CN1281920A - 非木材纤维纸张增强剂 - Google Patents

非木材纤维纸张增强剂 Download PDF

Info

Publication number
CN1281920A
CN1281920A CN 99113918 CN99113918A CN1281920A CN 1281920 A CN1281920 A CN 1281920A CN 99113918 CN99113918 CN 99113918 CN 99113918 A CN99113918 A CN 99113918A CN 1281920 A CN1281920 A CN 1281920A
Authority
CN
China
Prior art keywords
agent
wood fibre
fibre paper
paper strengthening
reaction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN 99113918
Other languages
English (en)
Other versions
CN1085279C (zh
Inventor
姚献平
郑丽萍
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hangzhou Research Institute of Chemical Technology Co., Ltd.
Original Assignee
Hangzhou Chemical And Engineering Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hangzhou Chemical And Engineering Institute filed Critical Hangzhou Chemical And Engineering Institute
Priority to CN99113918A priority Critical patent/CN1085279C/zh
Publication of CN1281920A publication Critical patent/CN1281920A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1085279C publication Critical patent/CN1085279C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Paper (AREA)

Abstract

本发明涉及一种非木材纤维纸张增强剂,它是一种多元变性淀粉衍生物,通过如下反应得到:a)碱催化剂、阳离子醚化剂和淀粉进行阳离子醚化反应,使其取代度为0.010～0.035;b)再喷淋阴离子酯化剂,用磷酸调pH值,进行阴离子化反应,使取代度为0.005～0.030;c)加淀粉量10%的助强剂进行助强反应,后处理得产品。本发明产品可使成纸的裂断长和耐破度提高15～20%,节约木浆10～20%,并具有一定的助留、助滤效果,适用范围较广。

Description

非木材纤维纸张增强剂
非木材纤维，主要是指用麦杆、芒杆、芦苇、稻草、蔗渣、毛竹及废纸制造的造纸用纤维。由于非木材纤维短，所以成纸强度差，已成为造纸业中的一个难题。美国专利文献公开了作为增强剂的阳离子淀粉技术如US 2813093和US 2876217，阴离子磷酸酯淀粉技术如US 2929520及US 3077469等，两性淀粉衍生物技术如US4093510，共用型增强剂技术如US 5104487。上述技术都是针对木材纤维增强的，其中阳离子淀粉、磷酸酯淀粉缺乏对非木材纤维杂质化学物质的抗干扰能力，对非木材纤维效果不明显；两性淀粉效果虽优于阳离子淀粉与磷酸酯淀粉，但由于制造工艺成本高，至今尚未普及推广；而共用型技术虽能提高应用效果，但使用时要分别添加，用户感到不方便。。
本发明的目的是为了克服上述已有技术的不足，提供一种能有效地提高用非木材纤维制造的纸和纸板物理强度的非木材纤维造纸增强剂。
本发明是一种多元变性淀粉衍生物，通过如下反应得到：
a)阳离子醚化反应：反应可以采用溶剂法、湿法、干法、半干法，本发明采用半干法工艺。在碱催化剂作用下，将阳离子醚化剂喷淋到淀粉粉末上，使充分混和均匀，温度在30～90℃，通常50～80℃，反应0．5～10小时，通常4～6小时，使阳离子醚化基取代度为0．010～0．035；
b)阴离子化反应：反应可采用湿法、干法，本发明用干法。在50℃以下喷淋加入阴离子酯化剂，并用酸催化剂调PH值到4～8(混和物PH值在3％浓度下测定)，搅拌均匀后，用气流干燥法将物料水份降至5～8％，在80～160℃，通常120～140℃下，反应1～6小时，通常2～4小时，使阴离子酯化基取代度为0．005～0．030，然后冷却到40～60℃；
c)助强反应：将淀粉量1～10％的助强剂加入并混和均匀，在室温下反应时间0．5～4小时，通常1～3小时，后处理，即得非木材纤维纸张增强剂。
本发明的产品还可以通过控制如下参数进行改善，即阳离子醚化基取代度为0．015～0．030，阴离子酯化基取代度为0．010～0．025，助强剂为淀粉量的1．5～5．0％。
阳离子醚化剂为2-二乙基氨基乙基氯化物(DEC)、2、3-环氧丙基二乙基胺，3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵，4-氯-2丁烯三甲基氯化铵，β-氯丙基三甲基氯化铵；
碱催化剂为氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化钠、氢氧化镁或其中两种的混合物；
阴离子剂为磷酸二氢钠、磷酸氢二钠，或它们的复合物；
助强剂为甲酸、醋酸、已二酸、醋酐、乙酰氯或其混合物。
本发明的产品能有效防止非木材纤维中杂质的干扰，其主要原理是淀粉分子的阴离子取代基有助于消除非木材纤维体系中有碍于淀粉吸附在纤维上的那些杂离子，并对阳离子取代基起保护作用；反之，淀粉分子中阳离子取代基能有效地消除非木材纤维体系中阴离子杂质的干扰，而对分子中阴离子取代基起保护作用，这种阴、阳离子取代基相互协调的结果，再加上助强基团的作用，使对非木材纤维产生明显效果。
本发明的产品在非木材纤维中应用时，能有效地防止非木材纤维中杂化学物质的干扰，还具有一定的助留、助滤效果。在木浆与草浆比不变的前提下，可使裂断长和耐破度提高15～20％，对于木浆与草浆配比为(70∶30)的纸，在保证纸张质量不变的前提下，节约木浆10～20％。本发明的产品具有广泛的适用性，除非木材纤维外，对混合浆、木浆都具有良好的应用效果。本发明的产品不仅适用于酸性造纸，也同样适用于中、碱性造纸。
本发明的产品采用半干法-干法-半干法工艺制备，有效地避免了不同取代基之间的相互干扰，同时降低了生产成本，提高了反应效率，解决了生产中的三废问题。
本发明的产品采用淀粉为主要原料进行改性，淀粉可以是大麦、小麦、马铃薯、玉米、木薯、树薯、大米等制造的产品，分别通过阳离子化，阴离子及助强三个阶段来实现。
附图是合成工艺路线图。
以下实施例更充分地阐明本发明，但不作为本发明的限制，另外，下面的实例中的份数和百分数都是以绝干量计(除非特别指出)。
实施例1
取β-氯丙基三甲基氯化铵4．7份，与氢氧化钠1．8份混合，然后喷淋到162份玉米淀粉上，充分搅拌混和，并升温到70℃，保温4小时；降温到50℃用磷酸调PH值到7．0(混和物PH值在3％浓度下测定)，再喷淋磷酸二氢钠和磷酸氢二钠(1∶1)混合物20份(浓度为10％)，搅拌均匀后，用气流干燥法将物料水份降至7％，再升温至125℃，保温2小时，再降温，冷却到50℃时；喷淋醋酸和醋酐(1∶2)水溶液30份(浓度10％)，反应2小时，调节PH值至7．5和水份，后处理得本发明产品。
实施例2
取3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵5．5份，与氢氧化钾2．0份混合，然后喷淋到162份小麦淀粉上，充分搅拌均匀，并升温到73℃，保温4小时，降温到50℃用硫酸调PH值在6．5，再喷淋磷酸二氢钠和磷酸氢二钠(1∶1)混合物25份(浓度为10％)，混合均匀后，用气流干燥法将物料水份降至6．5％，再升温至127℃，保温2小时，再降温，冷却到50℃时，喷淋醋酸和醋酐(1∶2)水溶液30份(浓度10％)，反应2小时，调节PH值至7．0，后处理即得本发明产品。
本发明的产品在非木材纤维中应用条件：
1、产品的添加量为0．3～2．5％，较合适的范围是0．5～2．0％，最好为0．8～1．8％。
2、产品的糊化浓度3～8％，最好是5％，先用冷水分散均匀，搅拌升温至90～95℃，保温20～30分钟。
3、产品的添加浓度0．5～2．0％，最好为0．8～1．5％。
应用实例1：
先将本发明实施例1的产品进行糊化：称1份样品，加99份冷水搅拌，水浴升到90～95℃水中糊化，保温20分钟，取出冷却。
对全苇浆进行手工抄片，添加顺序：在苇浆中先加实施例的产品1．5％，搅拌1分钟，再加明矾2％，然后加阴离子分散松香胶0．5％，最后加填料20％滑石粉其效果：
样品1 定量(g／m2) 平均拉力(g) 裂断长(m) 提高率(％)
空    白     64．55     2263     2338
实施例1样     66．54     3150     3156     34．99
实施例2样     67．89     3320     3260     39．44
应用实例2：
对漂白麦草浆进行手工抄片。采用滑石粉作填料，施胶剂是阴离子分散松香胶和明矾，增强剂采用实施例1产品，使用前先糊化，其添加顺序和用量：助留及增强效果：
样品1 定量(g／m2) 平均拉力(g) 裂断长(m) 提高率(％) 填料留着率(％)
空    白     58．07  3975  4564  63．9
阳离子淀粉     60．91  4757  5207  14．09  71．3
实施例1产品     60．31  4972  5497  20．44  84．2
应用实例3：
对本色浆进行手工抄片，先将本发明实施例2的产品按前述糊化，添加浓度为1％，添加顺序为：先加本实施例2产品1．5％，搅拌1分钟，再加明矾2％，最后加阴离子分散松香胶0．5％，其效果：
样品1 定量(g／m2) 平均拉力(g) 裂断长(m) 增长率(％)
空    白     77．96     4983  4261
阳离子淀粉     77．91     6224  5326  24．99
实施例2样     77．82     6958  5961  39．90
应用实例4：在纸厂中的实际应用效果(1)操作条件
浆料：硫酸盐木浆和硫酸盐竹浆
纸机：2100mm长网多缸造纸机
车速：100～105m／min
纸种：80g／m2纸袋纸
各种化学添加剂的添加顺序与添加量
Figure 9911391800071
样品的糊化方法按前所述，添加浓度为1％。(2)应用效果
浆料配比 添加量(％)     定量(g／m2) 抗张强度(横)(KN／m) 提高率(％)
竹浆 木浆
    22     78     0     75     2．63     25．10
    22     78     1．5     80．5     3．29
    36     64     0     78     2．43     30．4
    36     64     1．5     82     3．17
    42     58     0     77．5     2．17     23．50
    42     58     1．5     96     2．68

Claims (7)

1、一种非木材纤维纸张增强剂，其特征是通过如下反应得到：
a)阳离子醚化反应：在碱催化剂作用下，将阳离子醚化剂喷淋到淀粉粉末上，使充分混和均匀，温度在50～80℃，反应4～6小时，使阳离子醚化基取代度为0．010～0．035；
b)阴离子化反应：在50℃以下喷淋加入阴离子酯化剂，并用酸催化剂调PH值到4～8，(混和物PH值在3％浓度下测定)搅拌均匀后，用气流干燥法将物料水份降至5～8％，再升温至120～140℃，反应2～4小时，使阴离子酯化基取代度为0．005～0．030，然后冷却到40～60℃；
c)助强反应：加入淀粉用量1～10％的增强剂并混和均匀，室温下反应1-3小时，后处理，即得非木材纤维纸张增强剂。
2、如权利要求1所述的非木材纤维纸张增强剂，其特征在于其所述的阳离子醚化基取代度为0．015～0．030，阴离子酯化基取代度为0．010～0．025，助强剂的用量为淀粉量的1．5～5．0％。
3、如权利要求1所述的非木材纤维纸张增强剂，其特征在于所述的阳离子醚化剂为2-二乙基氨基乙基氯化物、2、3-环氧丙基二乙基胺，3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵，4-氯-2-丁烯三甲基氯化铵，β-氯丙基三甲基氯化铵。
4、如权利要求1所述的非木材纤维纸张增强剂，其特征在于所述的碱催化剂为氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化钠、氢氧化镁或其中两种的混合物。
5、如权利要求1所述的非木材纤维纸张增强剂，其特征在于所述的阴离子酯化剂为磷酸二氢钠、磷酸氢二钠，或它们的复合物。
6、如权利要求1所述的非木材纤维纸张增强剂，其特征在于所述的酸催化剂为盐酸、硫酸和磷酸中的一种。
7、如权利要求1所述的非木材纤维纸张增强剂，其特征在于所述的助强剂为醋酸和醋酐的混合物，其摩尔比为1∶2。
CN99113918A 1999-07-27 1999-07-27 非木材纤维纸张增强剂 Expired - Lifetime CN1085279C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN99113918A CN1085279C (zh) 1999-07-27 1999-07-27 非木材纤维纸张增强剂

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN99113918A CN1085279C (zh) 1999-07-27 1999-07-27 非木材纤维纸张增强剂

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1281920A true CN1281920A (zh) 2001-01-31
CN1085279C CN1085279C (zh) 2002-05-22

Family

ID=5277056

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN99113918A Expired - Lifetime CN1085279C (zh) 1999-07-27 1999-07-27 非木材纤维纸张增强剂

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1085279C (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102477100A (zh) * 2010-11-23 2012-05-30 兰州瑞特变性淀粉科技有限公司 酯化-醚化双变性淀粉及其固相制备方法
CN102587208A (zh) * 2011-12-31 2012-07-18 杭州纸友科技有限公司 一种抗干扰型再生纸增强剂的制造方法
CN102942633A (zh) * 2012-12-11 2013-02-27 广西民族大学 一种复合变性淀粉的清洁生产方法
CN101724083B (zh) * 2010-01-15 2013-05-08 广西大学 生产变性淀粉的方法
CN106120448A (zh) * 2016-07-13 2016-11-16 广西梧州市明阳生化科技有限公司 一种复合变性淀粉的制备方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4093510A (en) * 1977-04-07 1978-06-06 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture Xanthated starch amine paper additives
US5104487A (en) * 1988-09-02 1992-04-14 Betz Paper Chem., Inc. Papermaking using cationic starch and naturally anionic polysacchride gums

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101724083B (zh) * 2010-01-15 2013-05-08 广西大学 生产变性淀粉的方法
CN102477100A (zh) * 2010-11-23 2012-05-30 兰州瑞特变性淀粉科技有限公司 酯化-醚化双变性淀粉及其固相制备方法
CN102477100B (zh) * 2010-11-23 2013-12-25 兰州瑞特变性淀粉科技有限公司 酯化-醚化双变性淀粉及其固相制备方法
CN102587208A (zh) * 2011-12-31 2012-07-18 杭州纸友科技有限公司 一种抗干扰型再生纸增强剂的制造方法
CN102587208B (zh) * 2011-12-31 2014-07-09 杭州纸友科技有限公司 一种抗干扰型再生纸增强剂的制造方法
CN102942633A (zh) * 2012-12-11 2013-02-27 广西民族大学 一种复合变性淀粉的清洁生产方法
CN102942633B (zh) * 2012-12-11 2014-12-03 广西民族大学 一种复合变性淀粉的清洁生产方法
CN106120448A (zh) * 2016-07-13 2016-11-16 广西梧州市明阳生化科技有限公司 一种复合变性淀粉的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN1085279C (zh) 2002-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8304533B2 (en) Cationic polysaccharide, its preparation and use
AU551783B2 (en) A process for paper making and paper product
CN1261624C (zh) 一种石膏晶须及其制造方法和应用
JPH03505899A (ja) 製紙法
CN101210055B (zh) 改性瓜尔胶及其制备方法和在制备烟草薄片中的应用
CN102093485B (zh) 阴离子瓜尔胶及其制备方法
JP2001521965A (ja) 水性分散液から粒子を除去する変性デンプン組成物
JP6376365B2 (ja) 安定化サイズ製剤
CN1085279C (zh) 非木材纤维纸张增强剂
JP6376366B2 (ja) 安定化サイズ製剤
CN1085278C (zh) 草浆造纸用助滤、助留剂
EP0737210B2 (en) Method for producing of cationic starch
JP3472270B2 (ja) 製紙で使用するデンプンポリマーの組み合わせ
CN1075577C (zh) 抗干扰型新闻纸湿部助剂
EP0824161A2 (de) Stärke und Stärkederivate für die Papierindustrie
JP3543551B2 (ja) 離解容易な内添紙力増強剤及び離解容易な紙又は繊維シートの製造法
US6265570B1 (en) Cold water soluble starch aldehydes and the method of preparation thereof
JPH08296193A (ja) 板紙の製造方法
KR100406758B1 (ko) 양이온성 혼합폴리머, 그 제조방법 및 이를 포함하는제지용 첨가제
JP4378086B2 (ja) 両イオン性澱粉ポリイオンコンプレックスの製造方法および製紙方法
JPH02127594A (ja) 置換コハク酸無水物を使用して行う製紙原料のサイズ化法
KR100226154B1 (ko) 고치환도 양성전분의 제조방법
JP2001019701A (ja) 両性澱粉、その製造方法および紙または板紙の製造方法
JP4061084B2 (ja) 低粘度化された両性澱粉とその製造方法及び抄紙方法
SK17282001A3 (sk) Kompozícia na výrobu plochých útvarov, najmä z papiera alebo lepenky, a spôsob jej výroby

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Assignee: Zhiyou Science & Technology Co., Ltd., Hangzhou

Assignor: Hangzhou Chemical and Engineering Institute

Contract fulfillment period: 2008.7.1 to 2018.6.30

Contract record no.: 2008330000639

Denomination of invention: Non-wood fibre paper strengthening agent

Granted publication date: 20020522

License type: Exclusive license

Record date: 2008.9.24

LIC Patent licence contract for exploitation submitted for record

Free format text: EXCLUSIVE LICENCE; TIME LIMIT OF IMPLEMENTING CONTACT: 2008.7.1 TO 2018.6.30

Name of requester: ZHIYOU SCIENCE & TECHNOLOGY CO., LTD., HANGZHOU

Effective date: 20080924

ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: HANGZHOU RESEARCH INSTITUTE OF CHEMICAL TECHNOLOGY

Free format text: FORMER OWNER: HANGZHOU INST. OF CHEMICAL ENGINEERING

Effective date: 20121015

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20121015

Address after: 310014 lime dam No. 7, Zhejiang, Hangzhou

Patentee after: Hangzhou Research Institute of Chemical Technology Co., Ltd.

Address before: Hushu lime dam of Hangzhou city in Zhejiang province 310014 No. 7

Patentee before: Hangzhou Chemical and Engineering Institute

CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20020522

CX01 Expiry of patent term