[发明专利]阴离子纤维改性剂的制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种阴离子纤维改性剂的制备方法与应用。所述阴离子纤维改性剂的组成包括主体材料1和主体材料2；所述主体材料1主要是以聚乙烯醇和柠檬酸为原料进行酯化反应；然后采用2‑山梨醇三碳酸氢钠盐进行接枝；再与纤维素或淀粉进行交联反应；所述主体材料2主要是以聚乙烯醇和马来酸酐丙烯酰胺进行共聚反应得共聚物；然后与所述主体材料1的制备方法中的接枝产物与前述共聚产物进行交联反应；再与淀粉进行交联反应。该阴离子纤维改性剂能够克服上述抄纸工艺过程添加的各种功能性阳离子抄纸助剂所造成的诸般缺陷，提高成品纸的力学强度，大幅降低抄纸污水中禁止排放与控制指标所规定的范围成分的含量，减少污水处理成本，优化和改善环保质量。

技术领域

本发明涉及高分子聚合物复合材料和抄纸工艺技术领域，特别是涉及阴离子纤维改性剂的制备方法与应用。

背景技术

随着我国现代化建设中各行各业高速发展，人们的文化素质和生活水平不断提高。而各种产业的快速发展和提高所使用的最为基础材料就是各种不同类型的成品纸。

在造纸工业中，除了使用天然纤维进行抄纸外，为了实现绿色化生产，通常还会使用各种废纸作为原料，由此抄造而成的各类成品纸纸种的性能实在是千差万别，不胜枚举；使用各类废纸作为原料的优劣(二次纤维、三次纤维和n次纤维等)、混合程度和杂质含量的多少更是无法区分。但是，除无纺纸和生活用纸外，无论使用何种废纸作为原料抄造何种类型的成品纸纸种，其中本身就含有一定数量的各种助剂和使用一定数量的助留剂、干强剂、增强剂和其它特殊功能的抄纸助剂。随着近年来环保质量控制得愈加严格，人们在抄纸污水处理过程中还会采用大量的聚合氯化铝(单位使用量为每抄造1.0吨成品纸就需要采用5.0～8.0kg/MT的聚合氯化铝)和阳离子聚丙烯酰胺(PAM)等污水处理剂；而且将被处理的污水量以50～100％的比例再回收并送至制浆或抄纸系统，经抄纸湿部、干部而抄造为成品纸。该成品纸抄造和污水处理过程，会导致网下白水中细小纤维大量流失，流失比例达3.0～9.0％，污泥浓度大幅增加，增加幅度为3.0～11.0％。

如此周而复始，随着循环次数的不断增多，给环境保护质量的改善带来很大的阻碍和压力：污水中的COD(污水中化合物的耗氧量)值超标达3600～5600mg/L，TN(总氮)超标值达160～300mg/L。对于成品纸质量最终结果的影响幅度分别为：裂断长降低值达40～60％；挺度的降低幅度值达50～80％；抗环压指数降低幅度为35～55％；耐破指数的降低幅度为45～65％；耐折度的降低幅度为50～70％；抗张强度的降低幅度为35～75％。

发明内容

基于此，有必要提供一种阴离子纤维改性剂的制备方法。该制备方法制备得到的阴离子纤维改性剂能够克服上述抄纸工艺过程添加的各种功能性阳离子抄纸助剂使用量过多所造成的诸般缺陷，同时能提高成品纸的力学强度，大幅降低抄纸污水中禁止排放与控制指标成分的含量，减少污水处理成本。

一种阴离子纤维改性剂的制备方法，其组成包括主体材料1和/或主体材料2；

所述主体材料1的制备方法包括如下步骤：

以聚乙烯醇、柠檬酸和碳酸氢氨为原料，在对甲苯磺酸的催化下进行酯化反应，然后中和，得到聚乙烯基柠檬单酯二酰胺；然后采用山梨醇三碳酸氢钠盐对所述聚乙烯基柠檬单酯二酰胺进行接枝，得到聚乙烯基柠檬二酰胺2-山梨醇三碳酸氢钠盐的复合物；

将所述聚乙烯基柠檬单酯二酰胺2-山梨醇三碳酸氢钠盐的复合物与纤维素进行交联反应；

所述主体材料2的制备方法包括如下步骤：

以聚乙烯醇和马来酸酐丙烯酰胺共聚物为原料，在对甲苯磺酸的催化下进行共聚反应，得聚乙烯-丙烯基羧酸酰胺；

将所述主体材料1的制备方法中所述聚乙烯基柠檬单酯二酰胺2-山梨醇三碳酸氢钠盐复合物与所述聚乙烯丙烯基羧酸酰胺混合，在交联剂和催化剂的作用下，进行交联反应，得交联产物；

将所述交联产物与淀粉进行交联反应。