[发明专利]一种提高纸张湿强度的制备方法

说明书

本发明公开了一种提高纸张湿强度的制备方法，步骤为：a.将未漂白绝干浆中加入水，加入高碘酸钠在pH＝2‑3、45‑50℃、氮气保护条件下避光搅拌氧化3‑4h，脱水处理得到氧化后绝干浆；b.氧化后绝干浆中加入水，加入聚乙烯亚胺PEI溶液，室温条件下反应5‑10min，抄纸后得到高湿强度纸张。本发明制备纸张的湿强度得到大幅的提高，本发明使用的氧化工艺步骤简单、便于操作，且不会产生环境问题，纸张使用时利于人类健康。

技术领域

本发明涉及制浆造纸，具体地指一种提高纸张湿强度的制备方法。

背景技术

纸产品作为一种可降解的环保型材料，兼具良好的物理性能，目前已在诸多领域得到广泛的应用。自改革开放以来，随着经济、文化的不断发展，人们对纸张的需求量不断增加，对纸张性能的要求也在不断提高。现在人们常用的生活用纸可分为厨房用纸、厕所用纸、餐巾纸、面巾纸、妇女卫生巾、婴儿尿垫等。这些纸产品对湿强度均有很高的要求，在制造过程中几乎都需要用到湿强剂这类化学品，以提高其在浸湿状态下的强度。现今常见的造纸湿强剂包括脲醛树脂(Urea Formaldehyde Resin，UF)、三聚氰胺甲醛树脂(MelamineFormaldehyde Resin，MF)、聚酰胺环氧氯丙烷树脂(Polyamide Epichlorohydrin Resin，PAE)、聚乙烯亚胺(Polyethylenimine，PEI)等。这些湿强剂均具有着较好的湿强效果，但是都存在着一些缺点。例如三聚氰胺甲醛树脂(MF)、脲醛树脂(UF)会释放出游离甲醛而造成环境污染问题，目前在国内外已开始被禁用。聚酰胺环氧氯丙烷树脂(PAE)中有机氯含量高，不利于环保，其与聚乙烯亚胺(PEI)作为湿强剂应用于造纸过程中时仅仅只与纤维形成结合强度较弱的氢键，对纸张湿强度的提高存在一定的局限性。

目前为止，在我国的制浆造纸行业中仍然是依靠直接添加湿强剂的方式来提高纸产品的湿强度，但此法显然已无法满足实际生产的需要。日本的Tsuguyuki Saito等人采用TEMPO氧化体系对纤维进行选择性氧化，在纤维表面引入醛基，并加入PEI，纤维表面的醛基与PEI上的氨基发生反应，最终形成结合强度比氢键更强的希夫碱结构，使得制备纸张的湿强度得到大幅提高。但TEMPO 氧化在纤维表面引入的醛基数量有限，限制了纸张湿强度的进一步提高。高碘酸钠能够将纤维素C₂和C₃位上的仲羟基选择性氧化成醛基进而得到双醛纤维素(Dialdehyde Cellulose，DAC)。双醛纤维素具有大量的醛基，能够与氨基结合产生更多的希夫碱结构，提高纸张湿强度。

因此，本发明提出采用高碘酸钠选择性氧化使纸浆纤维表面产生大量的醛基，在加热的条件下纤维表面的大量醛基会与PEI分子链上的氨基形成大量的希夫碱结构，二者间共价交联，纸张纤维的结合强度得到大幅提高，进而提高纸张的湿强度。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种健康环保、提高纸张湿强度的制备方法。

本发明的技术方案为：一种提高纸张湿强度的制备方法，其特征在于，步骤为：

a.将未漂白绝干浆中加入水，加入高碘酸钠在pH＝2-3、45-50℃、氮气保护条件下避光搅拌氧化3-4h，脱水处理得到氧化后绝干浆；

b.氧化后绝干浆中加入水，加入聚乙烯亚胺PEI溶液，室温条件下反应5-10min，抄纸后得到高湿强度纸张。

上述方案中，步骤a中高碘酸钠加入量为未漂白绝干浆质量的 2-5％。优选2-3％，从而有利于高碘酸钠充分将未漂白绝干浆中纤维素仲羟基选择性氧化成醛基，又避免过多未反应的高碘酸钠残留，由于高碘酸钠极易分解，过多的高碘酸钠影响反应的稳定性。

上述方案中，步骤a中未漂白绝干浆中加入水至溶液质量分数为1-5％。优选1-3％，从而有利于未漂白绝干浆在水中均匀分散，纤维素链充分舒展，与高碘酸钠充分反应。