专利名称：一种造纸干强剂及其制备和应用方法
技术领域：
本发明涉及一种造纸工艺中的助剂领域，特别涉及一种造纸干强剂的制备和应用。
背景技术：
造纸工艺中主要采用草浆、苇浆、废纸浆等做原料，这些原料具有保水值高、杂细胞含量高、纤维短等特点，制备出的纸张容易断裂，需要用造纸干强剂来增加纸张的强度，目前，所使用的造纸干强剂多为原淀粉或者改性淀粉，其对纸张强度增加的效果不明显，且传统的造纸干强剂使用量大、必须配备相应的设备才可以使用，所以研究一种效果好、使用方便的造纸干强剂意义重大。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种造纸干强剂，该干强剂可大大提高干燥纸张的拉力强度。本发明的另一目的是提供一种方法简单、环保、原料廉价易得的造纸干强剂的制备方法。本发明还有一目的是提供上述造纸干强剂的应用，其作为拉力增强剂应用在造纸工业中，可大大提高干燥纸张的拉力强度，且使纸纹细腻不起毛、纹路清晰。本发明所述的造 纸干强剂，其组分包括玉米淀粉、纯碱、烧碱、醚化剂和醇溶剂，其质量比为 43-65: 5-10: 20-25: 25-30: 8-11。优选地，本发明所述的造纸干强剂，其中所述的醇溶剂为甲醇、乙醇或异丙醇。或者更优选地，本发明所述的造纸干强剂，还包括交联剂，其中交联剂与溶剂的质量比为 0.5-0.8: 8-11。进一步优选地，本发明所述的造纸干强剂，其中的交联剂为氯化铵、硼酸、过氧化二异丙苯(DCP)和二叔丁基过氧化物(DTBP)中的任意一种或多种。或者优选地，本发明所述的造纸干强剂，其中的醚化剂为氯乙酸钠、N- (3-氣_2_轻丙基)N,N,N 二甲基氣化按、3_氣-2-轻丙基二甲基氣化按、2, 3-环氧丙基三甲基氯化铵中的一种或多种。或者优选地，本发明所述的造纸干强剂的制备方法，其特征在于包括下述步骤:
(1)按质量比43-65: 5-10: 20-25: 25-30: 8-11分别称取玉米淀粉、纯碱、烧碱、醚化剂和醇溶剂待用；
(2)将玉米淀粉与醚化剂混合均匀；
(3)向混合物中加入纯碱,搅拌25-60min,再加入烧碱,反应30_60min,然后加入醇溶齐U，升温至45-65°C后保温2-4小时；
(4)烘干、粉碎，即得到造纸干强剂。或者优选地，本发明所述的造纸干强剂的制备方法，包括下述步骤:(1)按质量比43-65: 5-10: 20-25: 25-30: 0.5-0.8: 8-11 分别称取玉米淀粉、纯碱、烧碱、醚化剂、交联剂和醇溶剂待用；
(2)将玉米淀粉与醚化剂混合均匀；
(3)向混合物中加入纯碱，搅拌25-60min，再加入烧碱和交联剂，反应30_60min，然后加入醇溶剂，升温至45-65°C后保温2-4小时；
(4)烘干、粉碎，即得到造纸干强剂。更优选地，本发明所述的造纸干强剂的使用方法为在造纸磨浆前，向每吨的干桨中均匀的加入2-3kg的造纸干强剂。本发明所述的造纸干强剂，可以有效的提高干燥纸张的拉力强度。本发明所述的造纸干强剂的制备方法，简单、原料易得、环保，在反应过程中无“三废”产生。本发明所述的造纸干强剂作为拉力增强剂应用在造纸工业中，不仅使干燥纸张的拉力强度大大提高，且纸纹细腻、纹路清晰，在使用时可直接使用，不需要增设其他装置。
具体实施例方式实施例1
称取玉米淀粉430kg、醚化剂氯乙酸钠250kg混合均匀，放入搅拌器中，然后向搅拌器中加入纯碱50kg,搅拌25min,然后加入烧碱200kg,反应30min,加入乙醇80kg,温度升至45°C，反应2h，在85°C下烘干、粉粹，得到白色粉末为造纸干强剂。实施例2
称取玉米淀粉550kg、醚化剂氯乙酸钠275kg混合均勻，放入搅拌器中，然后向搅拌器中加入纯碱80kg,搅拌40min,然后加入烧碱225kg,反应45min,加入甲醇100kg,温度升至55°C，反应3h，在95°C下烘干、粉粹，得到白色粉末为造纸干强剂。实施例3
称取玉米淀粉650kg、醚化剂氯乙酸钠300kg混合均勻，放入搅拌器中，然后向搅拌器中加入纯碱100kg,搅拌60min,然后加入烧碱250kg,反应60min,加入异丙醇I IOkg,温度升至65°C，反应4h，在105°C下烘干、粉粹，得到白色粉末为造纸干强剂。实施例4
称取玉米淀粉430kg、醚化剂氯乙酸钠250kg混合均匀，放入搅拌器中，然后向搅拌器中加入纯碱50kg,搅拌25min,再加入烧碱200kg,氯化铵5kg,反应30min,加入溶剂乙醇80kg，温度升至45°C，反应2h，在85°C下烘干、粉粹，得到白色粉末为造纸干强剂。实施例5
称取玉米淀粉550kg、醚化剂氯乙酸钠275kg混合均勻，放入搅拌器中，然后向搅拌器中加入纯碱80kg,搅拌40min,再加入烧碱225kg,硼酸5kg,反应40min,加入甲醇100kg,温度升至55°C，反应3h，在95°C下烘干、粉粹，得到白色粉末为造纸干强剂。实施例6
称取玉米淀粉650kg、醚化剂氯乙酸钠300kg混合均勻，放入搅拌器中，然后向搅拌器中加入纯碱100kg,搅拌60min,再加入 烧碱250kg,硼酸8kg,反应60min,加入溶剂异丙醇110kg，温度升至65°C，反应4h，在105°C下烘干、粉粹，得到白色粉末为造纸干强剂。
实施例7
称取玉米淀粉500kg、醚化剂N-(3-氯-2-羟丙基)N，N，N三甲基氯化铵280kg混合均勻，放入搅拌器中，然后向搅拌器中加入纯碱80kg,搅拌25min,然后加入烧碱215kg,反应30min，加入乙醇90kg，温度升至55°C，反应3h，在85°C下烘干、粉粹，得到白色粉末为造纸干强剂。实施例8
称取玉米淀粉600kg、醚化剂3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵290kg混合均匀，放入搅拌器中，然后向搅拌器中加入纯碱90kg,搅拌40min,然后加入烧碱225kg,反应45min,加入甲醇100kg，温度升至55°C，反应3h，在95°C下烘干、粉粹，得到白色粉末为造纸干强剂。实施例9
称取玉米淀粉500kg、按质量比1:1称取醚化剂N-(3-氯-2-羟丙基)N，N，N三甲基氯化铵和2，3-环氧丙基三甲基氯化铵共280kg混合均匀，放入搅拌器中，然后向搅拌器中加入纯碱80kg,搅拌25min,再加入烧碱215kg,交联剂过氧化二异丙苯(DCP) 5kg,反应30min,加入溶剂乙醇90kg，温度升至55°C，反应3h，在85°C下烘干、粉粹，得到白色粉末为造纸干强剂。实施例10
称取玉米淀粉600kg、按质量比1:1称取醚化剂N-(3-氯-2-羟丙基)N，N，N三甲基氯化铵与3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵共290kg混合均匀，放入搅拌器中，然后向搅拌器中加入纯碱90kg,搅拌40min,然后加入烧碱225kg,交联剂二叔丁基过氧化物(DTBP) 8kg反应45min，加入甲醇100kg，温度升至55°C，反应3h，在95°C下烘干、粉粹，得到白色粉末为造纸干强剂。实施例11
称取玉米淀粉650kg、醚化剂氯乙酸钠300kg混合均勻，放入搅拌器中，然后向搅拌器中加入纯碱100kg，搅拌60min，再加入烧碱250kg，按质量比1:1加入交联剂二叔丁基过氧化物(DTBP)与过氧化二异丙苯(DCP)共8kg，反应60min，加入溶剂异丙醇110kg，温度升至65°C，反应4h，在105°C下烘干、粉粹，得到白色粉末为造纸干强剂。实施例12
在双登纸业公司进行应用效果评价，并与传统的RS-218增强淀粉(即增强剂W的进行比较。在磨浆前，分别向每吨的干浆中均匀的加入2kg实施例1-6中的干强剂。依据GB/T 13024-2003《箱纸板》，测定纸板的耐折度、耐破度和环压强度，纸板试机期间定量为200g/m2，结果如表I所示，表明:使用实施例1至7的纸张干强剂，箱纸板的三项重要指标有很大的提高，可提高至4-5倍，表现为干燥纸张的拉力有很大的增强。表I纸张技术指 标测定表
权利要求
1.一种造纸干强剂，其组分包括玉米淀粉、纯碱、烧碱、醚化剂和醇溶剂，其质量比为43-65 5-10 20-25 25-30 8-11。
2.根据权利要求I所述的干强剂，其特征在于其中所述的醇溶剂为甲醇、乙醇、丙醇或异丙醇。
3.根据权利要求I或2所述的造纸干强剂，其特征在于其中的醚化剂为氯乙酸钠、N- (3-氣_2_轻丙基)N,N,N 二甲基氣化按、3_氣-2-轻丙基二甲基氣化按、2, 3-环氧丙基三甲基氯化铵中的一种或多种。
4.根据权利要求I或2所述的干强剂，其特征在于还包括交联剂，其中交联剂与醇溶剂的质量比为O. 5-0. 8 8-11。
5.根据权利要求4所述的的干强剂，其特征在于所述的交联剂为氯化铵、硼酸、过氧化二异丙苯和二叔丁基过氧化物中的任意一种或多种。
6.根据权利要求I所述的造纸干强剂的制备方法，其特征在于包括下述步骤 (1)按质量比43-65 5-10 20-25 25-30 8-11分别称取玉米淀粉、纯碱、烧碱、醚化剂和醇溶剂待用； (2)将玉米淀粉与醚化剂混合均匀； (3)向混合物中加入纯碱,搅拌25-60min,再加入烧碱,反应30_60min,然后加入醇溶齐U，升温至45-65°C后保温2-4小时； (4)烘干、粉碎，即得到造纸干强剂。
7.根据权利要求4所述的造纸干强剂的制备方法，其特征在于包括下述步骤 (1)按质量比43-65 5-10 20-25 25-30 O. 5-0. 8 8-11 分别称取玉米淀粉、纯碱、烧碱、醚化剂、交联剂和醇溶剂待用； (2)将玉米淀粉与醚化剂混合均匀； (3)向混合物中加入纯碱，搅拌25-60min，再加入烧碱和交联剂，反应30_60min，然后加入醇溶剂，升温至45-65°C后保温2-4小时； (4)烘干、粉碎，即得到造纸干强剂。
8.一种使用如权利要求I所述造纸干强剂的方法，其特征在于在造纸磨浆前，向每吨的干浆中均匀的加入2-3kg的造纸干强剂。
全文摘要
本发明涉及一种造纸干强剂的制备和应用，本发明所述的造纸干强剂，其组分包括玉米淀粉、纯碱、烧碱、醚化剂和醇溶剂，其质量比为43-65∶5-10∶20-25∶25-30∶8-11，本发明所述的造纸干强剂作为拉力增强剂应用在造纸工业中，可大大提高干燥纸张的拉力强度，且使纸纹细腻不起毛、纹路清晰。
文档编号D21H21/18GK103255677SQ20131016189
公开日2013年8月21日 申请日期2013年4月19日 优先权日2013年4月19日
发明者侯卫东 申请人:西安富士得化学衍生物有限责任公司