[发明专利]一种包含磷掺杂羧甲基半纤维素的湿强增效剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种包含磷掺杂羧甲基半纤维素的湿强增效剂，包括以下重量百分比原料：磷掺杂羧甲基半纤维素10‑15％，纤维素溶剂50‑85％，PH调节剂1.5‑10％。本发明磷掺杂羧甲基半纤维素中，木制纤维的部分碳原子被磷原子取代，产生大量结构缺陷，从而造成更多化学活性位点，提高带有阳电荷的湿强剂与阴电荷的纸浆纤维的相互作用，同时能够提升纸张的干强度；除此之外还可以使湿强剂分子之间、以及湿强剂与纸浆纤维之间形成的疏水性的聚合物网络更加紧密，进一步提升纸张被润湿后的强度。从而提高包含磷掺杂羧甲基半纤维素的湿强增效剂的效能，提高纸张的干抗张指数、湿抗张指数及湿强度保留值，综合性能明显提高。

技术领域

本发明属于造纸绿色化学品开发利用技术领域，具体涉及包含磷掺杂羧甲基半纤维素的湿强增效剂及其制备方法。

背景技术

纸制品被液体润湿后，会损失绝大部分的强度，而保留下来的强度一般被称为湿强度(这里的强度通常指抗张强度)。由于纸张的抗张强度常常受到纸张定量、匀度等因素的影响，很难得到一个精准的绝对值，因此常常把纸张湿强度表示为湿抗张指数/干抗张指数，称湿干抗张指数比，也称保留值，用百分比表示。

一般把能使纸制品在充分润湿后，其强度仍能保持原纸干强度15％以上的增强剂，称为湿强剂。充分润湿后的强度与其干强度之比大于15％的纸张，称为湿强纸。湿强剂带有阳电荷，其能与阴电荷的纸浆纤维紧密结合，同时能够提升纸张的干强度。湿强剂的特点在于：湿强剂的分子结构中，含有特定的活性基团，湿强剂分子之间、以及湿强剂与纸浆纤维之间可以发生化学反应，形成疏水性的聚合物网络。由于这些聚合物网络的存在，当纸张被水润湿后，其能保护纸浆纤维之间的氢键结合被水破坏，从而提升了纸张被润湿后的强度。目前普通的非湿强纸纸张湿干抗张指数比在2～10％左右，而加入湿强剂后，纸张湿干抗张指数比可以达到20～40％，随着现代造纸机车速及产量、废纸使用比例以及用水封闭循环程度的提高，目前单纯的湿强剂已无法满足现代造纸机的要求。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的之一在于提供一种包含磷掺杂羧甲基半纤维素的湿强增效剂。本发明的另一目的在于提供上述包含磷掺杂羧甲基半纤维素的湿强增效剂制备方法。本发明与干强剂配合使用，能明显提高纸张的挺度、抗张力、耐折度、耐破度、抗撕裂等综合性能，兼有助留助滤作用。

本发明采用以下技术方案：

一种包含磷掺杂羧甲基半纤维素的湿强增效剂，包括以下重量百分比原料：

磷掺杂羧甲基半纤维素 10-15％，

纤维素溶剂 50-85％，

PH调节剂 1.5-10％。

进一步地，所述纤维素溶剂选自N-甲基吗啉-N-氧化物/N-甲基吡咯烷酮/水、氯化锂/N、N-二甲基乙酰胺、N-甲基吗啉-N-氧化物/水的一种或多种。

进一步地，所述造纸专用高效剂为微黄或透明粘稠液体。

进一步地，所述造纸专用高效剂的固含量≥7.0％。

进一步地，所述造纸专用高效剂的粘度(25℃，mPa.s)为2000-6000。

进一步地，所述造纸专用高效剂的水不溶物含量为≤0.01。

进一步地，所述造纸专用高效剂的pH为4-6.5。

一种上述磷掺杂羧甲基半纤维素的制备方法，包括以下步骤：

(1)在150-200g木制纤维原料中加入0.1-1mol/ml的碱溶液进行抽提，过滤，取滤液，得到半纤维素溶液；再向半纤维素溶液中加入有机溶剂，静置，离心，干燥，得到半纤维素；