[發明專利]一種礦物纖維軟化劑

有效

• 申請號: 201510542854.7
• 申請日: 2015-08-31
• 公開（公告）號: CN105155267B
• 公開（公告）日: 2017-03-29
• 發明（設計）人: 陳慶;曾軍堂
• 申請（專利權）人: 成都新柯力化工科技有限公司
• 主分類號: D06M15/21
• 分類號: D06M15/21;D06M15/15;D06M15/227;D06M11/79;D06M11/57;D06M15/13;D06M15/333;D06M15/03;D21H13/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及造紙助劑領域，具體涉及礦物纖維軟化劑，通過對礦物纖維軟化劑的研究，使礦物纖維的韌性得以改善，從而有利于將礦物纖維應用于造紙領域。

背景技術

目前，在造紙工業中已有將礦物纖維石棉纖維、海泡石纖維、粉煤灰纖維、石膏纖維、玄武巖纖維、玻璃纖維等用于造紙。礦物纖維替代植物纖維用于造紙，對降低造紙成本，保護森林，減少水污染具有重要意義。利用礦物纖維造紙可以使紙張的適印性和勻度得到了明顯提高，并具有阻燃、絕緣、耐高溫、耐腐蝕、隔熱保溫等優點。一些礦物纖維由于其晶型呈針狀，具有很強的界面性能和吸附性能，因此可以與植物纖維交織在一起，產生結合作用，既避免影響紙張的強度性能，又可以獲得較高的留著率，由于來源廣泛通常價格也較為低廉，因此具有廣闊的應用前景。雖然使用礦物纖維造紙優點頗多，但其也存在諸多缺陷。其中最主要的是礦物纖維脆性較大，剛性較強，在打漿過程中易發生斷裂。特別是當添加量提高后，紙張柔韌大幅降低性差，對抄紙機磨損大，抄成的紙張表面較粗糙。因而如何使礦物纖維軟化成具有韌性成為礦物纖維用于造紙的關鍵。

中國發明專利CN104313942A公開了一種無機纖維軟化劑的合成方法，將氯乙酸與聚丙烯酰胺水溶液在50-60℃下反應，然后加入乳化硅油混合均勻，得到無機纖維軟化劑。

毛敏等人發表的《白泥纖維的軟化改性及其對配抄紙張性能的影響》（中國造紙，2013年第32卷第12期）研究了聚乙烯醇與硅烷偶聯劑一端的環氧基連接，得到白泥纖維的軟化增強改性劑，直接用于白泥纖維的軟化。

中國發明專利CN101736588A公開了一種粉煤灰纖維表面有機化改性方法,其特征在于:首先以聚乙烯醇縮丁醛和3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨在NaOH存在下進行反應,并以醋酸溶液中和,制備成改性劑水溶液得到改性劑用于對粉煤灰纖維的改性。

通過親水性聚合物與偶聯劑，在一定程度上增加了親水性聚合物與礦物纖維的結合，通過偶聯改性的親水性聚合物可以包覆礦物纖維，增加礦物纖維的柔性，提高礦物纖維與植物纖維的氫鍵結合，從而提高了它們的黏合強度。但由于通過偶聯改性的親水性聚合物缺乏強附著滲透特性，礦物纖維表面光滑，具有剛性，比表面積小，包覆軟化劑難以牢固連接，在通過紙機網毯、施膠輥過程中磨損嚴重，易剝裂。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種礦物纖維軟化劑，該軟化劑為一種具有滲透、強極性粘接的膠粒子，不但與礦物纖維牢固粘接，而且含有金屬陽離子與植物纖維能夠形成離子鍵，通過該軟化劑處理的礦物纖維可用于替換植物纖維用于造紙。進一步，提供該礦物纖維軟化劑的制備方法。

本發明所要解決的技術問題是通過如下技術方案實現的：

一種礦物纖維軟化劑，其特征是由下列重量份的原料制成：

醋酸乙烯－乙烯共聚乳液40-55份

谷朊粉15-25份

無機粘接劑5-15份

氯化聚乙烯乳液3-5份

有機粘接劑0.5-2份

硅烷不飽和單體0.2-0.5份

所述的醋酸乙烯－乙烯共聚乳液固含量為25-35%，可在弱酸和弱堿存在條件下保持穩定性能，具有良好的柔韌性和延伸率，黏結強度高；

所述的氯化聚乙烯乳液固含量為35-55%，具有線型飽和結構，氯原子以無規則分布在結構中，其強極性基團有助于提高對礦物纖維的附著力；

所述的谷朊粉為植物提取物，具有粘性、彈性、延伸性、成膜性，特別是具有溶脹粘附性，通過其與無機粘接劑、有機粘接劑的復合改性，對礦物纖維具有滲透粘附性；

所述硅烷不飽和單體為γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷中的至少一種；

所述的無機粘接劑為水溶性硅酸鈉、硫酸鋁中的至少一種；

所述的有機粘合劑為羧甲基纖維素、酪蛋白、海藻酸、瓊脂、聚乙烯醇、聚丙烯酸中的至少一種；

一種礦物纖維軟化劑的制備方法，包括以下步驟：

（1）將15-25重量份谷朊粉、5-15重量份無機粘接劑、0.5-2重量份有機粘接劑、0.2-0.5重量份硅烷不飽和單體與適量酰化劑進行混合改性，混合設備選用捏合機、研磨機或者螺桿機，通過機械擠壓和酰化形成凝膠粉，其中酰化劑為乙酰氯、乙酸酐、冰醋酸中的一種，用量為谷朊粉質量的1-3.5%；