一种造纸助剂组合物及其制备方法转让专利

申请号 : CN202110986392.3

文献号 : CN113699826B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 徐彪彭博徐夏芬

申请人 : 江西远宏实业有限公司

摘要 :

本发明涉及造纸技术领域,为了解决现有的造纸助剂应用于造纸中是对纸张的使用强度提高效果较低的技术问题,提供了一种造纸助剂组合物及其制备方法,所述一种造纸助剂组合物,包括以下组分:聚丙烯酰胺、改性硅油、壬基酚聚氧乙烯醚、分散剂、改性甘蔗纤维、填料、碳纤维、纳米二氧化硅、改性剂。本发明采用改性硅油和壬基酚聚氧乙烯醚混合,得到的消泡助剂,其中甲基硅油和聚二甲基硅氧烷经聚醚改性处理后表面张力减小,扩散性和渗透性能更佳,且添加二氧化硅后,使得消泡助剂的表面平衡性提高,化学稳定性更佳,应用在造纸助剂中,可有效消除造纸过程中产生的气泡,保证纸浆分布均匀,有效避免因气泡造成的纸张抗张强度和耐撕性能下降。

权利要求 :

1.一种造纸助剂组合物,其特征在于,包括以下重量份数的组分:聚丙烯酰胺1‑2份、改性硅油6‑9份、壬基酚聚氧乙烯醚1‑3份、分散剂1‑2份、改性甘蔗纤维5‑8份、填料3‑6份、碳纤维3‑5份、纳米二氧化硅0.5‑1份、改性剂2‑4份;

改性硅油为甲基硅油经聚二甲基硅氧烷、二氧化硅和聚醚改性所得;

所述改性硅油的制备方法包括以下步骤:按照10:(1‑3):(0.5‑2):(2‑3)的重量比称取甲基硅油、聚二甲基硅氧烷、二氧化硅和聚醚;将硅油和聚二甲基硅氧烷在氮气环境下与聚醚搅拌混合1‑3h后,加入二氧化硅并在2000‑3000r/min的转速下混合0.5‑1h后得到改性硅油;

所述改性甘蔗纤维的制备方法包括以下步骤:将甘蔗渣研磨粉碎得到甘蔗纤维;将甘蔗纤维放入酸溶液中浸泡2‑4h后清洗并烘干;将酸化后的甘蔗纤维与纳米二氧化钛粉末、硅铝酸酯偶联剂充分混合后,过滤干燥得到改性甘蔗纤维;

所述改性剂由硅烷偶联剂、甲醛和过硫酸盐混合而成,且硅烷偶联剂、甲醛和过硫酸盐的重量比为10:(3‑7):(3‑5)。

2.根据权利要求1所述的一种造纸助剂组合物,其特征在于,包括以下重量份数的组分:聚丙烯酰胺1.2‑1.8份、改性硅油6.5‑8.5份、壬基酚聚氧乙烯醚1.2‑2.8份、分散剂1.2‑

1.8份、改性甘蔗纤维6‑7份、填料4‑5份、碳纤维3.5‑4.5份、纳米二氧化硅0.6‑0.8份、改性剂2.5‑3.5份。

3.根据权利要求1所述的一种造纸助剂组合物,其特征在于,包括以下重量份数的组分:聚丙烯酰胺1.5份、改性硅油7.5份、壬基酚聚氧乙烯醚2份、分散剂1.5份、改性甘蔗纤维

6.5份、填料4.5份、碳纤维4份、纳米二氧化硅0.75份、改性剂3份。

4.根据权利要求1所述的一种造纸助剂组合物,其特征在于,所述填料包括滑石粉、高岭土、凹凸棒土中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种造纸助剂组合物,其特征在于,甘蔗纤维与纳米二氧化钛粉末、硅铝酸酯偶联剂的重量比为20:(2‑3):(4‑6)。

6.如权利要求1‑5任一所述的一种造纸助剂组合物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:将聚丙烯酰胺和改性剂充分混合,得到改性聚丙烯酰胺;

步骤2:将改性硅油、壬基酚聚氧乙烯醚充分混合到消泡助剂;

步骤3:将改性甘蔗纤维、填料、碳纤维、纳米二氧化硅、分散家剂和改性聚丙烯酰胺、消泡助剂充分混合,得到造纸助剂组合物。

7.根据权利要求6所述的一种造纸助剂组合物的制备方法,其特征在于,步骤1中聚丙烯酰胺和改性剂在50‑80℃的环境下混合。

说明书 :

一种造纸助剂组合物及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及造纸技术领域,尤其涉及一种造纸助剂组合物及其制备方法。

背景技术

[0002] 纸是我们日常生活中最常用的物品,广泛应用于生活学习、工业、农业等领域,是思想交流、文化传播、发展科学技术等方面强有力的工具和材料。
[0003] 造纸助剂是在制浆造纸过程中为赋予加工工艺和产品某些性能而添加的辅助化学品,按其用途大致可分为制浆用助剂、抄纸用添加剂、涂布加工助剂及其它有关助剂四大类,现有的造纸助剂在使用时不具备对纸张使用强度有效提高的性能。

发明内容

[0004] 本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种造纸助剂组合物及其制备方法。
[0005] 为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
[0006] 一种造纸助剂组合物,包括以下重量份数的组分:聚丙烯酰胺1‑2份、改性硅油6‑9份、壬基酚聚氧乙烯醚1‑3份、分散剂1‑2份、改性甘蔗纤维5‑8份、填料3‑6份、碳纤维3‑5份、纳米二氧化硅0.5‑1份、改性剂2‑4份;
[0007] 改性硅油为甲基硅油经聚二甲基硅氧烷、二氧化硅和聚醚改性所得。
[0008] 所述改性硅油的制备方法包括以下步骤:按照10:(1‑3):(0.5‑2):(2‑3)的重量比称取甲基硅油、聚二甲基硅氧烷、二氧化硅和聚醚;将硅油和聚二甲基硅氧烷在氮气环境下与聚醚搅拌混合1‑3h后,加入二氧化硅并在2000‑3000r/min的转速下混合0.5‑1h后得到改性硅油。
[0009] 所述填料包括滑石粉、高岭土、凹凸棒土中的一种。
[0010] 所述改性甘蔗纤维的制备方法包括以下步骤:将甘蔗渣研磨粉碎得到甘蔗纤维;将甘蔗纤维放入酸溶液中浸泡2‑4h后清洗并烘干;将酸化后的甘蔗纤维与纳米二氧化钛粉末、硅铝酸酯偶联剂充分混合后,过滤干燥得到改性甘蔗纤维。
[0011] 甘蔗纤维与纳米二氧化钛粉末、硅铝酸酯偶联剂的重量比为20:(2‑3):(4‑6)。
[0012] 所述改性剂由硅烷偶联剂、甲醛和过硫酸盐混合而成,且硅烷偶联剂、甲醛和过硫酸盐的重量比为10:(3‑7):(3‑5)。
[0013] 上述的一种造纸助剂组合物的制备方法,包括以下步骤:
[0014] 步骤1:将聚丙烯酰胺和改性剂充分混合,得到改性聚丙烯酰胺;
[0015] 步骤2:将改性硅油、壬基酚聚氧乙烯醚充分混合到消泡助剂;
[0016] 步骤3:将改性甘蔗纤维、填料、碳纤维、纳米二氧化硅、分散家剂和改性聚丙烯酰胺、消泡助剂充分混合,得到造纸助剂组合物。
[0017] 步骤1中聚丙烯酰胺和改性剂在50‑80℃的环境下混合。
[0018] 采用由甲基硅油经聚二甲基硅氧烷、二氧化硅和聚醚改性得到的改性硅油和壬基酚聚氧乙烯醚混合,得到的消泡助剂,其中甲基硅油和聚二甲基硅氧烷经聚醚改性处理后表面张力减小,扩散性和渗透性能更佳,且添加二氧化硅后,使得消泡助剂的表面平衡性提高,化学稳定性更佳,应用在造纸助剂中,可有效消除造纸过程中产生的气泡,保证纸浆分布均匀,有效避免因气泡造成的纸张抗张强度和耐撕性能下降。
[0019] 在造纸助剂中添加改性甘蔗纤维,改性甘蔗纤维由甘蔗纤维先酸化处理后,再经纳米二氧化钛和硅铝酸酯偶联剂改性得到,酸化处理后的甘蔗纤维外壁纤维孔洞更加密集,可充分吸附纳米二氧化钛,且增加与硅铝酸酯偶联剂接触反应的面积,提高改性效果,得到的改性甘蔗纤维强度和韧性均大大提高,应用于造纸助剂中,可提高纸张的强度和韧性。
[0020] 还添加碳纤维与纳米二氧化硅,在造纸过程中可吸附在纸张纤维上,从而提高纸张的强度;且添加由硅烷偶联剂、甲醛和过硫酸盐混合而成的改性剂,对聚丙烯酰胺进行预先改性处理,提高聚丙烯酰胺的机械强度和纸张的使用强度。

具体实施方式

[0021] 下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
[0022] 纸是我们日常生活中最常用的物品,广泛应用于生活学习、工业、农业等领域,是思想交流、文化传播、发展科学技术等方面强有力的工具和材料。造纸助剂是在制浆造纸过程中为赋予加工工艺和产品某些性能而添加的辅助化学品,按其用途大致可分为制浆用助剂、抄纸用添加剂、涂布加工助剂及其它有关助剂四大类,现有的造纸助剂在使用时不具备对纸张使用强度有效提高的性能。
[0023] 在本发明实施例中,所述一种造纸助剂组合物,包括以下重量份数的组分:聚丙烯酰胺1‑2份、改性硅油6‑9份、壬基酚聚氧乙烯醚1‑3份、分散剂1‑2份、改性甘蔗纤维5‑8份、填料3‑6份、碳纤维3‑5份、纳米二氧化硅0.5‑1份、改性剂2‑4份;
[0024] 改性硅油为甲基硅油经聚二甲基硅氧烷、二氧化硅和聚醚改性所得。
[0025] 本发明中,采用由甲基硅油经聚二甲基硅氧烷、二氧化硅和聚醚改性得到的改性硅油和壬基酚聚氧乙烯醚混合,得到的消泡助剂,其中甲基硅油和聚二甲基硅氧烷经聚醚改性处理后表面张力减小,扩散性和渗透性能更佳,且添加二氧化硅后,使得消泡助剂的表面平衡性提高,化学稳定性更佳,应用在造纸助剂中,可有效消除造纸过程中产生的气泡,保证纸浆分布均匀,有效避免因气泡造成的纸张抗张强度和耐撕性能下降。
[0026] 本发明中,在造纸助剂中添加改性甘蔗纤维,改性甘蔗纤维由甘蔗纤维先酸化处理后,再经纳米二氧化钛和硅铝酸酯偶联剂改性得到,酸化处理后的甘蔗纤维外壁纤维孔洞更加密集,可充分吸附纳米二氧化钛,且增加与硅铝酸酯偶联剂接触反应的面积,提高改性效果,得到的改性甘蔗纤维强度和韧性均大大提高,应用于造纸助剂中,可提高纸张的强度和韧性。
[0027] 本发明中,还添加碳纤维与纳米二氧化硅,在造纸过程中可吸附在纸张纤维上,从而提高纸张的强度;且添加由硅烷偶联剂、甲醛和过硫酸盐混合而成的改性剂,对聚丙烯酰胺进行预先改性处理,提高聚丙烯酰胺的机械强度和纸张的使用强度。
[0028] 下面结合具体实施例对本发明的一种造纸助剂组合物及其制备方法的技术效果做进一步的说明,但这些实施例所提及的具体实施方法只是对本发明的技术方案进行的列举解释,并非限制本发明的实施范围,凡是依据上述原理,在本发明基础上的改进、替代,都应在本发明的保护范围之内。
[0029] 实施例1
[0030] 称取10克甲基硅油、1克聚二甲基硅氧烷、0.5克二氧化硅和2克聚醚;将硅油和聚二甲基硅氧烷在氮气环境下与聚醚搅拌混合1h后,加入二氧化硅并在2000r/min的转速下混合0.5h后得到改性硅油;
[0031] 称取20克甘蔗纤维、2克纳米二氧化钛粉末、4克硅铝酸酯偶联剂,将甘蔗渣研磨粉碎得到甘蔗纤维;将甘蔗纤维放入酸溶液中浸泡2h后清洗并烘干;将酸化后的甘蔗纤维与纳米二氧化钛粉末、硅铝酸酯偶联剂充分混合后,过滤干燥得到改性甘蔗纤维;
[0032] 称取10克硅烷偶联剂、3克甲醛和3克过硫酸盐,并混合得到改性剂;
[0033] 称取聚丙烯酰胺1克、改性硅油6克、壬基酚聚氧乙烯醚1克、分散剂1克、改性甘蔗纤维5克、高岭土3克、碳纤维3克、纳米二氧化硅0.5克、改性剂2克;将聚丙烯酰胺和改性剂在50℃的环境下充分混合,得到改性聚丙烯酰胺;将改性硅油、壬基酚聚氧乙烯醚充分混合到消泡助剂;将改性甘蔗纤维、高岭土、碳纤维、纳米二氧化硅、分散家剂和改性聚丙烯酰胺、消泡助剂充分混合,得到造纸助剂组合物。
[0034] 实施例2
[0035] 称取10克甲基硅油、3克聚二甲基硅氧烷、2克二氧化硅和3克聚醚;将硅油和聚二甲基硅氧烷在氮气环境下与聚醚搅拌混合3h后,加入二氧化硅并在3000r/min的转速下混合1h后得到改性硅油;
[0036] 称取20克甘蔗纤维、3克纳米二氧化钛粉末、6克硅铝酸酯偶联剂,将甘蔗渣研磨粉碎得到甘蔗纤维;将甘蔗纤维放入酸溶液中浸泡4h后清洗并烘干;将酸化后的甘蔗纤维与纳米二氧化钛粉末、硅铝酸酯偶联剂充分混合后,过滤干燥得到改性甘蔗纤维;
[0037] 称取10克硅烷偶联剂、7克甲醛和5克过硫酸盐,并混合得到改性剂;
[0038] 称取聚丙烯酰胺2克、改性硅油9克、壬基酚聚氧乙烯醚3克、分散剂2克、改性甘蔗纤维8克、高岭土6克、碳纤维5克、纳米二氧化硅1克、改性剂4克;将聚丙烯酰胺和改性剂在80℃的环境下充分混合,得到改性聚丙烯酰胺;将改性硅油、壬基酚聚氧乙烯醚充分混合到消泡助剂;将改性甘蔗纤维、高岭土、碳纤维、纳米二氧化硅、分散家剂和改性聚丙烯酰胺、消泡助剂充分混合,得到造纸助剂组合物。
[0039] 实施例3
[0040] 称取10克甲基硅油、2克聚二甲基硅氧烷、1.2克二氧化硅和2.5克聚醚;将硅油和聚二甲基硅氧烷在氮气环境下与聚醚搅拌混合2h后,加入二氧化硅并在2500r/min的转速下混合0.75h后得到改性硅油;
[0041] 称取20克甘蔗纤维、2.5克纳米二氧化钛粉末、5克硅铝酸酯偶联剂,将甘蔗渣研磨粉碎得到甘蔗纤维;将甘蔗纤维放入酸溶液中浸泡3h后清洗并烘干;将酸化后的甘蔗纤维与纳米二氧化钛粉末、硅铝酸酯偶联剂充分混合后,过滤干燥得到改性甘蔗纤维;
[0042] 称取10克硅烷偶联剂、5克甲醛和4克过硫酸盐,并混合得到改性剂;
[0043] 称取聚丙烯酰胺1.5克、改性硅油7.5克、壬基酚聚氧乙烯醚2克、分散剂1.5克、改性甘蔗纤维6.5克、高岭土4.5克、碳纤维4克、纳米二氧化硅0.75克、改性剂3克;将聚丙烯酰胺和改性剂在65℃的环境下充分混合,得到改性聚丙烯酰胺;将改性硅油、壬基酚聚氧乙烯醚充分混合到消泡助剂;将改性甘蔗纤维、高岭土、碳纤维、纳米二氧化硅、分散家剂和改性聚丙烯酰胺、消泡助剂充分混合,得到造纸助剂组合物。
[0044] 实施例4
[0045] 同实施例2制备方法得到改性硅油;
[0046] 同实施例2制备方法得到改性甘蔗纤维;
[0047] 同实施例2制备方法得到改性剂;
[0048] 称取聚丙烯酰胺1.8克、改性硅油8.5克、壬基酚聚氧乙烯醚2.8克、分散剂1.8克、改性甘蔗纤维7克、高岭土5克、碳纤维4.5克、纳米二氧化硅0.8克、改性剂3.5克;将聚丙烯酰胺和改性剂在80℃的环境下充分混合,得到改性聚丙烯酰胺;将改性硅油、壬基酚聚氧乙烯醚充分混合到消泡助剂;将改性甘蔗纤维、高岭土、碳纤维、纳米二氧化硅、分散家剂和改性聚丙烯酰胺、消泡助剂充分混合,得到造纸助剂组合物。
[0049] 实施例5
[0050] 同实施例1制备方法得到改性硅油;
[0051] 同实施例1制备方法得到改性甘蔗纤维;
[0052] 同实施例1制备方法得到改性剂;
[0053] 称取聚丙烯酰胺1.2克、改性硅油6.5克、壬基酚聚氧乙烯醚1.2克、分散剂1.2克、改性甘蔗纤维6克、高岭土4克、碳纤维3.5克、纳米二氧化硅0.6克、改性剂2.5克;将聚丙烯酰胺和改性剂在50℃的环境下充分混合,得到改性聚丙烯酰胺;将改性硅油、壬基酚聚氧乙烯醚充分混合到消泡助剂;将改性甘蔗纤维、高岭土、碳纤维、纳米二氧化硅、分散家剂和改性聚丙烯酰胺、消泡助剂充分混合,得到造纸助剂组合物.
[0054] 实施例6
[0055] 同实施例1制备方法得到改性硅油;
[0056] 同实施例1制备方法得到改性甘蔗纤维;
[0057] 同实施例1制备方法得到改性剂;
[0058] 称取聚丙烯酰胺2克、改性硅油9克、壬基酚聚氧乙烯醚3克、分散剂2克、改性甘蔗纤维8克、高岭土6克、碳纤维5克、纳米二氧化硅1克、改性剂4克;将聚丙烯酰胺和改性剂在80℃的环境下充分混合,得到改性聚丙烯酰胺;将改性硅油、壬基酚聚氧乙烯醚充分混合到消泡助剂;将改性甘蔗纤维、高岭土、碳纤维、纳米二氧化硅、分散家剂和改性聚丙烯酰胺、消泡助剂充分混合,得到造纸助剂组合物。
[0059] 实施例7
[0060] 同实施例2制备方法得到改性硅油;
[0061] 同实施例2制备方法得到改性甘蔗纤维;
[0062] 同实施例2制备方法得到改性剂;
[0063] 称取聚丙烯酰胺1克、改性硅油6克、壬基酚聚氧乙烯醚1克、分散剂1克、改性甘蔗纤维5克、高岭土3克、碳纤维3克、纳米二氧化硅0.5克、改性剂2克;将聚丙烯酰胺和改性剂在50℃的环境下充分混合,得到改性聚丙烯酰胺;将改性硅油、壬基酚聚氧乙烯醚充分混合到消泡助剂;将改性甘蔗纤维、高岭土、碳纤维、纳米二氧化硅、分散家剂和改性聚丙烯酰胺、消泡助剂充分混合,得到造纸助剂组合物。
[0064] 将实施例1‑7制备所得的造纸助剂组合物应用于造纸中,保证造纸过程中其他条件的相同,造纸完成后测试使用实施例1‑7制备所得的造纸助剂组合物制备所得的纸张的抗张强度、环压强度、耐折度和撕裂度,并选取河南卫澜环保科技有限公司的造纸助剂作为对照组,并应用于造纸。将实施例1‑7和对照组造纸所得的纸张裁切成10cm×10cm的纸片,拉动纸片的两侧直至纸片断裂,用纸片断裂时的拉力值除以纸片的面积,即得抗张强度数值;将实施例1‑7和对照组造纸所得的纸张裁切成直径为10cm的纸片,将纸片插在试样座内形成圆环形,在上下压板之间施压,纸片被压溃前所能承受的最大力即为环压强度;往复折叠实施例1‑7和对照组造纸所得的纸张,直至纸张破损断裂,折叠的最大次数即为耐折度;撕扯实施例1‑7和对照组造纸所得的纸张,纸张被撕裂时的拉力即为耐撕度,且测试结果见表1所示:
[0065] 表格1
[0066]
[0067] 综上,从表1可知,实施例1‑7制备所得的造纸助剂组合物应用于造纸中后得到的纸张的抗张强度、环压强度、耐折度和撕裂度均优于对照组,其中实施例2和实施例4造纸助剂效果最优。
[0068] 进一步,本发明还对该一种造纸助剂组合物的制备方法中工艺条件作了系统研究,以下仅对工艺条件改变对一种造纸助剂组合物效果影响显著的试验方案进行说明,均以实施例2的工艺条件作为基础,具体见对比例1‑5:
[0069] 对比例1
[0070] 称取20克甘蔗纤维、3克纳米二氧化钛粉末、6克硅铝酸酯偶联剂,将甘蔗渣研磨粉碎得到甘蔗纤维;将甘蔗纤维放入酸溶液中浸泡4h后清洗并烘干;将酸化后的甘蔗纤维与纳米二氧化钛粉末、硅铝酸酯偶联剂充分混合后,过滤干燥得到改性甘蔗纤维;
[0071] 称取10克硅烷偶联剂、7克甲醛和5克过硫酸盐,并混合得到改性剂;
[0072] 称取聚丙烯酰胺2克、甲基硅油9克、壬基酚聚氧乙烯醚3克、分散剂2克、改性甘蔗纤维8克、高岭土6克、碳纤维5克、纳米二氧化硅1克、改性剂4克;将聚丙烯酰胺和改性剂在80℃的环境下充分混合,得到改性聚丙烯酰胺;将甲基硅油、壬基酚聚氧乙烯醚充分混合到消泡助剂;将改性甘蔗纤维、高岭土、碳纤维、纳米二氧化硅、分散家剂和改性聚丙烯酰胺、消泡助剂充分混合,得到造纸助剂组合物。
[0073] 对比例2
[0074] 称取10克甲基硅油、3克聚二甲基硅氧烷和3克聚醚;将硅油和聚二甲基硅氧烷在氮气环境下与聚醚搅拌混合3h后得到改性硅油;
[0075] 同实施例2制备方法制备得到改性甘蔗纤维;
[0076] 同实施例2制备方法制备得到改性剂;
[0077] 同实施例2制备方法制备得到造纸助剂组合物。
[0078] 对比例3
[0079] 称取10克甲基硅油、2克二氧化硅和3克聚醚;将硅油在氮气环境下与聚醚搅拌混合3h后,加入二氧化硅并在3000r/min的转速下混合1h后得到改性硅油;
[0080] 同实施例2制备方法制备得到改性甘蔗纤维;
[0081] 同实施例2制备方法制备得到改性剂;
[0082] 同实施例2制备方法制备得到造纸助剂组合物。
[0083] 对比例4
[0084] 同实施例2制备方法制备得到改性硅油;
[0085] 同实施例2制备方法制备得到改性甘蔗纤维;
[0086] 同实施例2制备方法制备得到改性剂;
[0087] 称取聚丙烯酰胺2克、改性硅油9克、分散剂2克、改性甘蔗纤维8克、高岭土6克、碳纤维5克、纳米二氧化硅1克、改性剂4克;将聚丙烯酰胺和改性剂在80℃的环境下充分混合,得到改性聚丙烯酰胺;将改性甘蔗纤维、高岭土、碳纤维、纳米二氧化硅、分散家剂和改性聚丙烯酰胺、改性硅油充分混合,得到造纸助剂组合物。
[0088] 对比例5
[0089] 同实施例2制备方法制备得到改性硅油;
[0090] 同实施例2制备方法制备得到改性剂;
[0091] 称取聚丙烯酰胺2克、改性硅油9克、壬基酚聚氧乙烯醚3克、分散剂2克、高岭土6克、碳纤维5克、纳米二氧化硅1克、改性剂4克;将聚丙烯酰胺和改性剂在80℃的环境下充分混合,得到改性聚丙烯酰胺;将改性硅油、壬基酚聚氧乙烯醚充分混合到消泡助剂;将高岭土、碳纤维、纳米二氧化硅、分散家剂和改性聚丙烯酰胺、消泡助剂充分混合,得到造纸助剂组合物。
[0092] 对比例6
[0093] 同实施例2制备方法制备得到改性硅油;
[0094] 称取20克甘蔗纤维、3克纳米二氧化钛粉末、6克硅铝酸酯偶联剂,将甘蔗渣研磨粉碎得到甘蔗纤维;将甘蔗纤维与纳米二氧化钛粉末、硅铝酸酯偶联剂充分混合后,过滤干燥得到改性甘蔗纤维;
[0095] 同实施例2制备方法制备得到改性剂;
[0096] 同实施例2制备方法制备得到造纸助剂组合物。
[0097] 对比例7
[0098] 同实施例2制备方法制备得到改性硅油;
[0099] 称取20克甘蔗纤维、6克硅铝酸酯偶联剂,将甘蔗渣研磨粉碎得到甘蔗纤维;将甘蔗纤维放入酸溶液中浸泡4h后清洗并烘干;将酸化后的甘蔗纤维与硅铝酸酯偶联剂充分混合后,过滤干燥得到改性甘蔗纤维;
[0100] 同实施例2制备方法制备得到改性剂;
[0101] 同实施例2制备方法制备得到造纸助剂组合物。
[0102] 对比例8
[0103] 同实施例2制备方法制备得到改性硅油;
[0104] 同实施例2制备方法制备得到改性甘蔗纤维;
[0105] 称取聚丙烯酰胺2克、改性硅油9克、壬基酚聚氧乙烯醚3克、分散剂2克、改性甘蔗纤维8克、高岭土6克、碳纤维5克、纳米二氧化硅1克;将改性硅油、壬基酚聚氧乙烯醚充分混合到消泡助剂;将改性甘蔗纤维、高岭土、碳纤维、纳米二氧化硅、分散家剂和聚丙烯酰胺、消泡助剂充分混合,得到造纸助剂组合物。
[0106] 对比例1‑8制备所得的造纸助剂组合物应用于造纸中,保证造纸过程中其他条件的相同,造纸完成后测试使用对比例1‑8制备所得的造纸助剂组合物制备所得的纸张的抗张强度、环压强度、耐折度和撕裂度。将对比例1‑8造纸所得的纸张裁切成10cm×10cm的纸片,拉动纸片的两侧直至纸片断裂,用纸片断裂时的拉力值除以纸片的面积,即得抗张强度数值;将对比例1‑8造纸所得的纸张裁切成直径为10cm的纸片,将纸片插在试样座内形成圆环形,在上下压板之间施压,纸片被压溃前所能承受的最大力即为环压强度;往复折叠对比例1‑8造纸所得的纸张,直至纸张破损断裂,折叠的最大次数即为耐折度;撕扯对比例1‑8造纸所得的纸张,纸张被撕裂时的拉力即为耐撕度,测试结果见下表2所示:
[0107] 表2
[0108]
[0109] 综上,从表2可知,对比例1‑8制备所得的造纸助剂组合物应用于造纸中,制得的纸张抗张强度、环压强度、耐折度和撕裂度均差于实施例2制备所得的造纸助剂组合物应用于造纸中的效果。其中对比例1在制备过程中添加的为未改性的甲基硅油,消泡性能降低;对比例2中在对甲基硅油进行改性时未添加二氧化硅;对比例3在对甲基硅油进行改性时未添加聚二甲基硅氧烷;对比例4在制备过程中未添加壬基酚聚氧乙烯醚;对比例5添加使用的是未改性的甘蔗纤维;对比例6在对甘蔗纤维进行改性处理时,未对甘蔗纤维进行预先酸化处理;对比例7在对甘蔗纤维进行改性处理时,未添加纳米二氧化钛粉末,导致改性得到的甘蔗纤维强度较低;对比例8为添加由硅烷偶联剂、甲醛和过硫酸盐混合而成的改性剂。
[0110] 综上,本实施例中提出的一种造纸助剂组合物及其制备方法,采用由甲基硅油经聚二甲基硅氧烷、二氧化硅和聚醚改性得到的改性硅油和壬基酚聚氧乙烯醚混合,得到的消泡助剂,其中甲基硅油和聚二甲基硅氧烷经聚醚改性处理后表面张力减小,扩散性和渗透性能更佳,且添加二氧化硅后,使得消泡助剂的表面平衡性提高,化学稳定性更佳,应用在造纸助剂中,可有效消除造纸过程中产生的气泡,保证纸浆分布均匀,有效避免因气泡造成的纸张抗张强度和耐撕性能下降。
[0111] 在造纸助剂中添加改性甘蔗纤维,改性甘蔗纤维由甘蔗纤维先酸化处理后,再经纳米二氧化钛和硅铝酸酯偶联剂改性得到,酸化处理后的甘蔗纤维外壁纤维孔洞更加密集,可充分吸附纳米二氧化钛,且增加与硅铝酸酯偶联剂接触反应的面积,提高改性效果,得到的改性甘蔗纤维强度和韧性均大大提高,应用于造纸助剂中,可提高纸张的强度和韧性。
[0112] 还添加碳纤维与纳米二氧化硅,在造纸过程中可吸附在纸张纤维上,从而提高纸张的强度;且添加由硅烷偶联剂、甲醛和过硫酸盐混合而成的改性剂,对聚丙烯酰胺进行预先改性处理,提高聚丙烯酰胺的机械强度和纸张的使用强度。
[0113] 以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。