CN103321097B - 一种功能性造纸用填料助留剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种功能性造纸用填料助留剂，包括以下组分:淀粉、三氯二羧丙基三甲基氯化铵、氯乙酸、交联剂、氢氧化钠、盐酸和水；本发明还公开了该填料助留剂的制备方法；采用三氯二羟丙基三甲基氯化铵和氯乙酸为活性基团，本助留剂一方面可以使木浆与填料紧密结合，另一方面可以使木浆与纤维紧密结合，牢牢捆绑了碳酸钙及纤维，起到碳酸钙与纤维强桥的作用，从而提高了填料的留着机率，使单程留着机率大大提高。填料与纤维的空间网络锁定结构能保障纸张在加入填料后，甚至加入更高量的填料时纸张的强度。在纸张失水过程中，没有多余填料及细小纤维的流失，良好的留着几率，保障了低的白水浓度。

Description

一种功能性造纸用填料助留剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种造纸用的填料助留剂，还涉及一种制备该填料助留剂的方法。

背景技术

造纸工业中，填料是一种重要的造纸用原材料。填料的多少直接关系到产品的生产成本。填料加的多，纸张的灰份高，生产成本低；相反，填料加的少，纸张的灰份低，成本高，填料与木浆的混合链接是通过助留剂来实现的。目前，纸张生产中普遍都含有20%左右的灰份。如果再往上提高的话，就会存在纸张强度不够，印刷掉毛掉粉，白水浓度过高，滤水不畅，粘毛布等问题的发生。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种电荷密度大，对填料包裹能力强，对木浆的吸附能力强，同时又能避免因灰份提高而造成的纸张强度损失的功能性造纸用填料助留剂。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种功能性造纸用填料助留剂，包括以下组分: 淀粉、三氯二羧丙基三甲基氯化铵、氯乙酸、交联剂、氢氧化钠、盐酸和水。

作为优选改进的技术方案，所述各组分的重量份配比分别为：淀粉40～60、三氯二羧丙基三甲基氯化铵5～25、氯乙酸1～10、交联剂1～15、氢氧化钠1～8和盐酸1～3、余量为水。

作为一种改进的技术方案，所述淀粉包括马铃薯淀粉、木薯淀粉、玉米淀粉或/和小麦淀粉。

作为一种改进的技术方案，所述交联剂包括三偏磷酸钠、三氯氧磷、环氧氯丙烷、乙二醛、戊二醛、马来酸酐、混合酸酐、环氧化合物石油基单体或/和二乙烯基砜。

本发明还提供了一种促进纤维结合紧密性，提高填料留着几率的功能性造纸用填料助留剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、将所述三氯二羧丙基三甲基氯化铵加入预混罐中，启动预混罐进行搅拌；

步骤二、将所述氯乙酸、所述氢氧化钠依次加入所述预混罐内，并搅拌均匀，形成混合粉料；

步骤三、将所述淀粉加入到混合器中，启动混合器；

步骤四、将所述混合粉料喷入到所述混合器中，利用所述混合器使所述混合粉料与所述淀粉混合10～30分钟；

步骤五、将步骤四中混合好的所述混合物料和所述淀粉通过气流输送器输送到反应器中，将所述反应器进行升温至50～130℃，计时反应0.5～3小时，备用；

步骤六、向所述反应器内加入所述盐酸，并混合均匀；

步骤七、将所述反应器内的物料输送至带有十一个工作区的螺杆挤压机内，将所述螺杆挤压机各工作区进行升温，各工作区的温度控制如下：1～3区0～50℃、4～8区70～150℃、8～11区80～150℃，同时向所述螺杆挤压机内加入所述水、所述交联剂和所述淀粉，制得填料助留剂湿品；

步骤八、将所述螺杆挤压机输出的物料通过气流干燥机进行干燥，得到填料助留剂干品；

步骤九、将所述填料助留剂干品进行破碎、计量和包装，即得所述填料助留剂产品。

由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：采用三氯二羟丙基三甲基氯化铵和氯乙酸为活性基团，本助留剂一方面可以使木浆与填料紧密结合，另一方面可以使木浆与纤维紧密结合，牢牢捆绑了碳酸钙及纤维，起到碳酸钙与纤维强桥的作用，从而提高了填料的留着机率，使单程留着机率大大提高。填料与纤维的空间网络锁定结构能保障纸张在加入填料后，甚至加入更高量的填料时纸张的强度。在纸张失水过程中，没有多余填料及细小纤维的流失，良好的留着几率，保障了低的白水浓度。

具体实施方式

下面结合实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，下列描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。

一种功能性造纸用填料助留剂，包括以下组分: 淀粉、三氯二羧丙基三甲基氯化铵、氯乙酸、交联剂、氢氧化钠、盐酸和水。

本实施例中所述各组分的重量份配比分别为：淀粉40～60、三氯二羧丙基三甲基氯化铵5～25、氯乙酸1～10、交联剂1～15、氢氧化钠1～8和盐酸1～3、余量为水。其中所述淀粉包括马铃薯淀粉、木薯淀粉、玉米淀粉或小麦淀粉，也可以是以上几种淀粉的组合；所述交联剂包括三偏磷酸钠、三氯氧磷、环氧氯丙烷、乙二醛、戊二醛、马来酸酐、混合酸酐、环氧化合物石油基单体或二乙烯基砜，也可以是以上几种的组合。

本实施例以一吨功能性造纸用填料助留剂为例，详细说明一下其各组分的含量及其具体的制备方法，如下所述：

各组份的重量比为：淀粉60份、三氯二羟丙基三甲基氯化铵15份、氯乙酸8份、交联剂5份、氢氧化钠5份、盐酸2份、水24份。

其制备方法包括以下步骤：

步骤一、将15份所述三氯二羧丙基三甲基氯化铵加入预混罐中，启动预混罐进行搅拌；

步骤二、将8份所述氯乙酸、5份所述氢氧化钠依次加入所述预混罐内，并搅拌均匀，形成混合粉料；

步骤三、将60份所述淀粉加入到混合器中，启动混合器；

步骤四、将所述混合粉料喷入到所述混合器中，利用所述混合器使所述混合粉料与所述淀粉混合30分钟；

步骤五、将步骤四中混合好的所述混合物料和所述淀粉通过气流输送器输送到反应器中，将所述反应器进行升温至120℃，计时反应1小时，备用；

步骤六、向所述反应器内加入2份所述盐酸，并混合均匀；

步骤七、将所述反应器内的物料输送至带有十一个工作区的螺杆挤压机内，将所述螺杆挤压机各工作区进行升温，各工作区的温度控制如下：1～3区50℃、4～8区130℃、8～11区120℃，同时向所述螺杆挤压机内加入所述水、所述交联剂和所述淀粉，制得填料助留剂湿品；

步骤八、将所述螺杆挤压机输出的物料通过气流干燥机进行干燥，干燥温度在100℃左右，得到填料助留剂干品；

步骤九、将所述填料助留剂干品进行破碎成100目左右、计量和包装，即得所述填料助留剂产品。

将本发明使用于造纸工艺中，可以使纸张的灰份在原有的基础上提高10%，但不影响产品的强度、印刷适性以及造纸机的正常运行，从而在保证质量的前提下，降低木浆的用量，减少资源浪费，提高市场竟争力。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (1)

1.一种功能性造纸用填料助留剂的制备方法，其特征在于,

功能性造纸用填料助留剂包括以下组分:淀粉、三氯二羧丙基三甲基氯化铵、氯乙酸、交联剂、氢氧化钠、盐酸和水；

所述各组分的重量份配比分别为：淀粉40～60、三氯二羧丙基三甲基氯化铵5～25、氯乙酸1～10、交联剂1～15、氢氧化钠1～8和盐酸1～3、余量为水；

所述淀粉包括马铃薯淀粉、木薯淀粉、玉米淀粉或/和小麦淀粉；

所述交联剂包括三偏磷酸钠、三氯氧磷、环氧氯丙烷、乙二醛、戊二醛、马来酸酐、混合酸酐、环氧化合物石油基单体或/和二乙烯基砜；

包括以下步骤：

步骤一、将所述三氯二羧丙基三甲基氯化铵加入预混罐中，启动预混罐进行搅拌；

步骤二、将所述氯乙酸、所述氢氧化钠依次加入所述预混罐内，并搅拌均匀，形成混合粉料；

步骤三、将所述淀粉加入到混合器中，启动混合器；

步骤四、将所述混合粉料喷入到所述混合器中，利用所述混合器使所述混合粉料与所述淀粉混合10～30分钟；

步骤五、将步骤四中混合好的所述混合物料和所述淀粉通过气流输送器输送到反应器中，将所述反应器进行升温至50～130℃，计时反应0.5～3小时，备用；

步骤六、向所述反应器内加入所述盐酸，并混合均匀；

步骤七、将所述反应器内的物料输送至带有十一个工作区的螺杆挤压机内，将所述螺杆挤压机各工作区进行升温，各工作区的温度控制如下：1～3区0～50℃、4～8区70～150℃、8～11区80～150℃，同时向所述螺杆挤压机内加入所述水、所述交联剂和所述淀粉，制得填料助留剂湿品；

步骤八、将所述螺杆挤压机输出的物料通过气流干燥机进行干燥，得到填料助留剂干品；

步骤九、将所述填料助留剂干品进行破碎、计量和包装，即得所述填料助留剂产品。