CN102162200B - 助留助滤剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种助留助滤剂及其制备方法，制备方法包括如下步骤：(1)将碱性催化剂与阳离子醚化剂的混合物喷淋到瓜尔胶粉末上，反应，用中和剂调pH至6～8，干燥，获得阳离子瓜尔胶；(2)将步骤(1)获得的阳离子瓜尔胶与膨润土混合，即获得所述的助留助滤剂。本发明有效的解决造纸中细小纤维和调料的流失问题，极大的优化滤水、留着和匀度三者之间的关系，从而明显地改善产品品质和提高生产稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种造纸助留助滤剂及其制备方法。
背景技术
纸厂长期的应用试验表明，目前纸机的首程留着率一般只80％左右，一些产品档次低的纸机的首程留着率更低。未留在纸上成为产品的物质，大部分是细小纤维及填料等物质。这些细小纤维和填料流失到造纸废水中，随着废水排放掉。这样主要会造成两方面的影响：一方面，细小纤维和填料的流失，造成了造纸原料的浪费，提高了生产成本；另一方面，流失掉的物质随着废水排放到环境中，造成了环境的污染。随着国民经济的增长，纸和纸板的产量和消费量逐年增加，纸浆的消费量也跟着增长，2005年纸浆的消耗量达到了5200万吨。如果这些纸浆全部使用木浆，将给森林和环境资源带来巨大的负担。并且，由于环保法规的加强，目前的草类制浆也受到限制。所以，废纸回用制浆越来越受到重视。2005年，废纸浆使用量达到了2900万吨，其中大部分是进口，达到了1703万吨。
但废纸本身含有很多的细小的纤维，而且在制浆过程中，纸浆纤维又受到制浆设备的剪切破坏，也产生了很多细小的纤维。这些细小纤维在造纸过程中，大部分不能留在纸上，而是随着白水流走了。
目前，国内外主要使用助留剂减少细小纤维和填料的流失。这些助留剂以单元助留剂居多。还有一些双元助留剂。但是，这些技术都只是在一定程度上减少了细小纤维和填料流失到废水中，流失到废水中的细小纤维和填料的量仍不可忽视。一般情况下，随着白水流走的细小纤维占造纸原料总量的2％以上，给造纸成本带来了很大的损失，并且这些流掉的细小物质给环境带来了很大的压力。
发明内容
本发明的目的是提供一种助留助滤剂及其制备方法，以克服现有技术存在的缺陷。
本发明的助留助滤剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)将碱性催化剂与阳离子醚化剂的混合物喷淋到瓜尔胶粉末上，40～70℃反应3～6小时，用中和剂调pH6～8，干燥至物料中的水份含量为＜0～7％，获得阳离子瓜尔胶，其阳离子醚化基取代度达到0.3～0.7；
优选采用气流干燥；
所述的碱性催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化镁、二乙醇胺、三乙醇胺、二乙胺或三乙胺中的一种以上；
所述的碱性催化剂与瓜尔胶重量比例为5～8∶100；
所述的阳离子醚化剂为3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵、4-氯-2-丁烯基三甲基氯化铵和环氧丙基三甲基氯化铵中的一种，优选4-氯-2-丁烯基三甲基氯化铵，阳离子醚化剂与瓜尔胶重量比例为5～8∶100；
所述的中和剂为盐酸、磷酸或冰醋酸中的一种；
(2)将步骤(1)获得的阳离子瓜尔胶与膨润土混合，即获得所述的助留助滤剂；
膨润土的重量用量为所述阳离子瓜尔胶的20-30％。
本发明针对造纸原料中易于流失的细小纤维和填料，提供了一种助留助滤剂，有效的解决造纸中细小纤维和调料的流失问题，极大的优化滤水、留着和匀度三者之间的关系，从而明显地改善产品品质和提高生产稳定性。本发明提供的助留助滤剂是阳离子瓜尔胶-膨润土双元微粒子造纸助留助滤剂。能很好的解决造纸业中细小纤维和调料的流失问题，极大的优化滤水、留着和匀度三者之间的关系，从而明显地改善产品品质和提高生产稳定性。
具体实施方式
实施例中，如无特别说明，均为重量份。
实施例1
取3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵30份，氢氧化钠10份，混合均匀后，与200份瓜尔胶原粉混合均匀，在搅拌下加热升温到40℃，并在此温度下反应6个小时后，冷却到室温，用重量浓度12％的盐酸将其中和pH值到7.0，测得阳离子醚化剂取代度为0.35。
上述生成物与40份的钠基膨润土混合均匀，获得本发明的产品。
实施例2
取4-氯-2-丁烯基三甲基氯化铵35份，氢氧化钠16份，混合均匀后，与200份瓜尔胶原粉混合均匀，在搅拌下加热升温到60℃，并在此温度下反应4个小时后，冷却到室温，用重量浓度12％的盐酸将其中和PH值到6.0，测得阳离子醚化剂取代度为0.50。
上述生成物与60重量份的钠基膨润土混合均匀，即为本发明的产品。
实施例3
取环氧丙基三甲基氯化铵40份，氢氧化钠14份，混合均匀后，与200份瓜尔胶原粉混合均匀，在搅拌下加热升温到70℃，并在此温度下反应3个小时后，冷却到室温，用磷酸将其中和PH值到6.5，测得阳离子醚化剂取代度为0.60。
上述生成物与50份钠基膨润土混合均匀，即为本发明的产品。
实施例4
取3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵45份，氢氧化钠12份，混合均匀后，与200份瓜尔胶原粉混合均匀，在搅拌下加热升温到70℃，并在此温度下反应3.5个小时后，冷却到室温，用冰醋酸将其中和PH值到7.0，测得阳离子醚化剂取代度为0.70。
上述生成物与45份的钠基膨润土混合均匀，即为本发明的产品。
实施例5
本发明的产品在混配浆中的应用，与专利CN101077892A产品对比，在使用同样量的情况下，可以使叩解度下降35-45％，细小纤维和填料保留率提高30-40％.
1、应用条件：
混配浆：废纸浆∶木浆＝80∶20
填料：轻质碳酸钙(本公司产品)
施胶剂：本公司DS-SS620
滤水性能测试：纸浆滤水性能测定GB/T18402-2001
助留效果测定：纸张和纸板试验，纸张和纸板灰分含量测定方法，NFQ03-047-1971
2、助留助滤效果(实验室手工抄片)
与专利CN101077892A产品实施例1对比
纸张匀度表示纸张结构的均匀性。是决定纸张质量和性能的主要因素，尤其是纸张的强度性能、光学性能和印刷性能。定量相同的纸张，性能主要取决于纸张的匀度。本发明产品在改善滤水性能和助留效果的同时，使纸张的匀度大大改善，从而提高了纸张的性能(抗张强度、印刷性能等)。
Claims (6)
1.助留助滤剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将碱性催化剂与阳离子醚化剂的混合物喷淋到瓜尔胶粉末上，反应，用中和剂调pH至6～8，干燥，获得阳离子瓜尔胶；
(2)将步骤(1)获得的阳离子瓜尔胶与膨润土混合，即获得所述的助留助滤剂；
步骤(1)中，40～70℃反应3～6小时；
所述的阳离子醚化剂为3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵、4-氯-2-丁烯基三甲基氯化铵和环氧丙基三甲基氯化铵中的一种；阳离子醚化剂与瓜尔胶重量比例为5～8∶100。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的碱性催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化镁、二乙醇胺、三乙醇胺、二乙胺或三乙胺中的一种以上。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的碱性催化剂与瓜尔胶重量比例为5～8∶100。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的中和剂为盐酸、磷酸或冰醋酸中的一种。
5.根据权利要求1～4任一项所述的方法，其特征在于，膨润土的重量用量为所述阳离子瓜尔胶的20-30％。
6.根据权利要求1～5任一项所述方法制备的助留助滤剂。
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