[发明专利]一种造纸用乳液型阴离子干强剂的制备方法及其应用

说明书

本发明涉及一种造纸用乳液型阴离子干强剂的制备方法及其应用，包括：(1)将阴离子单体，丙烯酸酯单体，加入反应器，升温至80‑85℃，以偶氮二异丁腈引发聚合制成具有表面活性的高分子聚合物，加水溶解并用氢氧化钠调节pH为6‑7；(2)将丙烯酰胺单体、丙烯酸酯单体、交联单体、阴离子单体以及乳化剂配成预乳液，作为滴加液A；将氧化剂和去离子水混合配成滴加液B；(3)将A、B滴加到反应器中，反应温度为80‑85℃，反应完毕后，降温并调节pH为7‑8，补水，放料。本发明的反应产物在具有表面活性的高分子聚合物体系的乳化作用下，有效避免了局部爆聚和凝胶化现象，形成稳定的乳液体系，逐步合成分子量、支化度和粘度都适中的乳液型阴离子干强剂。

技术领域

本发明属于纸张增强剂技术领域，具体涉及一种造纸用乳液型阴离子干强剂的制备方法及其应用。

背景技术

干强剂是造纸工业中增强纸张强度的一类重要化学品，通常用于补偿添加填料或低等级的纤维(如再生纤维)所引起的纸强度的下降。许多水溶性的，与纤维能形成氢键的高聚物都可以成为干强剂。

常用的干强剂有天然聚合物如淀粉及其改性物(阳离子淀粉、阴离子淀粉、交联淀粉)、合成聚合物如聚丙烯酰胺、聚乙烯醇等一类其他水溶性天然产物类干强剂(如瓜而胶及其衍生物等)。在大多数情况下，仅加热质量分数0.1-0.75％的该类物质就可达到有效的干强效果。

近年来，我国废纸资源利用率逐年上升，并且发展潜力巨大。但废纸的利用率的提高意味着废纸循环使用次数的增加，会造成纸强度指标的大幅下降，所以需要添加干强剂来增加纸张强度。随着消费市场对纸和纸板需求量的不断的上升，拉动了干强剂需求量的迅猛增长。纸张干强剂已经被广泛用于各类纸和纸张的生产过程中，用以显著增加纸和纸板的干强度，降低优质原材料消耗、降低生产成本；或者提高产品档次，以满足用户不断提出的越来越高的质量要求。

目前应用效果最好的干强剂是聚丙烯酰胺及其共聚物，包括阴离子型聚丙烯酰胺、阳离子型聚丙烯酰胺和两性聚丙烯酰胺。其中，两性聚丙烯酰胺表现出最好的应用效果。聚丙烯酰胺从结构上看还分直链型和支链型。支化度高的聚丙烯酰胺具有更好的应用效果。

目前合成高性能干强剂的主流和趋势是合成分子量和粘度适中的支链型聚合物。这种干强剂可以在不添加硫酸铝的情况下起到很好的纸张干增强作用。常采用加入交联剂的方法来获得支链型干强剂，但往往存在一个共同的问题，就是出现反应过程控制问题，所得聚合物的粘度常会出现过大或过小的问题，控制不当也常会出现凝胶化。

关于干强剂的制备，也有诸多专利文件报道。例如：中国专利文件CN103665258A公开了一种造纸用干强剂的制备方法，包括：(1)将醇和水加入反应器，升温至80-85℃；(2)将丙烯酸单体、丙烯酸酯单体、共聚单体X配成滴加液A1；将丙烯酰胺单体、剩余的丙烯酸单体、共聚单体Y配成滴加液A2；分别将引发剂和去离子水混合配成滴加液B1、B2；(3)将A1、B1滴加到反应器中，聚合后降温，调节pH为4-6，升温至80-85℃，再将A2、B2滴加到反应器中，继续聚合；反应完毕后，升温蒸馏出醇，最后降温并补充去离子水，放料。然而，采用醇水溶液进行稀释，增加了后续蒸发醇的过程，步骤复杂同时增加能耗。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种造纸用乳液型阴离子干强剂的制备方法，该方法操作简单、易于控制，能有效防止凝胶化，可得到分子量、支化度和粘度都适中的干强剂。

本发明采用的技术方案如下：

一种造纸用乳液型阴离子干强剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将阴离子单体和丙烯酸酯单体混合作为底料，升温至80-85℃，以偶氮二异丁腈(AIBN)引发聚合制成具有表面活性的高分子聚合物，加水溶解并调节pH为6-7；