[发明专利]一种造纸增强剂及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于变性淀粉的生产技术领域，具体涉及一种造纸增强剂及其制备方法与应用。

背景技术

我国变性淀粉行业起步较晚，产能较低，2000年以前国内变性淀粉年产量均在20万吨以下，国内消费高度依赖进口，进口依存度在30%以上。并且国内产品的种类和质量也不能完全适应市场需求。

阳离子淀粉主要有叔胺盐类和季铵盐类。阳离子淀粉糊化温度低，易于分散，且黏度高、热稳定性好。因此被广泛应用于造纸、纺织、食品、石油、黏合剂、采矿业、污水处理和化妆品等领域。季铵型阳离子淀粉，无论在酸性还是碱性条件下均呈阳离子性，特别适用中、碱性或酸性条件下抄纸，在中性抄纸技术迅速发展的今天，它正成为不可缺少的造纸助剂，也是目前适用范围最广、用量最大的一种变性淀粉。

目前变性淀粉使用效果最好的为高支链的阳离子淀粉，糯米淀粉因其结构中支链淀粉含量较高，近年来日益受到人们的关注，逐渐成为研究的热点。目前常见的生产制备造纸用阳离子淀粉增强剂的原料有玉米淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉或马铃薯淀粉等。目前尚未有以糯米淀粉为原料制备造纸增强剂的方法报道。

发明内容

本发明的首要目的在于提供一种造纸增强剂的制备方法，该方法以糯米淀粉为主要原料通过湿法制备适合造纸工业要求的造纸增强剂；

本发明的另一目的在于提供上述制备方法制得的造纸增强剂；

本发明的再一目的在于提供上述造纸增强剂的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种造纸增强剂的制备方法，包括以下操作步骤：

（1）调浆：将糯米淀粉、膨胀抑制剂和蒸馏水混合成淀粉悬浮液；所述膨胀抑制剂为淀粉重量的15%，所述蒸馏水为淀粉重量的2.5倍；

（2）碱化：将相当于糯米淀粉重量3～5%的碱配成溶液滴加到步骤（1）的淀粉悬浮液中，在30℃条件下碱化15～30分钟；

（3）醚化：将相当于糯米淀粉重量6～8%的阳离子醚化剂配制成溶液滴加到步骤（2）碱化后的淀粉悬浮液中，滴加时间为30～45分钟，升温至85～90℃反应105～120分钟；

（4）中和、抽滤、洗涤、干燥：在步骤（3）醚化后的淀粉悬浮液中，滴加体积百分浓度为10%的醋酸中和至pH＝6.5～7.0，真空抽滤，以体积分数为60～80%的乙醇水溶液洗涤，把得到的固形物在40～50℃下真空干燥，干燥后粉碎得到造纸增强剂。

步骤（1）所述的膨胀抑制剂为氯化钠。

步骤（2）所述的碱为氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化钙。

步骤（3）所述的阳离子醚化剂为3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵或2,3-环氧丙基三甲基氯化铵。

一种根据上述制备方法制备的造纸增强剂。

所述的造纸增强剂配制成溶液按比例添加到造纸机湿部以提高产品纸张强度的应用。将造纸增强剂配制成浓度为0.001g/ml的溶液，按相对于绝干纸浆质量的0.2%、0.4%、0.6%或0.8%的比例添加到造纸机湿纸浆中，可以提高纸张的强度。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

（1）本发明的造纸增强剂生产工艺合理，经调浆、碱化、醚化、中和、抽滤、洗涤、干燥等工艺系统的精确控制，使糯米淀粉具有阳离子特性，同时降低了糯米淀粉的糊化温度和凝沉性，其应用效果完全可以达到造纸工业要求，可有效提高纸张强度；

（2）本发明以糯米淀粉为原料制备造纸增强剂，拓展了糯米淀粉的使用范围，丰富了造纸增强剂的种类；

（3）本发明制备的造纸增强剂黏度适中，稳定性高，糊液透明度较好，取代度低，增强效果好；

（4）本发明的造纸增强剂可减少造纸过程中阳离子淀粉用量，降低成本，增加经济效益。

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。

实施例1

（1）调浆：将50g糯米淀粉与125ml的蒸馏水、7.5g氯化钠，混合成淀粉悬浮液。

（2）碱化：将50ml的3%的氢氧化钠溶液滴加到步骤（1）的淀粉悬浮液中，在30℃条件下碱化15分钟。

（3）醚化：将70ml质量份数3%的2,3-环氧丙基三甲基氯化铵溶液慢慢滴加到步骤（2）碱化后的淀粉悬浮液中，滴加时间30分钟，升温至85℃反应105分钟。