[发明专利]造纸用干强剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种合成高分子增强材料，具体涉及一种交联型造纸用干强剂。

背景技术

纸张强度受很多因素影响，首先取决于成纸中纤维结合力和纤维本身强度，以及成纸纤维排列和分布。而最主要的是纤维间结合力，纤维结合力一般有四种：化学键、氢键、范德华力和表面交织力。其中氢键结合力是纸张结合强度产生的主要方式。纤维素分子的羟基很多，由无数微纤维相互形成氢键的结合力很大，这也是干强度产生的主要原因。天然和合成干强剂大部分都是亲水性高分子，通过分散在纤维之间增加了纤维间氢键数量，达到提高纸张强度的目的，通过含有接在主链环上阳离子基团，增加聚合物和纤维间的结合力，提高聚合物留着性。

我国造纸原料相对短缺，近几年来随着造纸工业的快速发展，更多的使用二次纤维，目前常用的干强剂有天然聚合物如淀粉及其改性物(如阳离子淀粉、阴离子淀粉、两性淀粉等)、合成聚合物如聚丙烯酰胺、乙二醛聚丙烯酰胺和聚乙烯醇等以及其它水溶性天然产物类干强剂。在大多数情况下，仅加入质量分数0.1％-1％的该类物质就可达到很好的干强效果。我国目前则以阳离子聚丙烯酰胺和改性淀粉为主。

已有干强剂专利：

申请号/专利号：200710042965公开的纸用乳液干强剂及其制备方法；申请号/专利号：200610117336公开的一种环氧聚酰胺树脂湿强剂及其制备方法；申请号/专利号：200710025751公开的N～羟甲基烷基丙烯酰胺的制备方法；申请号/专利号：200810070647公开的一种多功能高分子造纸助剂及其制备方法；申请号/专利号：201010019317公开的一种造纸用两性淀粉溶液的制备方法；申请号/专利号：201010187129公开的新型含氟含硅施胶干强剂及其制备方法；申请号/专利号：200780022668公开的作为纸张和造纸添加剂的迈克尔加成产物；申请号/专利号：200610147898公开的纱管纸用干强剂及其制备方法；申请号/专利号：99126332公开的纸张干强剂及纸张增强方法；申请号/专利号：200710046596公开的纸用干强剂及其制备方法和应用；申请号/专利号：200910307056公开的一种两性聚丙烯酰胺类箱板纸干强剂；申请号/专利号：02106307公开的纸用干强剂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种造纸用干强剂，从而提供一种增强效果更好的造纸用干强剂。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种造纸用干强剂，其特征在于，由以下质量百分比的原料组成：按干强剂的重量为基础计15-20％丙烯酰胺单体(AM)，2-5％阳离子单体，0.6-1.5％多烯类单体，0.8-1.7％有机硅类单体，以及按单体总重量为基础计0.1-0.5％的氧化还原引发体系，其余为去离子水。其中，所述氧化还原体系含有氧化剂和还原剂。

其中，所述阳离子单体为二甲基二烯丙基氯化铵(DADMAC)、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)、甲基丙烯酸N，N-二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)中的一种或它们的组合。

所述多稀类单体为N，N-亚甲基双丙烯酰胺、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙烯基苯、四甘醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯中的一种或它们的组合。

所述有机硅类单体选自r-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(KH-570)、甲基丙烯酰氧丙基三异丙氧基硅烷(ZH-573)中的一种或它们的组合。

在所述氧化还原体系中，氧化剂可以是但不限制于过硫酸铵、过硫酸钠、过流酸钾或过氧化氢；还原剂可以是但不限制于为亚硫酸氢钠、次亚磷酸钠或硫酸亚铁。

其中氧化剂还原剂的质量比为：1∶2-1.5∶2。

所述氧化还原体系例如是过硫酸铵～亚硫酸氢钠、过硫酸钠-次亚磷酸钠或者过氧化氢-硫酸亚铁的水溶液。

本发明的另一目的在于提供一种所述造纸用干强剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)按所述配比称取单体和去离子水，先将少量，优选按重量计15-40％单体与去离子水混合物加入反应釜，调节pH为3-5，氮气保护下搅拌溶解；通常，所得底料水溶液的浓度为按重量计10-40％。

(2)将其余单体、氧化剂、还原剂分别配成水溶液并同时滴加到步骤(1)所述反应釜中，通常在100-200min内滴加完成，其中，需要在pH值为3-5、氮气保护下滴加剩余单体的水溶液；

(3)对所得混合物保温。