CN112553952A - 一种基于非木材纤维的造纸助剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于非木材纤维的造纸助剂，按质量份数计，该基于非木材纤维的造纸助剂的配方包括：填料100‑200份、留助滤剂15‑35份、草酸10‑20份、烷基磺酸8‑15份、任基酚聚氧乙烯醚磺酸钠5‑8份、异辛基聚氧乙烯醚1‑3份、丙烯酰胺10‑20份、乳化剂15‑25份、增稠剂8‑25份、金属过氧化物10‑30份。本发明采用羧甲基纤维素、纳米二氧化硅以及硼砂中的一种或者多种混合物作为填料组合物配方科学，制备方法简单，所得产品能够使浆料均匀度更好，能够改善纸浆的纤维结构，避免纸张在使用过程中产生掉毛、起毛、提高纸张的质量，并且利于对纤维的离解从而利于成浆，提高功效比、减少溶出物质对工艺水的环保影响从而提高得率。

Description

一种基于非木材纤维的造纸助剂及其制备方法

技术领域

本发明属于造纸助剂技术领域，具体涉及一种基于非木材纤维的造纸助剂；尤其还涉及一种基于非木材纤维的造纸助剂的制备方法。

背景技术

造纸助剂是在制浆造纸过程中为赋予加工工艺和产品某些性能而添加的辅助化学品。

现有普遍使用的造纸蒸煮方法有烧碱法、硫酸盐法以及碱性、中性、亚硫酸钠法等几种，其中硫酸盐法蒸煮以其制浆浆料强度高而被广泛采用，但是硫酸盐法制浆存在着设备腐蚀严重，环境污染大，浆料难漂，制浆成本高等缺点，在浆料的蒸煮过程中，为了加速脱除木素速率和保护纤维素和半纤维素使之不被降解，造纸工作者研发了多种造纸助剂。

目前造纸行业普遍采用硫化碱，蒽醌及其衍生物作为浆料助剂，但是蒽醌及其衍生物，会对人体的健康造成严重危害，容易使人致畸，并且通过蒽醌及其衍生物制备的浆料助剂成本较高，相应的也就提高了生产的成本，因此我们提出一种基于非木材纤维的造纸助剂及其制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于非木材纤维的造纸助剂及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的蒽醌及其衍生物，会对人体的健康造成严重危害，容易使人致畸，并且通过蒽醌及其衍生物制备的浆料助剂成本较高，相应的也就提高了生产的成本。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种基于非木材纤维的造纸助剂，按质量份数计，该基于非木材纤维的造纸助剂的配方包括：填料100-200份、留助滤剂15-35份、草酸10-20份、烷基磺酸8-15份、任基酚聚氧乙烯醚磺酸钠5-8份、异辛基聚氧乙烯醚1-3份、丙烯酰胺10-20份、乳化剂15-25份、增稠剂8-25份、金属过氧化物10-30份。

优选的，所述金属过氧化物采用过氧化异丙苯或者过氧乙酸中的一种。

优选的，所述填料采用羧甲基纤维素、纳米二氧化硅以及硼砂中的一种或者多种混合物。

优选的，按质量份数计，该基于非木材纤维的造纸助剂的配方包括：填料100份、留助滤剂15份、草酸10份、烷基磺酸8份、任基酚聚氧乙烯醚磺酸钠5份、异辛基聚氧乙烯醚1份、丙烯酰胺10份、乳化剂15份、增稠剂8份、金属过氧化物10份。

优选的，按质量份数计，该基于非木材纤维的造纸助剂的配方包括：填料200份、留助滤剂35份、草酸20份、烷基磺酸15份、任基酚聚氧乙烯醚磺酸钠8份、异辛基聚氧乙烯醚3份、丙烯酰胺20份、乳化剂25份、增稠剂25份、金属过氧化物30份。

优选的，按质量份数计，该基于非木材纤维的造纸助剂的配方包括：填料150份、留助滤剂20份、草酸15份、烷基磺酸12份、任基酚聚氧乙烯醚磺酸钠6份、异辛基聚氧乙烯醚2份、丙烯酰胺15份、乳化剂20份、增稠剂18份、金属过氧化物20份。

一种基于非木材纤维的造纸助剂的制备方法，包括以下步骤：

S1、按照基于非木材纤维的造纸助剂的配方，以质量份数为准，称量好各个物料，备用；

S2、将填料、草酸、烷基磺酸、任基酚聚氧乙烯醚磺酸钠、异辛基聚氧乙烯醚依次加入搅拌式反应釜内，并加入适量的蒸馏水，以70-90℃高速搅拌1小时-1.5小时，制备预制料浆；

S3、将预制料浆静置，并将其降温至60℃以下并高于30℃，然后加入金属过氧化物进行搅拌，搅拌具体通过中速搅拌15分钟-20分钟；

S5、预制料浆加入金属过氧化物中速搅拌后，将搅拌式反应釜调至低速搅拌，并且将乳化剂缓慢加入；

S6、在预制料浆加入乳化剂后，分次将增稠剂添加至搅拌式反应釜内部，并却在加入增稠剂的时，需要多次检测搅拌式反应釜中料浆的粘稠度；

S7、当粘稠度达标后，将料浆搅拌10-20分钟，然后自然反应1-2小时，制备完成。

优选的，步骤S7中所述的粘稠度标准范围为18-20mm2/s。

优选的，所述搅拌式反应釜的低速搅拌为30-80r/min；所述搅拌式反应釜的中速搅拌为80-200r/min；所述搅拌式反应釜的高速搅拌为200-360r/min。

本发明的技术效果和优点：

本发明采用羧甲基纤维素、纳米二氧化硅以及硼砂中的一种或者多种混合物作为填料组合物配方科学，制备方法简单，所得产品能够使浆料均匀度更好，能够改善纸浆的纤维结构，避免纸张在使用过程中产生掉毛、起毛、提高纸张的质量，并且利于对纤维的离解从而利于成浆，提高功效比、减少溶出物质对工艺水的环保影响从而提高得率，同时降低了对于环境的污染，提高了原料的使用效率降低了能耗。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种基于非木材纤维的造纸助剂，按质量份数计，该基于非木材纤维的造纸助剂的配方包括：填料100份、留助滤剂15份、草酸10份、烷基磺酸8份、任基酚聚氧乙烯醚磺酸钠5份、异辛基聚氧乙烯醚1份、丙烯酰胺10份、乳化剂15份、增稠剂8份、金属过氧化物10份。

其中，金属过氧化物采用过氧乙酸。

其中，填料采用羧甲基纤维素、纳米二氧化硅以及硼砂中的多种混合物。

一种基于非木材纤维的造纸助剂的制备方法，包括以下步骤：

S1、按照基于非木材纤维的造纸助剂的配方，以质量份数为准，称量好各个物料，备用；

S2、将填料、草酸、烷基磺酸、任基酚聚氧乙烯醚磺酸钠、异辛基聚氧乙烯醚依次加入搅拌式反应釜内，并加入适量的蒸馏水，以70-90℃高速搅拌1小时-1.5小时，制备预制料浆；

S3、将预制料浆静置，并将其降温至60℃以下并高于30℃，然后加入金属过氧化物进行搅拌，搅拌具体通过中速搅拌15分钟-20分钟；

S5、预制料浆加入金属过氧化物中速搅拌后，将搅拌式反应釜调至低速搅拌，并且将乳化剂缓慢加入；

S6、在预制料浆加入乳化剂后，分次将增稠剂添加至搅拌式反应釜内部，并却在加入增稠剂的时，需要多次检测搅拌式反应釜中料浆的粘稠度；

S7、当粘稠度达标后，将料浆搅拌10-20分钟，然后自然反应1-2小时，制备完成。

其中，步骤S7中的粘稠度标准范围为18-20mm2/s。

其中，搅拌式反应釜的低速搅拌为30-80r/min；搅拌式反应釜的中速搅拌为80-200r/min；搅拌式反应釜的高速搅拌为200-360r/min。

搅拌式反应釜由釜体、釜盖、夹套、搅拌器、传动装置、轴封装置、支承等组成，搅拌装置在高径比较大时，可用多层搅拌桨叶，也可根据用户的要求任意选配，釜壁外设置夹套，或在器内设置换热面，也可通过外循环进行换热，支承座有支承式或耳式支座等，转速超过160转以上宜使用齿轮减速机.开孔数量、规格或其它要求可根据世界要求设计、制作；通常在常压或低压条件下采用填料密封，一般使用压力小于2公斤；在一般中等压力或抽真空情况会采用机械密封，一般压力为负压或4公斤在高压或介质挥发性高得情况下会采用磁力密封，一般压力超过14公斤以上，除了磁力密封均采用水降温外，其他密封形式在超过120度以上会增加冷却水套；反应釜在操作前，应仔细检查有无异状，在正常运行中，不得打开上盖和触及板上之接线端子，以免触电；严禁带压操作；用氮气试压的过程中，仔细观察压力表的变化，达到试压压力，立即关闭氮气阀门开关；升温速度不宜太快，加压亦应缓慢进行，尤其是搅拌速度，只允许缓慢升速或者降速。

实施例2

与实施例1不同的是，按质量份数计，该基于非木材纤维的造纸助剂的配方包括：填料200份、留助滤剂35份、草酸20份、烷基磺酸15份、任基酚聚氧乙烯醚磺酸钠8份、异辛基聚氧乙烯醚3份、丙烯酰胺20份、乳化剂25份、增稠剂25份、金属过氧化物30份。

其中，金属过氧化物采用过氧化异丙苯。

其中，填料采用纳米二氧化硅以及硼砂的混合物。

实施例3

与实施例1不同的是，按质量份数计，该基于非木材纤维的造纸助剂的配方包括：填料150份、留助滤剂20份、草酸15份、烷基磺酸12份、任基酚聚氧乙烯醚磺酸钠6份、异辛基聚氧乙烯醚2份、丙烯酰胺15份、乳化剂20份、增稠剂18份、金属过氧化物20份。

其中，金属过氧化物采用过氧化异丙苯。

其中，填料采用纳米二氧化硅。

本发明三组实施例的具体配方数据如下表：

	实施例1	实施例2	实施例3
				填料	100份	200份	150份
留助滤剂	15份	35份	20份
				草酸	10份	20份	15份
烷基磺酸	10份	15份	12份
				任基酚聚氧乙烯醚磺酸钠	8份	8份	6份
异辛基聚氧乙烯醚	1份	3份	2份
				丙烯酰胺	10份	20份	15份
乳化剂	15份	25份	20份
				增稠剂	8份	25份	18份
金属过氧化物	10份	30份	20份

本发明采用羧甲基纤维素、纳米二氧化硅以及硼砂中的一种或者多种混合物作为填料组合物配方科学，制备方法简单，所得产品能够使浆料均匀度更好，能够改善纸浆的纤维结构，避免纸张在使用过程中产生掉毛、起毛、提高纸张的质量，并且利于对纤维的离解从而利于成浆，提高功效比、减少溶出物质对工艺水的环保影响从而提高得率，同时降低了对于环境的污染，提高了原料的使用效率降低了能耗。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于非木材纤维的造纸助剂，其特征在于：按质量份数计，该基于非木材纤维的造纸助剂的配方包括：填料100-200份、留助滤剂15-35份、草酸10-20份、烷基磺酸8-15份、任基酚聚氧乙烯醚磺酸钠5-8份、异辛基聚氧乙烯醚1-3份、丙烯酰胺10-20份、乳化剂15-25份、增稠剂8-25份、金属过氧化物10-30份。

2.根据权利要求1所述的一种基于非木材纤维的造纸助剂，其特征在于：所述金属过氧化物采用过氧化异丙苯或者过氧乙酸中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种基于非木材纤维的造纸助剂，其特征在于：所述填料采用羧甲基纤维素、纳米二氧化硅以及硼砂中的一种或者多种混合物。

4.根据权利要求1所述的一种基于非木材纤维的造纸助剂，其特征在于：按质量份数计，该基于非木材纤维的造纸助剂的配方包括：填料100份、留助滤剂15份、草酸10份、烷基磺酸8份、任基酚聚氧乙烯醚磺酸钠5份、异辛基聚氧乙烯醚1份、丙烯酰胺10份、乳化剂15份、增稠剂8份、金属过氧化物10份。

5.根据权利要求1所述的一种基于非木材纤维的造纸助剂，其特征在于：按质量份数计，该基于非木材纤维的造纸助剂的配方包括：填料200份、留助滤剂35份、草酸20份、烷基磺酸15份、任基酚聚氧乙烯醚磺酸钠8份、异辛基聚氧乙烯醚3份、丙烯酰胺20份、乳化剂25份、增稠剂25份、金属过氧化物30份。

6.根据权利要求1所述的一种基于非木材纤维的造纸助剂，其特征在于：按质量份数计，该基于非木材纤维的造纸助剂的配方包括：填料150份、留助滤剂20份、草酸15份、烷基磺酸12份、任基酚聚氧乙烯醚磺酸钠6份、异辛基聚氧乙烯醚2份、丙烯酰胺15份、乳化剂20份、增稠剂18份、金属过氧化物20份。

7.一种权利要求1所述的基于非木材纤维的造纸助剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、按照基于非木材纤维的造纸助剂的配方，以质量份数为准，称量好各个物料，备用；

S2、将填料、草酸、烷基磺酸、任基酚聚氧乙烯醚磺酸钠、异辛基聚氧乙烯醚依次加入搅拌式反应釜内，并加入适量的蒸馏水，以70-90℃高速搅拌1小时-1.5小时，制备预制料浆；

S3、将预制料浆静置，并将其降温至60℃以下并高于30℃，然后加入金属过氧化物进行搅拌，搅拌具体通过中速搅拌15分钟-20分钟；

S5、预制料浆加入金属过氧化物中速搅拌后，将搅拌式反应釜调至低速搅拌，并且将乳化剂缓慢加入；

S6、在预制料浆加入乳化剂后，分次将增稠剂添加至搅拌式反应釜内部，并却在加入增稠剂的时，需要多次检测搅拌式反应釜中料浆的粘稠度；

S7、当粘稠度达标后，将料浆搅拌10-20分钟，然后自然反应1-2小时，制备完成。

8.根据权利要求7所述的一种基于非木材纤维的造纸助剂的制备方法，其特征在于：步骤S7中所述的粘稠度标准范围为18-20mm2/s。

9.根据权利要求7所述的一种基于非木材纤维的造纸助剂的制备方法，其特征在于：所述搅拌式反应釜的低速搅拌为30-80r/min；所述搅拌式反应釜的中速搅拌为80-200r/min；所述搅拌式反应釜的高速搅拌为200-360r/min。