[发明专利]一种造纸助留助滤用聚丙烯酰胺的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于功能高分子领域，特别涉及一种造纸助留助滤用聚丙烯酰胺的制备方法。

背景技术

聚丙烯酰胺（PAM）在造纸工业中有着广泛的用途，其作用包括改善纸张的均匀度，提高浆料脱水性能，作为纸机湿部的助留助滤剂，提高细小纤维及填料的留着率，减少原材料的消耗以及对环境的污染。

目前国内造纸用聚丙烯酰胺的溶解时间都在1h～2h之间，由于溶解时间过长，直接影响到纸浆上网时的留着率和滤水性，纸张质量和节浆效果均不理想。

发明内容

本发明的目的在于提供一种造纸助留助滤用聚丙烯酰胺的制备方法，本方法生产的聚丙烯酰胺溶解时间在45min以内，可增大纸浆上网时的留着率，增强滤水性，对细小纤维和填料有优良的助留作用，节浆明显。

本发明的目的是通过以下技术方案予以实现的，一种造纸助留助滤用聚丙烯酰胺的制备方法，其特征在于，将丙烯酰胺与丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵按质量比4:1～7:3混合后稀释至质量浓度为25～45%水溶液，加入有机酸调PH值为2.8～4.0，加入金属络合剂、链增长剂和链转移剂，搅拌混合均匀后，调温至1～2℃，通入氮气驱除体系中的氧气，当体系含氧量≤0.3%时，每隔1～3分钟交替加入氧化引发剂和还原引发剂，体系粘度 ≥10cps 后，停止通氮封口密闭，当升温停止，保温2～3h后，取出胶体粉碎造粒烘干，即得造纸助留助滤用聚丙烯酰胺；所述金属络合剂、链增长剂、链转移剂、氧化引发剂、还原引发剂的用量分别为丙烯酰胺与丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵混合单体质量的0.0006～0.0009%、0.15～0.30%、0.0006～0.0008%、0.0003～0.00055 %、0.0004～0.00065 %。

所述金属络合剂选自乙二胺四乙酸、二巯基丙醇或二巯基丁二酸钠之一。

所述链增长剂选自偶氮二异庚腈、偶氮二甲酰胺或偶氮二异丁腈之一。

所述链转移剂选自乙二胺、异丙醇、次亚磷酸钠或甲酸钠之一。

所述氧化引发剂选自过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵或过氧化氢之一。

所述还原引发剂选自硫酸亚铁，亚硫酸钠，亚硫酸氢钠之一。

所述有机酸选自乙二酸、丙二酸、柠檬酸、己二酸之一。

所述通入氮气的纯度≥99.99%，流速为60m³～100m³/h。

有益效果：本发明制备的聚丙烯酰胺溶解时间在45min以内，用于造纸助留助滤时可增大纸浆上网时的留着率，对细小纤维和填料（碳酸钙、二氧化钛和高岭土等）有优良的助留作用，节浆明显； 增强滤水性，降低成形，压榨和干燥过程的脱水能耗，从而增加纸产量，减少能耗，降低成本；具有增加湿纸和干纸强度的作用，可保持湿部化学条件稳定，改善成纸匀度和纸张物理性质；由于出水中细小纤维及填料量减少了，减轻了废水处理的负荷。

具体实施方法                       

实施例一

在500ml广口瓶中，用玻璃棒搅拌下，将20g丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵缓慢地加入到含80g丙烯酰胺的水溶液中，混合均匀后加入蒸馏水稀释至质量浓度为25%水溶液，加入己二酸，在搅拌下缓慢调节到PH=2.8。加入引发体系的金属络合剂乙二胺四乙酸0.00072%（以丙烯酰胺和丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵为基准计的重量百分数，下同），链增长剂偶氮二异庚腈0.22%，链转移剂乙二胺0.00067%，搅拌充分混合均匀后，降温至2℃，开始通入高纯氮气（氮气纯度≥99.99%）以驱除体系中的氧气,，氮气流量为60m³—100m³/h。在通氮气的过程中每间隔2分钟交替加入氧化引发剂过硫酸钾0.00045%、还原引发剂亚硫酸钠0.00056%。当体系含氧量小于0.3%时进行封口密闭，当反应停止升温时，保温2.5小时。保温结束后取出胶体粉碎造粒烘干，即得造纸助留助滤用聚丙烯酰胺，产品的分子量为812万，溶解时间为45分钟。

实施例二