CN108589405B - 一种纸用增强剂、纸张及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于植物资源再利用的新材料领域，具体涉及一种纸用增强剂、纸张及其制备方法。所述纸用增强剂通过将PAE与干强剂交联得到，其中PAE、干强剂和交联剂按固体质量算，质量比为12.5:5～50:1～10；其制备方法包含以下步骤：将PAE与所述干强剂先分别在水中充分溶解，再进行混合获得混合物；向所述混合物加入催化剂，使所述混合物pH＝9，再加入所述交联剂，于40～65℃下反应1～3小时，降温出料制得所述纸用增强剂。本发明制得的纸用增强剂溶液在抄纸中添加0.5～2％时，能有效增强纸张干强度，特别是明显提高成纸强度。
Description
技术领域
本发明属于植物资源再利用的新材料领域，具体涉及一种纸用增强剂、纸张及其制备方法。
背景技术
聚酰胺环氧氯丙烷(PAE)是自带阳离子特性的、分子上具有反应性含氮杂环结构的湿强剂，因能与纤维形成共价键，自身分子间也交织成键，具有纸品湿强剂增强的两层效果：保护机理和增强机理，且能自留着，在较宽pH范围内作用，成为最广泛的湿强剂。
干强剂是纸品纤维增强的另一添加剂，需要与纤维间的成键数量多，分子结构上与纤维的成键基团必须足够，阳离子淀粉和聚丙烯酰胺(PAM)是最常用的干强剂，干强剂开发与应用均围绕PAM和淀粉展开，采用共聚、接枝、交联等方法，或添加水溶性纤维素、瓜尔胶、壳聚糖、以及其它多糖等多种制备方法，降低成本，提高留着，而核心是提高干增强效果。
而PAE分子结构上具有丰富的酰胺基团和羟基基团，具有一定的增干强效果，含氮杂环的阳离子基团具有良好的留着效果和反应活性，现有技术中也有利用PAE分子的结构特点，利用含羧基、羟基化合物等对PAE进行共混改性的方案，但其改性方式还是限于是物理上的共混改性。
发明内容
为解决现有技术的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种纸用增强剂。
本发明的另一目的在于提供所述纸用增强剂的制备方法。
本发明的再一目的在于提供添加了所述纸用增强剂的纸张。
本发明的再一目的在于提供所述纸用增强剂在造纸中的应用。
本发明目的通过以下技术方案实现：
一种纸用增强剂，通过将聚酰胺环氧氯丙烷(PAE)与多酰胺基团和/或多羟基基团化合物交联得到，其中PAE、多酰胺基团和/或多羟基基团化合物、交联剂按固体质量算，质量比为12.5:5～50:1～10。
优选的，所述PAE、多酰胺基团和/或多羟基基团化合物、交联剂按固体质量算，质量比为12.5:10～50:5～10。
其中，所述多酰胺基团或/和多羟基基团化合物优选为常用造纸干强剂化学品，包括但不限于聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、改性淀粉、壳聚糖、瓜尔胶、海藻糖、阿拉伯糖中的至少一种，更优选为聚乙烯醇、改性淀粉、聚丙烯酰胺、壳聚糖中的至少一种。
所述的交联剂是具有双官能团或多官能团的小分子物质，包括但不限于三氯氧磷、三偏磷酸盐、三聚磷酸盐、环氧氯丙烷、甲醛、己二酸、六偏磷酸盐、丁二醛、二价或三价酸酐中的至少一种，优选为己二酸、六偏磷酸盐、环氧氯丙烷、甲醛、丁二醛中的至少一种。多酰胺基团和/或多羟基基团化合物与含有二元或多元官能团的交联化学试剂反应，通过醚键或酯键使不同分子的羟基间联合起来。
所述纸用增强剂的制备方法，包含以下步骤：
(1)将PAE与所述多酰胺基团和/或多羟基基团化合物先分别在水中充分溶解，再进行混合；
(2)向所述混合物加入碱性催化剂，使混合物pH为弱碱性，再加入所述交联剂，于40～65℃下反应1～3小时，降温出料得到纸用增强剂溶液。
所述的碱性催化剂优选为弱酸强碱盐和金属氢氧化物中的至少一种，更优选为氢氧化钠。
优选的，所述混合物加入催化剂后使所述混合物的pH＝9。
优选的，制备期间保持低速搅拌，所述低速搅拌速度为100～200rpm。
一种添加了所述纸用增强剂的纸张，所述纸用增强剂与纸浆的质量比为0.5-2％，所述纸用增强剂的质量不折算固含量。
与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：
本发明利用交联剂，使多酰胺基团和/或多羟基基团化合物和PAE的羟基间通过醚键或酯键联合起来，有效增强了纸张干强度，特别是明显提高了成纸强度。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
下列实施例中使用的PAE为市售商业产品，固含量12.5％，淡黄色，pH＝4，粘度20-50cp。
实施例1
以下各物质成分均按质量份计。
一种纸用增强剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)使20份阳离子淀粉(取代度0.03)在水中充分糊化后与100份PAE混合获得混合物，并使所得混合物固含量为15％。
(2)向所述混合物加入氢氧化钠催化剂，使所述混合物pH＝9，再加入六偏磷酸钠5份，于40℃下反应3小时，降温出料得到所述纸用增强剂。
所得纸用增强剂为透明浅黄棕色液体，粘度低于100cP。
制备期间保持低速搅拌，所述低速搅拌速度为100～200rpm。
抄纸过程：将针叶浆板疏解1分钟，将本实施例所制得纸用增强剂加入纸浆中，加入量1％(不折算固含量，纸用增强剂溶液相对纸浆的质量比)，混合均匀后按95GSM抄片得到样品1；
针叶浆板疏解后，按95GSM抄片，作为空白1；
针叶浆板疏解后，添加PAM干强剂1％(不折算固含量，干强剂溶液相对纸浆的质量比)，混合均匀，按95GSM抄片，作为对比1。
按GB/T 1539和GB/T 2679.5-2002对纸张进行性能测试，结果如下：
空白1，耐破度73kPa，耐折度1次；
对比1，耐破度93kPa，耐折度2次；
样品1，耐破度96kPa，耐折度2次。
实施例2
以下各物质成分均按质量份计。
一种纸用增强剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)使10份壳聚糖(乙酰化90％，分子量5万)和100份PAE分别在水中充分溶解，再将两者混合获得混合物，并使所得混合物固含量为15％。
(2)向所述混合物加入氢氧化钠催化剂，使所述混合物pH＝9，再加入已二酸10份，于45℃下反应2小时，降温出料得到所述纸用增强剂。
所得纸用增强剂为透明浅黄棕色液体，粘度低于100cP。
制备期间保持低速搅拌，所述低速搅拌速度为100～200rpm。
抄纸过程：将针叶浆板疏解1分钟，将本实施例所制得纸用增强剂加入纸浆中，加入量1％(不折算固含量，纸用增强剂溶液相对纸浆的质量比)，混合均匀后按95GSM抄片，作为样品2；
针叶浆板疏解后，按95GSM抄片，作为空白2；
针叶浆板疏解后，添加PAM干强剂1％(不折算固含量，干强剂溶液相对纸浆质量比)，混合均匀，按95GSM抄片，作为对比2。
按GB/T 1539和GB/T 2679.5-2002对纸张进行性能测试，结果如下：
空白2，耐破度73kPa，耐折度1次；
对比2，耐破度93kPa，耐折度2次；
样品2，耐破度101kPa，耐折度2次。
实施例3
以下各物质成分均按质量份计。
一种纸用增强剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)使15份聚乙烯醇(聚合度1700)在水中充分溶解脱气，100份PAE在水中充分溶解，再将两者混合，并使所得混合物固含量为15％。
(2)向所述混合物加入氢氧化钠催化剂，使所述混合物pH＝9，加甲醛10份，于55℃下反应1小时，降温出料得到所述纸用增强剂。
所得纸用增强剂为透明浅黄棕色液体，粘度低于100cP。
制备期间保持低速搅拌，所述低速搅拌速度为100～200rpm。
抄纸过程：将针叶浆板疏解1分钟，将本实施例所制得纸用增强剂加入纸浆中，加入量1％(不折算固含量，纸用增强剂相对纸浆质量比)，混合均匀后按95GSM抄片，作为样品3；
针叶浆板疏解后，按95GSM抄片，作为空白3；
针叶浆板疏解后，添加PAM干强剂1％(不折算固含量，干强剂溶液对纸浆质量比)，混合均匀，按95GSM抄片，作为对比3。
按GB/T 1539和GB/T 2679.5-2002对纸张进行性能测试，结果如下：
空白3，耐破度73kPa，耐折度1次；
对比3，耐破度93kPa，耐折度2次；
样品3，耐破度106kPa，耐折度3次。
实施例4
以下各物质成分均按质量份计。
一种纸用增强剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)使50份两性淀粉在水中充分糊化，100份PAE在水中充分溶解，再将两者混合，并使所得混合物固含量为15％。
(2)向所述混合物加入氢氧化钠催化剂，使所述混合物pH＝9，加环氧氯丙烷5份，于60℃保温1小时，降温出料得到所述纸用增强剂。
所得纸用增强剂为透明浅黄棕色液体，粘度低于100cP。
制备期间保持低速搅拌，所述低速搅拌速度为100～200rpm。
抄纸过程：将针叶浆板疏解1分钟，将本实施例所制得纸用增强剂加入浆料中，加入量1％(不折算固含量，纸用增强剂溶液相对纸浆质量比)，混合均匀后按95GSM抄片，作为样品4；
针叶浆板疏解后，按95GSM抄片，作为空白4；
针叶浆板疏解后，添加PAM干强剂1％(不折算固含量，干强剂溶液对纸浆质量比)，混合均匀，按95GSM抄片，作为对比4；
按GB/T 1539和GB/T 2679.5-2002对纸张进行性能测试，结果如下：
空白4耐破度73kPa，耐折度1次；
对比4耐破度93kPa，耐折度2次；
样品4耐破度98kPa，耐折度2次。
表1总结了各实施例的重要参数条件及技术效果。
表1实施例1～4的重要参数条件及技术效果
由各实施例空白组和样品组对照可知，本发明使用的纸用增强剂能够大幅提高纸张的干强度，其中耐破度提升幅度约为30％～50％；由各实施例对比组和样品组对照可知，相比常用的PAM干强剂，在用量相同的情况下，本发明制得的纸用增强剂效果更加出色，其中耐破度约有5％～10％的进一步提升。
由各实施例对照可知，本发明对于原料种类要求不高，在本发明限定的参数范围内，使用各类多酰胺基团和/或多羟基基团化合物及交联剂均可达到相应的提高纸张干强的技术效果。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种纸用增强剂的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
（1）将PAE与多酰胺基团和/或多羟基基团化合物先分别在水中充分溶解，再进行混合；
（2）向混合物加入碱性催化剂，使所述混合物的pH为弱碱性，然后在40-65℃下加入交联剂，反应1-3小时，降温出料制得所述纸用增强剂；
其中PAE、多酰胺基团和/或多羟基基团化合物、交联剂按固体质量算，质量比为12.5:5~50:1~10；所述的交联剂为三氯氧磷、三偏磷酸盐、三聚磷酸盐、环氧氯丙烷、己二酸、六偏磷酸盐、二价或三价酸酐中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的一种纸用增强剂的制备方法，其特征在于，所述PAE、多酰胺基团和/或多羟基基团化合物、交联剂按固体质量算，质量比为12.5:10~50:5~10。
3.根据权利要求1所述的一种纸用增强剂的制备方法，其特征在于，所述的多酰胺基团和/或多羟基基团化合物包括聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、改性淀粉、壳聚糖、瓜尔胶、海藻糖、阿拉伯糖中的至少一种。
4.根据权利要求1所述一种纸用增强剂的制备方法，其特征在于，所述的碱性催化剂包括弱酸强碱盐和金属氢氧化物中的至少一种。
5.根据权利要求1所述一种纸用增强剂的制备方法，其特征在于，所述弱碱性为pH=9。
6.根据权利要求1所述一种纸用增强剂的制备方法，其特征在于，制备期间保持低速搅拌，所述低速搅拌速度为100~200rpm。
7.一种添加了权利要求1~6任一项所述方法制备的纸用增强剂的纸张，其特征在于，所述纸用增强剂与纸浆的质量比为0.5-2%，所述纸用增强剂的质量不折算固含量。
8.权利要求1~6任一项所述方法制备的纸用增强剂在造纸中的应用。
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103469687A (zh) * | 2012-06-07 | 2013-12-25 | 金东纸业（江苏）股份有限公司 | 增干强剂及其制备方法，应用该增干强剂的浆料 |
| CN106351063A (zh) * | 2016-08-19 | 2017-01-25 | 浙江恒达新材料股份有限公司 | 一种有机硼复合交联剂和阳离子聚合物的分散共聚物及其制备方法和应用、造纸方法 |
| CN107012731A (zh) * | 2017-04-17 | 2017-08-04 | 浙江恒川新材料有限公司 | 一种环保型交联改性pae造纸高增湿强剂的制备方法 |
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Patent Citations (4)
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| CN106351063A (zh) * | 2016-08-19 | 2017-01-25 | 浙江恒达新材料股份有限公司 | 一种有机硼复合交联剂和阳离子聚合物的分散共聚物及其制备方法和应用、造纸方法 |
| CN107012731A (zh) * | 2017-04-17 | 2017-08-04 | 浙江恒川新材料有限公司 | 一种环保型交联改性pae造纸高增湿强剂的制备方法 |
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