[發明專利]氧化降解淀粉基固著劑的制備

有效

• 申請號: 201110344510.7
• 申請日: 2011-11-04
• 公開（公告）號: CN102433794B
• 公開（公告）日: 2017-02-08
• 發明（設計）人: 王立軍;邸同舟;羅靈芝;李國棟;查瑞濤
• 申請（專利權）人: 天津科技大學
• 主分類號: D21H17/29
• 分類號: D21H17/29
• 代理公司: 杭州賽科專利代理事務所(普通合伙)33230
• 代理人: 曹紹文

技術領域

本發明屬于化工領域尤其是制漿造紙行業，特別涉及一種新型淀粉基固著劑的制備方法。

背景技術

我國造紙行業的纖維原料結構中機械漿、化學機械漿、廢紙漿所占的比例逐年升高，大大地提高了纖維的利用率。然而機械法制漿中產生了大量的細小纖維、木素和樹脂溶出物；化學機械漿含有陰離子半纖維素、氧化木素、樹脂氧化降和脂肪氧化降；廢紙漿中存在油墨粒子等膠黏物，這些物質就構成了帶負電性的溶解與膠體物質。其積累將給紙機的連續運行性和成紙質量帶來極大的不良影響，同時降低其它功能性造紙助劑和過程性造紙助劑的使用效率。如何控制溶解與膠體物質是當前濕部化學研究的一個重要方向。

目前工廠普遍采用化學法對溶解與物質進行控制。化學法中又以固著劑法應用最為廣泛，它主要是指用分子量小、陽電荷密度高的無機或有機電解質將陰離子性較強的溶解與膠體物質固著到紙張纖維上，然后通過濕紙頁的成型帶出抄造系統，使系統得到凈化。常用的固著劑包括硫氧化降鋁、聚合氯化鋁、聚胺、聚二甲基二烯丙基氯化銨、聚乙烯亞胺和聚乙烯胺等，它們都具有各自的優點。但是通常情況下，無機的硫氧化降鋁和聚合氯化鋁在中堿性抄造系統中的效果不如有機類的聚合電解質；隨著石油資源的日益枯竭，基于石油資源的聚胺、聚二甲基二烯丙基氯化銨、聚乙烯亞胺、聚乙烯胺等將不可避免地面臨受原料限制的問題；而基于天然高分子改性的淀粉基固著劑，由于原料相對方便易得，具有較廣的發展前景。并且由于淀粉具有其獨特的分子構型，使得淀粉基固著劑與紙漿纖維以及陰離子半纖維素等碳水化合物類溶解與膠體物質具有極好的親和性，因此可以更好地去除漿料中的溶解與膠體物質。但淀粉分子量過大，直接陽離子化得到的高陽離子度淀粉容易使漿料過度絮凝，導致紙張勻度和強度變差。為了確保淀粉基固著劑的優越性，本發明先采用氧化降解法得到低分子量的淀粉，然后再將其陽離子化，制得低分子量、高陽離子取代度的氧化降解淀粉基固著劑，一方面保證了固著劑控制溶解與膠體物質的作用，另一方面，也解決了成紙勻度和強度較差的問題，并且所得產品在紙張生產線上使用時，用簡單的溶解槽在室溫下將其溶解即可，無需添加格外的糊化設備和降解反應設施，大大簡化了產品取用的過程，提高了產品取用的穩定性。

發明內容

本發明提供一種氧化降解淀粉基固著劑的制備方法。

采用的技術路線是用氧化劑降解淀粉制得氧化降解淀粉；用季銨鹽陽離子醚化劑作用于氧化降解淀粉制得氧化降解淀粉基固著劑。

新型的氧化降解淀粉基固著劑制備，包括下述步驟：

1.將淀粉配制成30～40％的淀粉漿，用氫氧化鈉調pH值至7～9，緩緩加入氧化劑，在攪拌狀態下于30～40℃下反應2～7小時，用氫氧化鈉溶液調pH值至6～7，加亞硫酸氫鈉使剩余的氧化劑還原，終止反應。反復洗滌，抽濾后真空干燥，得到氧化降解淀粉；

2.在體系含水量為10～30％的條件下，先將氫氧化鈉溶解并冷卻，然后加入季銨鹽陽離子醚化劑，攪拌均勻后與步驟1所述的氧化降解淀粉混合，在50～60℃反應2～6小時，冷卻后，用乙醇浸泡洗滌數次并調pH值至6～7，真空干燥，得到氧化降解淀粉基固著劑；

步驟1中，氧化劑∶淀粉為1～5％；

步驟2中，氫氧化鈉∶氧化降解淀粉為13～19∶100，g/g，季銨鹽陽離子醚化劑∶氧化降解淀粉為40～60∶100，g/g；

與現有技術相比，本發明具有如下特點：本發明所得氧化降解淀粉基固著劑經過氧化降解和陽離子化雙重改性，制得的產品具有很好的水溶性，且呈兩性特征；本產品既能有效地控制漿料中的溶解與膠體物質，又能提高成紙強度；并且所得產品在紙張生產線上使用時，用簡單的溶解槽在室溫下將其溶解即可，無需添加格外的糊化設備和降解反應設施，大大簡化了產品取用的過程，提高了產品取用的穩定性。

附圖說明

圖1氧化降解淀粉基固著劑對漿料中溶解與膠體物質的控制效果

圖2氧化降解淀粉基固著劑對紙頁物理性能的影響

附圖標記說明

圖1：氧化降解淀粉基固著劑用量相對于絕干漿料為0.8％時，漿料Zeta電位上升了24.0％，漿料濾液濁度下降了25.0％，濾液的陽離子需求量降低了44.6％，孔徑為1μm的微濾膜截留量下降了30.0％，漿料真空動態濾水速度增加了10.5％；

圖2：氧化降解淀粉基固著劑用量相對于絕干漿料為0.2％時，手抄片抗張指數增加了23.8％，耐破指數增加了24.4％，撕裂指數增加了7.2％。

具體實施方式