[发明专利]添加改性纳米微晶纤维素的树脂障碍物控制剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于造纸化学品领域，特别是涉及一类添加纳米微晶纤维素(NCC)的树脂障碍物控制剂及其制备方法。

背景技术

随着高得率浆与废纸浆使用比例的增加和白水封闭循环程度的提高，白水中有害物质也会逐渐积累。这些有害物质它们被通称为溶解与胶体物质(Dissolved and Colloidal Substances，以下简称DCS)。关于DCS沉积问题，主要包括树脂障碍物的控制问题和粘性化合物的控制问题。粘性化合物控制剂主要有以下三个作用：1、提高系统的稳定性；2、降低/固定系统中的粘性化合物，从而提高纸张的品质和减少沉积问题的发生；3、对过程添加剂产生不良影响。对于粘性化合物的控制问题，在国内，华南理工大学陈嘉翔等对粘性化合物问题进行了大量综述性的报道；王旭等研究了树脂的分散和沉积特性、化学方法控制树脂的可行性和影响因素，并探讨和评价了固定剂处理树脂物质后对纸页性能的影响；寻春珍等采用光学方法对DCS的析出与沉积作了研究；李宗全等以丙烯酸酯压敏胶作为二次粘性化合物模型物，研究了阳离子聚合物对其稳定性及其在浆水体系中的沉积性能的影响；天津科技大学王立军等研究了阴离子垃圾控制剂(阳离子固着剂)控制废纸浆微粘性化合物的效果，发现利用聚二甲基二烯丙基氯化铵和特殊阳离子聚丙烯酰胺的协同效果能很好地控制废纸浆微粘性化合物的含量，研究了高取代度的阳离子淀粉(HCS)和瓜尔胶(HCG)对废纸浆粘性化合物的控制效果。国外也有相关的研究，例如，Sakari Saastamoinen等对明矾、聚二甲基二烯丙基氯化铵和阳离子淀粉控制纸机白水系统中硅酸盐沉积的效果作了研究；BASF公司研究了阳离子聚合物控制机械浆中因树脂和抽出物所引起的问题。

已有技术中关于树脂障碍物控制剂的制备仍然存在一些不足，如现有的树脂障碍物控制剂生产成本很高，在某些特定纸张的应用上难以达到控制要求。

当今社会，环保逐渐成为研究的热点，而纳米微晶纤维素及其阳离子化或者两性化纳米微晶纤维素在造纸行业也成为研究热点。但是，目前还未有将纳米微晶纤维素用于树脂障碍物控制剂的报道。

发明内容

针对已有技术问题，本发明的目的之一在于提供一种改性NCC(阳离子化或/和两性化纳米微晶纤维素)和阳离子聚合物(聚胺或聚二甲基二烯丙基氯化铵)复配制得的树脂障碍物控制剂，所述树脂障碍物控制剂的成本低，而且可以显著提高纸张的品质。

为了达到上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种树脂障碍物控制剂，其由改性NCC和阳离子聚合物复配得到，其中，所述改性NCC为阳离子化或/和两性化NCC，所述阳离子聚合物为聚胺或/和聚二甲基二烯丙基氯化铵。

所述NCC，即，纳米微晶纤维素。

本发明通过将阳离子化或/和两性化的纳米微晶纤维素和树脂障碍物控制剂阳离子聚合物进行复配而制得新型的树脂障碍物控制剂，其中，纳米微晶纤维素能起到消粘的作用，能够对粘性化合物的控制起到更好的效果，有效地降低尘埃点，并提高纸页灰分，断纸次数也大大降低，显著地改善了纸张品质。

优选地，所述树脂障碍物控制剂由阳离子化NCC和聚胺复配得到，阳离子化NCC和聚胺的质量比为2～15:100，例如3:100、4:100、5:100、6:100、7:100、8:100、9100、10:100、11:100、12:100、13:100或14:100。

NCC成本较高，不易大量添加，NCC的添加量太少，改进效果较差，在此配比范围效果可以实现最优。

优选地，所述树脂障碍物控制剂由两性化NCC和聚二甲基二烯丙基氯化铵复配得到，两性化NCC和聚二甲基二烯丙基氯化铵的质量比为10～20:100，例如11:100、12:100、13:100、14:100、15:100、16:100、17:100、18:100或19:100。

NCC成本较高，不易大量添加，NCC的添加量太少，改进效果较差，在此配比范围效果可以实现最优。

优选地，所述NCC为表面上含有部分磺酸基(硫酸法制备)、部分磷酸基(磷酸法制备)、部分羧基(TEMPO氧化法制备)或只含有羟基(盐酸法)的NCC中的任意一种或者至少两种的混合物。

所述聚胺是由环氧氯丙烷和二甲胺按摩尔比为1:1的比例合成的阳离子聚合物，其电荷密度为10～13mmol/g。树脂障碍物控制剂的电荷密度要保持在一个合适的范围，聚胺的电荷密度过高会导致中和阴离子垃圾的百分比较低，过低也会影响应用效果。