CN105155267B - 一种矿物纤维软化剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种矿物纤维软化剂，其特征是由下列重量份的原料制成：醋酸乙烯－乙烯共聚乳液40‑55份，谷朊粉15‑25份，无机粘接剂5‑15份，氯化聚乙烯乳液 3‑5份，有机粘接剂0.5‑2份，硅烷不饱和单体0.2‑0.5份；通过将谷朊粉与无机粘接剂、有机粘接剂的酰化复合改性，以及氯化聚乙烯乳液强极性基团，得到的软化剂对矿物纤维具有强渗透粘接性，该软化剂渗透进入纤维并牢固裹覆在矿物纤维表面，谷朊粉的粘弹性赋予矿物纤维柔韧性。由于该软化剂含有水溶性无机粘接剂，用于矿物纤维软化时在矿物纤维表面形成金属阳离子电解质，使矿物纤维表面与周围液体之间产生电位差，特别是矿物纤维与植物纤维结合力增加，用于替换植物纤维时，可以直接将矿物纤维与植物纤维连接，通过离子间的结合形成离子键，提高纤维间的结合强度。
Description
技术领域
本发明涉及造纸助剂领域，具体涉及矿物纤维软化剂，通过对矿物纤维软化剂的研究，使矿物纤维的韧性得以改善，从而有利于将矿物纤维应用于造纸领域。
背景技术
目前，在造纸工业中已有将矿物纤维石棉纤维、海泡石纤维、粉煤灰纤维、石膏纤维、玄武岩纤维、玻璃纤维等用于造纸。矿物纤维替代植物纤维用于造纸，对降低造纸成本，保护森林，减少水污染具有重要意义。利用矿物纤维造纸可以使纸张的适印性和匀度得到了明显提高，并具有阻燃、绝缘、耐高温、耐腐蚀、隔热保温等优点。一些矿物纤维由于其晶型呈针状，具有很强的界面性能和吸附性能，因此可以与植物纤维交织在一起，产生结合作用，既避免影响纸张的强度性能，又可以获得较高的留着率，由于来源广泛通常价格也较为低廉，因此具有广阔的应用前景。虽然使用矿物纤维造纸优点颇多，但其也存在诸多缺陷。其中最主要的是矿物纤维脆性较大，刚性较强，在打浆过程中易发生断裂。特别是当添加量提高后，纸张柔韧大幅降低性差，对抄纸机磨损大，抄成的纸张表面较粗糙。因而如何使矿物纤维软化成具有韧性成为矿物纤维用于造纸的关键。
中国发明专利CN104313942A公开了一种无机纤维软化剂的合成方法，将氯乙酸与聚丙烯酰胺水溶液在50-60℃下反应，然后加入乳化硅油混合均匀，得到无机纤维软化剂。
毛敏等人发表的《白泥纤维的软化改性及其对配抄纸张性能的影响》（中国造纸，2013 年第32 卷第12 期）研究了聚乙烯醇与硅烷偶联剂一端的环氧基连接，得到白泥纤维的软化增强改性剂，直接用于白泥纤维的软化。
中国发明专利CN101736588A 公开了一种粉煤灰纤维表面有机化改性方法,其特征在于:首先以聚乙烯醇缩丁醛和3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵在NaOH存在下进行反应,并以醋酸溶液中和,制备成改性剂水溶液得到改性剂用于对粉煤灰纤维的改性。
通过亲水性聚合物与偶联剂，在一定程度上增加了亲水性聚合物与矿物纤维的结合，通过偶联改性的亲水性聚合物可以包覆矿物纤维，增加矿物纤维的柔性，提高矿物纤维与植物纤维的氢键结合，从而提高了它们的黏合强度。但由于通过偶联改性的亲水性聚合物缺乏强附着渗透特性，矿物纤维表面光滑，具有刚性，比表面积小，包覆软化剂难以牢固连接，在通过纸机网毯、施胶辊过程中磨损严重，易剥裂。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种矿物纤维软化剂，该软化剂为一种具有渗透、强极性粘接的胶粒子，不但与矿物纤维牢固粘接，而且含有金属阳离子与植物纤维能够形成离子键，通过该软化剂处理的矿物纤维可用于替换植物纤维用于造纸。进一步，提供该矿物纤维软化剂的制备方法。
本发明所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：
一种矿物纤维软化剂，其特征是由下列重量份的原料制成：
醋酸乙烯－乙烯共聚乳液 40-55份
谷朊粉 15-25份
无机粘接剂 5-15份
氯化聚乙烯乳液 3-5份
有机粘接剂 0.5-2份
硅烷不饱和单体 0.2-0.5份
所述的醋酸乙烯－乙烯共聚乳液固含量为25-35%，可在弱酸和弱碱存在条件下保持稳定性能，具有良好的柔韧性和延伸率，黏结强度高；
所述的氯化聚乙烯乳液固含量为35-55%，具有线型饱和结构，氯原子以无规则分布在结构中，其强极性基团有助于提高对矿物纤维的附着力；
所述的谷朊粉为植物提取物，具有粘性、弹性、延伸性、成膜性，特别是具有溶胀粘附性，通过其与无机粘接剂、有机粘接剂的复合改性，对矿物纤维具有渗透粘附性；
所述硅烷不饱和单体为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷中的至少一种；
所述的无机粘接剂为水溶性硅酸钠、硫酸铝中的至少一种；
所述的有机粘合剂为羧甲基纤维素、酪蛋白、海藻酸、琼脂、聚乙烯醇、聚丙烯酸中的至少一种；
一种矿物纤维软化剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）将15-25重量份谷朊粉、5-15重量份无机粘接剂、0.5-2重量份有机粘接剂、0.2-0.5重量份硅烷不饱和单体与适量酰化剂进行混合改性，混合设备选用捏合机、研磨机或者螺杆机，通过机械挤压和酰化形成凝胶粉，其中酰化剂为乙酰氯、乙酸酐、冰醋酸中的一种，用量为谷朊粉质量的1-3.5%；
（2）将步骤（1）得到的凝胶粉与40-55重量份的醋酸乙烯－乙烯共聚乳液、3-5重量份的氯化聚乙烯乳液加入反应釜中，通过40-60℃加热，200-400rpm搅拌调制成细腻的胶状物；
（3）将步骤（2）得到的胶状物用高速离心雾化器形成微细胶粒，通过高温气流快速加热得到干粉状软化剂。
使用时分散于水中，并通过适量水调整粘度，使其流动性达到均匀分散浸润矿物纤维。该软化剂用于矿物纤维，具有强渗透粘接性，使矿物纤维的柔性大幅提升。
本发明一种矿物纤维软化剂，通过将谷朊粉与无机粘接剂、有机粘接剂的酰化复合改性，以及氯化聚乙烯乳液强极性基团，得到的软化剂对矿物纤维具有强渗透粘接性，利用该软化剂浸泡矿物纤维，软化剂渗透进入纤维并牢固裹覆在矿物纤维表面，谷朊粉的粘弹性赋予矿物纤维柔韧性。由于该软化剂含有水溶性无机粘接剂，其在矿物纤维表面引入金属阳离子电解质使矿物纤维表面与周围液体之间产生电位差，特别是矿物纤维与植物纤维结合力增加，用于替换植物纤维时，由于存在金属阳离子，可以直接将矿物纤维与植物纤维连接，通过离子间的结合形成离子键，提高纤维间的结合强度，从而有效提高纸张的干强度、耐破度、环压强度、剥离强度等各项物理指标。与现有技术相比突出的特点和有益的效果在于：
1、本发明一种矿物纤维软化剂，通过将谷朊粉与无机粘接剂、有机粘接剂的复合改性，以及氯化聚乙烯乳液强极性基团，具有强渗透粘接性，渗透进入纤维并牢固裹覆在矿物纤维表面。
2、本发明一种矿物纤维软化剂，利用酰化谷朊粉凝胶的粘弹性赋予矿物纤维柔韧。
3、本发明一种矿物纤维软化剂，含有金属阳离子，通过浸泡矿物纤维在矿物纤维表面引入金属阳离子电解质，使矿物纤维表面与周围液体之间产生电位差，特别是矿物纤维与植物纤维结合力增加，用于替换植物纤维时，由于存在金属阳离子，可以直接将矿物纤维与植物纤维连接，通过离子间的结合形成离子键，提高纤维间的结合强度。
4、本发明一种矿物纤维软化剂的制备方法，制备工艺简短易控，可连续化封闭式生产，适合于大规模化生产应用。
将该发明软化剂3%wt与97%wt的粉煤灰纤维进行浸泡24h软化，将软化后的粉煤灰纤维用于造纸填料，在抄纸过程中具有良好的柔性，达到了增强纸张强度的效果，且同植物纤维之间的结合力以及留着率增加。当粉煤灰纤维添加量达到60%时，留着率达到63%。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下,根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更,均应包含在本发明的范围内。
实施例1
（1）将15重量份谷朊粉、10重量份硅酸钠、0.5重量份海藻酸、0.2重量份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷与适量酰化剂进行混合改性，混合设备选用捏合机、研磨机或者螺杆机，通过机械挤压和酰化形成凝胶粉，其中酰化剂为乙酰氯，用量为谷朊粉质量的1%；
（2）将步骤（1）得到的凝胶粉与40重量份的醋酸乙烯－乙烯共聚乳液、5重量份的氯化聚乙烯乳液加入反应釜中，通过40-60℃加热，200-400rpm搅拌调制成细腻的胶状物；
（3）将步骤（2）得到的胶状物用高速离心雾化器形成微细胶粒，通过高温气流快速加热得到干粉状软化剂。
将实施例1得到的软化剂对硅灰石纤维进行软化造浆，以60%的添加量与植物纤维纸浆进行造纸，纸张的环压强度指数比未加软化剂提高20-25％，纸张的耐破指数提高15％以上，并能提高助留助滤性。
实施例2
（1）将15-25重量份谷朊粉、5-15重量份硫酸铝、1重量份聚乙烯醇、0.3重量份乙烯基三乙氧基硅烷与适量酰化剂进行混合改性，混合设备选用捏合机、研磨机或者螺杆机，通过机械挤压和酰化形成凝胶粉，其中酰化剂为乙酸酐中的一种，用量为谷朊粉质量的2%；
（2）将步骤（1）得到的凝胶粉与45重量份的醋酸乙烯－乙烯共聚乳液、5重量份的氯化聚乙烯乳液加入反应釜中，通过40-60℃加热，200-400rpm搅拌调制成细腻的胶状物；
（3）将步骤（2）得到的胶状物用高速离心雾化器形成微细胶粒，通过高温气流快速加热得到干粉状软化剂。
实施例3
（1）将20重量份谷朊粉、15重量份硅酸钠、1.5重量份琼脂、0.5重量份乙烯基三甲氧基硅烷与适量酰化剂进行混合改性，混合设备选用捏合机、研磨机或者螺杆机，通过机械挤压和酰化形成凝胶粉，其中酰化剂为冰醋酸中的一种，用量为谷朊粉质量的3%；
（2）将步骤（1）得到的凝胶粉与55重量份的醋酸乙烯－乙烯共聚乳液、4重量份的氯化聚乙烯乳液加入反应釜中，通过40-60℃加热，200-400rpm搅拌调制成细腻的胶状物；
（3）将步骤（2）得到的胶状物用高速离心雾化器形成微细胶粒，通过高温气流快速加热得到干粉状软化剂。
实施例4
（1）将25重量份谷朊粉、5重量份硫酸铝、2重量份海藻酸、0.3重量份乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷与适量酰化剂进行混合改性，混合设备选用捏合机、研磨机或者螺杆机，通过机械挤压和酰化形成凝胶粉，其中酰化剂为乙酰氯，用量为谷朊粉质量的3.5%；
（2）将步骤（1）得到的凝胶粉与50重量份的醋酸乙烯－乙烯共聚乳液、3重量份的氯化聚乙烯乳液加入反应釜中，通过40-60℃加热，200-400rpm搅拌调制成细腻的胶状物；
（3）将步骤（2）得到的胶状物用高速离心雾化器形成微细胶粒，通过高温气流快速加热得到干粉状软化剂。
Claims (2)
1.一种矿物纤维软化剂，其特征是由下列重量份的原料制成：
醋酸乙烯－乙烯共聚乳液 40-55份
谷朊粉 15-25份
无机粘接剂 5-15份
氯化聚乙烯乳液 3-5份
有机粘接剂 0.5-2份
硅烷不饱和单体 0.2-0.5份
酰化剂 适量
所述的醋酸乙烯－乙烯共聚乳液固含量为25-35%；所述的氯化聚乙烯乳液固含量为35-55%；所述的谷朊粉为植物提取物；所述硅烷不饱和单体为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷中的至少一种；所述的无机粘接剂为水溶性硅酸钠、硫酸铝中的至少一种；所述酰化剂为乙酰氯、乙酸酐、冰醋酸中的一种，用量为谷朊粉质量的1-3.5%；
所述矿物纤维软化剂，由如下方法制备而得：
（1）将15-25重量份谷朊粉、5-15重量份无机粘接剂、0.5-2重量份有机粘接剂、0.2-0.5重量份硅烷不饱和单体与适量酰化剂进行混合改性，混合设备选用捏合机、研磨机或者螺杆机，通过机械挤压和酰化形成凝胶粉；
（2）将步骤（1）得到的凝胶粉与40-55重量份的醋酸乙烯－乙烯共聚乳液、3-5重量份的氯化聚乙烯乳液加入反应釜中，通过40-60℃加热，200-400rpm搅拌调制成细腻的胶状物；
（3）将步骤（2）得到的胶状物用高速离心雾化器形成微细胶粒，通过高温气流快速加热得到干粉状软化剂。
2.根据权利要求1所述一种矿物纤维软化剂，其特征在于：所述有机粘合剂为羧甲基纤维素、酪蛋白、海藻酸、琼脂、聚乙烯醇、聚丙烯酸中的至少一种。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
| CN1598136A (zh) * | 2004-09-14 | 2005-03-23 | 山东鲁阳股份有限公司 | 陶瓷纤维b型纸 |
| CN101503280A (zh) * | 2009-03-06 | 2009-08-12 | 陕西科技大学 | 一种无机纤维软化增强剂及其制备方法 |
| CN101736588A (zh) * | 2009-12-17 | 2010-06-16 | 华东理工大学 | 一种粉煤灰纤维表面有机化改性方法 |
| CN102817245A (zh) * | 2012-08-13 | 2012-12-12 | 中材科技股份有限公司 | 一种玻璃纤维布的处理方法 |
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