[發(fā)明專利]一種生產(chǎn)包裝紙用化學(xué)機(jī)械漿的改性方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910464087.0
• 申請日: 2019-05-30
• 公開（公告）號: CN110172851A
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓文佳
• 申請（專利權(quán)）人: 齊魯工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: D21C9/00
• 分類號: D21C9/00;D21H11/20;D21H17/29;D21H17/44;D21H17/43
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 鄭平

本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)包裝紙用化學(xué)機(jī)械漿的改性方法，利用低成本的陽離子和陰離子聚合物改性劑，采用交替層組裝的方式對化學(xué)機(jī)械漿進(jìn)行改性處理，改善其成紙強(qiáng)度。第一步，將化學(xué)機(jī)械漿分散成一定濃度的紙漿懸浮液，添加陽離子改性劑，改性劑為陽離子淀粉、低分子量陽離子聚丙烯酰胺、陽離子殼聚糖中的一種或幾種的混合物混合。第二步，在一定條件下，均勻混合一段時間后加入陰離子改性劑，改性劑為羧甲基纖維素鈉、陰離子聚丙烯酰胺中的一種或兩種的混合物。最后重復(fù)第一步的陽離子改性過程，在化學(xué)機(jī)械漿纖維表面形成三層陽離子陰離子交替的聚合物結(jié)構(gòu)，得到的改性紙漿成紙強(qiáng)度比未改性的提高15％以上，可替代部分化學(xué)漿用于生產(chǎn)高質(zhì)量的包裝紙。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化學(xué)機(jī)械漿的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種生產(chǎn)包裝紙用化學(xué)機(jī)械漿的改性方法。

背景技術(shù)

公開該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不必然被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已經(jīng)成為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，紙制品的生產(chǎn)和消費(fèi)量逐年增加，造紙工業(yè)發(fā)展的同時，也出現(xiàn)了原料短缺、污染以及能耗高等問題，制約了造紙行業(yè)的發(fā)展。節(jié)能減排清潔生產(chǎn)成為當(dāng)代造紙工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵所在。其中，環(huán)保的制漿技術(shù)是目前降低造紙工業(yè)污染、能耗和成本的重要技術(shù)之一。

化學(xué)機(jī)械漿是通過化學(xué)預(yù)處理和機(jī)械解離相結(jié)合的方式制備得率一般在60％以上的紙漿，該制漿方法具得率高、污染小、單位能耗低等優(yōu)點(diǎn)。化學(xué)機(jī)械漿纖維具有纖維挺硬度高、成本低等優(yōu)勢，紙張中添加化學(xué)機(jī)械漿可極大的改善紙張的不透明度、挺度等性能，同時使紙張的成本降低，因此其廣泛用于制備包裝紙、文化用紙等。

化學(xué)機(jī)械漿因木素含量較高，其成紙強(qiáng)度差是限制其應(yīng)用的瓶頸問題。目前，化學(xué)機(jī)械漿的添加僅僅是將原化學(xué)機(jī)械漿代替化學(xué)漿后進(jìn)行抄紙。因?yàn)槔w維素含量較化學(xué)漿相對量要少，成紙后形成的氫鍵相對較少，紙頁強(qiáng)度降低明顯。因此，化學(xué)機(jī)械漿用于造紙?zhí)砑恿坎荒芴撸拗屏似涓鼜V的利用。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述問題，本發(fā)明提供了一種化學(xué)機(jī)械漿改性的方法，該工藝的特點(diǎn)是：首先將化學(xué)機(jī)械漿分散在水中，進(jìn)行調(diào)濃，然后利用陽離子聚合物進(jìn)行吸附處理，再利用陰離子聚合物進(jìn)行吸附處理，最后利用陽離子聚合物溶液進(jìn)行后處理得到改性的化學(xué)機(jī)械漿纖維。通過此工藝得到的改性化學(xué)機(jī)械漿纖維具有留著率高、強(qiáng)度高等特點(diǎn)，可替代化學(xué)漿用于包裝紙的生產(chǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種生產(chǎn)包裝紙用化學(xué)機(jī)械漿的改性方法，包括：

采用陽離子聚合物Ⅰ、陰離子聚合物、陽離子聚合物Ⅱ依次對化學(xué)機(jī)械漿進(jìn)行改性，即得。

在一些實(shí)施例中，所述陽離子聚合物Ⅰ、Ⅱ?yàn)殛栯x子淀粉、低分子量陽離子聚丙烯酰胺、或陽離子殼聚糖中的至少一種，上述的陽離子聚合物對帶陰離子電荷的物質(zhì)具有較好的親和作用，通過所帶正電荷與纖維表面所帶的負(fù)電荷發(fā)生靜電吸附而發(fā)揮作用。

本發(fā)明研究發(fā)現(xiàn)：在陽離子聚合物改性后的紙張中，加入一定量的陰離子聚合物，可以有效地吸附在纖維上，與纖維形成氫鍵結(jié)合，增加紙的結(jié)合強(qiáng)度。因此，在一些實(shí)施例中，所述陰離子聚合物為羧甲基纖維素鈉、陰離子聚丙烯酰胺中的至少一種。

陽離子聚合物改性紙張不僅需要含有適量的陽離子性基團(tuán)，而且還要具有足夠數(shù)量可與纖維素的羥基形成氫鍵的基團(tuán)，合理的基團(tuán)配比是最終發(fā)揮增強(qiáng)作用的保證，因此，在一些實(shí)施例中，所述陽離子聚合物Ⅰ、Ⅱ的添加量為絕干漿質(zhì)量的1～2％，以獲得較好的紙張?jiān)鰪?qiáng)效果。

研究表明：隨著陰離子聚合物的添加量的增加，紙張的抗張、耐折和耐破強(qiáng)度逐漸增加，但當(dāng)陰離子聚合物的用量達(dá)到2％以后，繼續(xù)增加陰離子聚合物的用量對紙張性能提升不大。因此，在一些實(shí)施例中，所述陰離子聚合物的添加量為絕干漿質(zhì)量的1～2％，以有效地提高紙張的強(qiáng)度。