[发明专利]造纸助留剂、造纸助留剂的制备方法及其应用

说明书

本发明涉及一种造纸助留剂、造纸助留剂的制备方法及其应用，属于添加到纸浆中的助剂技术领域。造纸助留剂以分子量为300~500万的非离子型生物多糖、阳离子以及含有不饱和双键的烯基酰胺经聚合而成。造纸助留剂的制备方法包括如下步骤：聚合反应；密封保温和产物提取。本申请提供一种利用生物多糖接枝共聚的方法所制备的助留剂，其性能优异，具有广泛的市场前景和良好的社会经济效益。

技术领域

本发明属于添加到纸浆中的助剂技术领域，具体涉及一种造纸助留剂、造纸助留剂的制备方法及其应用。

背景技术

在造纸的技术领域中，助留剂用于提高纸张中细小纤维和填料的留着率；尤其适用于采用白水封闭循环系统或者有白水回收的造纸机，助留剂的加入，可以改变造纸浆料的絮凝状态，从而达到减少纤维和填料的流失以及降低污染负荷的效果。

不同离子类型的聚丙烯酰胺是目前具有代表性的造纸助留剂之一，如申请号为CN201110297082.7的中国发明专利公开了一种造纸用助留剂，其包括阳离子助留剂和阴离子助留剂，阳离子助留剂由20-40%的阳离子丙烯酰胺系聚合物，20-50%氧化镁和20-40%的氯化钙构成，阴离子助留剂由20-40%石油加氢馏分和60-80%烷氧基脂肪酸构成，该助留剂具有成产成本低和使用效果好的优点。

目前主流的造纸助留剂主要为阳离子型聚丙烯酰胺，其主要为丙烯酰胺与阳离子单体进行共聚。其所用的阳离子单体主要为甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵等。随着造纸技术的高速化发展，对相应的产品质量提出了更高的要求，必须使用与之相对应的新的高效助留系统与技术，以保证造纸工业的迅速发展。

生物多糖是一类由10个以上单糖分子聚合而成的高分子化合物，目前广泛制取于动物、植物、微生物和藻类地衣中。对生物多糖进行离子化改性，可以制备出离子型生物多糖，由于它具有较高的分子量、增稠性、润滑性与成膜性等优良性能，其研究和应用受到众多学者的广泛关注，目前离子化改性后的生物多糖材料可广泛应用于污水处理、油田钻井、造纸、纺织、印染、选矿等领域。生物多糖类离子化改性主要采用醚化和接枝共聚的方式。

造纸工业快速发展，尤其是废纸的回收利用再造纸在节约资源和改善环境方面具备重要意义，废纸浆具有高电导率和高阴离子性的特征，以及存在纸浆纤维较短碎、脱墨及胶黏物控制等三大难题，传统型的造纸助留剂，阳离子电荷密度不足，分子量较低，尤其对于解决高电导率、高负电荷性废纸浆抄造系统中阴离子垃圾及微胶黏物问题存在局限性，我们需要开发阳离子电荷密度高、分子量更高的新型的助留剂来满足造纸生产实际的需要。

发明内容

本申请旨在解决上述难题，提供一种利用生物多糖接枝共聚的方法所制备的助留剂，其性能优异，具有广泛的市场前景和良好的社会经济效益。

本发明解决上述问题的技术方案如下：

造纸助留剂，以分子量为300~500万的非离子型生物多糖、阳离子以及含有不饱和双键的稀基酰胺经聚合而成。

本申请可以采用人工合成且已规模化生产的具有300~500万分子量的生物多糖为基材，通过与烯基酰胺及阳离子单体发生接枝共聚反应，获得一种具有优异助留性能的接枝共聚型生物多糖基阳离子型聚丙烯酰胺树脂功能材料，产物的分子量通常在600~800万之间。

作为上述技术方案的优选，所述非离子型生物多糖的单元结构为：

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作为上述技术方案的优选，所述烯基酰胺为下述物质的一种或几种的混合物：

丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二乙基-2-丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺、N-甲基-N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基乙酰胺。

作为上述技术方案的优选，所述阳离子为下述物质的一种或几种的混合物提供：