[发明专利]一种包含硫掺杂纳米微晶纤维素的造纸专用高效剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种包含硫掺杂纳米微晶纤维素的造纸专用高效剂，包括以下重量百分比原料：硫掺杂纳米微晶纤维素20‑30％，纤维素溶剂40‑60％，PH调节剂1.5‑10％。其中，所述硫掺杂纳米微晶纤维素的制备方法，包括以下步骤：取木制纤维10‑100g进行机械破碎；加入0.1‑0.5mol/ml的强酸进行水解，1‑3小时，得到水解液；在水解液中加入2‑10g硫前驱体材料，通入保护气体，进行热处理反应，冷却至室温后洗涤、真空干燥，即得硫掺杂纳米微晶纤维素。经检测，本发明纸张具有较好的抗张力、耐折度、耐破度、抗撕裂等的综合性能；纤维填料留着率高，并有良好的助滤作用；长纤维的用量低，节省成本。

技术领域

本发明属于造纸绿色化学品开发利用技术领域，具体涉及一种包含硫掺杂纳米微晶纤维素的造纸专用高效剂及其制备方法。

背景技术

随着现代造纸机车速及产量、废纸使用比例以及用水封闭循环程度的提高，不仅需要提高纸张的挺度、抗张力、耐折度、耐破度、抗撕裂等综合性能等，还需要具有较好的湿强效果，成为造纸行业的一大难题。

为了提高纸张的挺度、抗张力、抗撕裂等综合性能，通常会使用淀粉类的干强剂。而用淀粉作为干强剂，从其使用过程来看，需要用蒸汽将其糊化再稀释，制作的干强剂的纸耐折度、环压强度、耐破度较差。

为了使纸张有较强的自固着性，对含较多阴离子杂质或高盐浓度的环境有优良的耐性，从而能在苛刻的条件下发挥良好的增湿强效果，20世纪60年代PAE、PPE等聚酰胺(聚胺)环氧氯丙烷类湿强剂开始应用于造纸工业，目前已成为应用最为广泛的湿强剂。但是通常会产生毒性，危害环境和人体健康。

因此，亟需一种可以无毒、高效节能的造纸专用助剂。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的之一在于提供一种包含硫掺杂纳米微晶纤维素的造纸专用高效剂。本发明的另一目的在于提供上述包含硫掺杂纳米微晶纤维素的造纸专用高效剂制备方法。

本发明采用以下技术方案：

一种包含硫掺杂纳米微晶纤维素的造纸专用高效剂，包括以下重量百分比原料：

硫掺杂纳米微晶纤维素 20-50％，

纤维素溶剂 40-60％，

PH调节剂 1.5-10％。

进一步地，所述纤维素溶剂选自N-甲基吗啉-N-氧化物/N-甲基吡咯烷酮/水、氯化锂/N、N-二甲基乙酰胺、N-甲基吗啉-N-氧化物/水的一种或多种。

进一步地，所述造纸专用高效剂为微黄或透明粘稠液体。

进一步地，所述造纸专用高效剂的固含量≥14％。

进一步地，所述造纸专用高效剂的粘度(25℃，mPa.s)为15000-5000。

进一步地，所述造纸专用高效剂的水不溶物含量为≤0.01。

进一步地，所述造纸专用高效剂的pH为4-6.5。

上述硫掺杂纳米微晶纤维素，由以下方法制备得到：

(4)取木制纤维10-100g进行机械破碎；

(5)加入0.1-0.5mol/ml的强酸进行水解，1-3小时，得到水解液；

(6)在水解液中加入2-10g硫前驱体材料，通入保护气体，进行热处理反应，冷却至室温后洗涤、真空干燥，即得硫掺杂纳米微晶纤维素。

进一步地，所述木制纤维包括植物纤维、细菌纤维素、生物纤维素或者微晶纤维素。