紙用幹增強劑的製作方法
2023-04-30 06:40:46
專利名稱：紙用幹增強劑的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種紙張製造中的添加劑，主要是一種紙用幹增強劑。
背景技術：
關於兩性多元共聚型聚丙烯醯胺作為紙用幹增強劑的專利報導中所採用的水溶性陰離子單體絕大部分是含羧酸基的不飽和單體，因此它們所合成的幹增強劑在造紙中使用時其抗雜離子幹擾的能力和與纖維形成絡合配位鍵的鍵能不如採用含磺酸基、磷酸基的不飽和單體合成的幹增強劑量。日本公開特許5-98595中提到使用含磺酸基、磷酸基不飽和單體合成紙用幹增強劑，但在其說明書中沒有提到採用非離子單體丙烯腈，同時在採用陽離子單體時只提高採用含銨基[II]的不飽和單體，而沒有提高採用胺基[I]不飽和單體。
其中 式中R1R5為H、C1～C4烷基M1M2為 R2、R3、R4、R6、R7、R8、R9為C1～C8烷基X為Cl
發明內容
本發明的紙用幹增強劑是由如下物質按摩爾比反應成水溶性共聚物水溶性陰離子單體0.1～15％；水溶性陽離子單體0.1～15％；非離子單體 0.1～10％；水溶性單體 其餘量；共聚物固含量為10～16％，粘度為1000～15000mPa.s。
所述的水溶性單體是丙烯醯胺，甲基丙烯醯胺中的一種或兩種的混合物。
所述的水溶性陰離子單體是含磺酸基不飽和單體，含磷酸基不飽和單體，含羧酸基不飽和單體中的一種或兩種以上的混合物。
所述的水溶性陽離子單體是含胺基[I]的不飽和單體，銨基[II]的不飽和單體中的一種或兩種的混合物。
所述的非離子單體是丙烯腈。
上述物質比較理想的摩爾比是水溶性陰離子單體3～10％；水溶性陽離子單體3～14％；非離子單體 3～9％；水溶性單體 其餘量；共聚物固含量為16％。
本發明的紙用幹增強劑具有如下特點1、在陽離子單體中採用含胺基[I]和含銨基[II]不飽和單體具有協同效應，水溶性聚合物中的胺基在造紙生產中添加硫酸鋁的酸性紙漿中呈陽離子性，能與纖維中的陰離子[OH-]形成離子鍵，這可減少幹增強劑中的無機陰離子含量，對提高紙的幹強度更為有效。
2、在陰離子單體中採用非羧酸基不飽和單體，因為非羧酸基(例如磺酸基、磷酸基等)比羧酸基具有更強的電負性，因此其在造紙生產中具有更強的抗雜離子能力，同時通過Al+3的作用與纖維形成的絡合配位健要比羧酸基的更強，因而具有更強的增強效果。
3、在共聚物中添加非離子單體丙烯腈等，可使添加本發明幹增強劑的紙具有更好的抗水性，特別是對紙的表面印刷適性的改善有較大的好處，幹增強劑在用於表面輕塗時具有更佳的增強效果。
具體實施例方式
下面結合紙用幹增強劑的製備對本發明作進一步描述。
紙用於增強劑製備工藝採用水溶液自由基共聚反應工藝。共聚反應的引發劑採用水溶性的熱分解類引發劑，例如過硫酸鉀、過硫酸銨等以及水溶性的氧化還原引發體系，反應溫度在10～90℃，反應時間2～7小時，引發劑用量為單體量的0.05～3.0％。水溶液共聚反應中單體的總含量為10～20％。
製備實例1。在250ml四頸玻璃反應器上裝有加料滴液漏鬥、溫度計、氮氣導入管，水冷凝器和攪拌器。反應器置於恆溫水溶中，將17.41g(摩爾比74％)丙烯酸胺結晶體加入反應器中，再加入去離子水148ml，攪拌溶解，加入3一二甲基氨基丙酯甲基丙烯醯胺3.42g(5％)、甲基丙烯醯胺基丙酯三甲基氯化銨4.26g(5％)、丙烯腈1.41g(8％)，丙烯醯胺基甲基丙磺酸5.50g(8％)。通氮氣除去反應體系中氧，引發劑過硫酸銨0.32g用20ml去離子水溶解後加入滴液漏鬥中，升溫至80℃在攪拌條件下滴加引發劑水溶液，在1hr內滴完，在20min內升溫到90℃，保溫3小時，冷卻，得到固含量為16％，粘度7500mPa.s的紙用幹增強劑。
製備實例2～3和比較例1～2各原料的摩爾配比。
製備實例2～3和比較例1～2的合成工藝同製備實例1應用實例手抄紙工藝紙漿商品木漿闊葉木漿，漿度30°SR廢 紙 漿廢新聞紙脫墨漿，漿度45°SR定量60g/m2(用於測裂斷長)120g/m2(用於測環壓指數)硫酸鋁用量3％(絕幹/絕幹)幹增強劑用量0.3％(絕幹/絕幹)抄紙工藝將紙漿分散稀釋，定量加入3％濃度的硫酸鋁水溶液，攪勻，再定量加入0.1％濃度的幹增強劑水溶液，攪勻1分鐘，倒入手抄紙機內抄片，烘乾(105℃40分鐘)恆溫恆溼24小時，測紙裂斷長和環壓指數。
手工抄紙測試結果
上表數據表明，採用本發明的幹增強劑抄制之紙張的裂斷長、環壓指數數據的增加是明顯的。
權利要求
1.一種用於提高紙幹強度的紙用幹增強劑，其特徵在於所述的由如下物質按摩爾比反應成水溶性共聚物水溶性陰離子單體0.1～15％；水溶性陽離子單體0.1～15％；非離子單體 0.1～10％；水溶性單體 其餘量；共聚物固含量為10～16％，粘度為1000～15000mPa.s。
2.一種用於提高紙幹強度的紙用幹增強劑，其特徵在於所述的由如下物質按摩爾比組成水溶性共聚物水溶性陰離子單體3～10％；水溶性陽離子單體3～14％；非離子單體 3～9％；水溶性單體 其餘量；共聚物固含量為16％。
3.根據權利要求1或2所述的紙用幹增強劑，其特徵在於所述的水溶性單體是丙烯醯胺，甲基丙烯醯胺中的一種或兩種的混合物。
4.根據權利要求1或2所述的紙用幹增強劑，其特徵在於所述的水溶性陰離子單體是含磺酸基不飽和單體，含磷酸基不飽和單體，含羧酸基不飽和單體中的一種或兩種以上的混合物。
5.根據權利要求1或2所述的紙用幹增強劑，其特徵在於所述的水溶性陽離子單體是含胺基[I]的不飽和單體和銨基[II]的不飽和單體中的一種或兩種的混合物。
6.根據權利要求1或2所述的紙用幹增強劑，其特徵在於所述的非離子單體是丙烯腈。
全文摘要
本發明涉及一種紙用幹增強劑,其特徵在於所述的由如下物質按摩爾比反應成水溶性共聚物:水溶性陰離子單體(如丙烯醯胺,甲基丙烯醯胺)0.1～15%;水溶性陽離子單體(如含磺酸基、磷酸基、羧酸基不飽和單體)0.1～15%;非離子單體(如含胺基[I]、銨基[II]的不飽和單體)0.1～10%;水溶性單體(如丙烯腈)其餘量;共聚物固含量為10～16%,粘度為1000～15000mPa.s。本發明助劑有較好的增強效果,幹增強劑在用於表面輕塗時效果更佳。
文檔編號D21H21/14GK1388288SQ0210630
公開日2003年1月1日 申請日期2002年2月20日 優先權日2002年2月20日
發明者賀賢璋, 呂建平, 陳建平 申請人:杭州市化工研究所