[发明专利]一种高粘结强度复合干强剂的制备方法

说明书

本发明涉及造纸工艺中的助剂制备技术领域，具体涉及一种高粘结强度复合干强剂的制备方法。首先自制得到阳离子淀粉和阳离子聚丙烯酰胺，以阳离子淀粉为载体，阳离子聚丙烯酰胺为助留体，聚丙烯和原硅酸为补强体进行反应，阳离子淀粉分子和纸张纤维分子中很容易形成氢键结合，起到增强作用，且电荷相吸引，阳离子聚丙烯酰胺发挥助留能力，提高干强剂与纸纤维分子的粘结强度，聚丙烯共聚物能够起到某种补强作用，原硅酸的硅羟基与纸纤维的羟基脱水缩合，形成稳定的硅氧键，吸附在纸纤维表面上，进一步提高干强剂与纸纤维分子的粘结强度，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及造纸工艺中的助剂制备技术领域，具体涉及一种高粘结强度复合干强剂的制备方法。

背景技术

我国造纸工业大量利用废纸浆、草类纤维造纸以及填料的大量应用，使得纸张强度下降，因此提高纸张的强度变得越来越重要，利用干强剂提高纸张强度是一种非常有效的方法。

干强剂是造纸工业中增加纸张强度的一类重要化学品，在造纸行业中，可直接与无机盐离子、纤维以及其他有机高分子发生静电桥梁作用，以达到增强纸张的物理强度。造纸干强剂广泛应用于包装用纸（瓦楞纸、牛皮纸等）、文化用纸等制造，能有效提高纸张的干强度，改善纸张的物理性能。同时对细小纤维和填料有助留和黏结作用，减少纤维流失和减轻“掉毛”“掉粉”现象。

常见的干强剂包括：聚丙烯酰胺类、淀粉衍生物类、壳聚糖类以及乳液聚合物类等。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，目前在我国，使用的纸张干强剂以聚丙烯酰胺类和原淀粉类为主。然而因为原淀粉类增干强剂在纤维上的留着相对于其他高分子量聚合物类的增强剂略低，所以在造纸封闭循环系统中长期大量应用容易造成白水污染；聚丙烯酰胺类增干强剂包括阴离子型聚丙烯酰胺、阳离子型聚丙烯酰胺和两性聚丙烯酰胺，其中两性聚丙烯酰胺表现出最好的应用效果。但是，聚丙烯酰胺类增干强剂普遍存在固含量偏低，粘度较高，易造成浆料体系不稳定而产生凝胶，导致浆料的存放时间较短等缺陷。另外，现有的干强剂增强纸张强度的效果和存储稳定性还有待提高。

因此，研制出一种能够解决上述性能问题的干强剂非常有必要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前原淀粉类增干强剂在纤维上的留着相对于其他高分子量聚合物类的增强剂略低，并在造纸封闭循环系统中长期大量应用，容易造成白水污染的缺陷，提供了一种高粘结强度复合干强剂的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：

一种高粘结强度复合干强剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：

（1）向装有回流冷凝管、搅拌器和温度计的四口烧瓶中加入80～100mL去离子水和30～40g土豆淀粉以及10～20g马铃薯淀粉混合搅拌，再向四口烧瓶中加入10～12mL3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵和6～8g过碳酸钠混合反应，得到反应液，并用氢氧化钠溶液调节反应液的pH值，加热升温保温，出料冷却得到自制阳离子淀粉；

（2）称取100～200g聚丙烯加热升温，得到熔融聚丙烯，向熔融聚丙烯中加入16～20g过氧化二异丙苯、30～40g马来酸酐和8～10mL丙酮，继续保温混合搅拌，并倒入双螺杆机中挤出，得到改性聚丙烯；

（3）将丙烯酰胺溶液、二甲基二烯丙基氯化铵和去离子水混合置于反应器中搅拌反应，得到反应液，并用盐酸调节反应液的pH，再向反应器中加入反应液质量3％的偶氮二异丁腈，在氮气保护下，继续保温混合反应后，继续向反应器中加入反应液体积5％的双氧水和反应液质量3％的铝粉，继续聚合反应，取出聚合胶块，自然冷却至室温，造粒，并放入烘箱中干燥，研磨出料，得到自制阳离子聚丙烯酰胺；