高分子紙用增強(qiáng)劑、其制備方法及應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種造紙用助劑，具體涉及一種高分子紙用增強(qiáng)劑、其制備方法及應(yīng)用，屬于造紙技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于當(dāng)前市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益加劇的造紙工業(yè)，能否實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量的提升及生產(chǎn)成本的降低，關(guān)系著造紙企業(yè)的生死存亡。當(dāng)下大多數(shù)的企業(yè)都會(huì)通過(guò)提高填料的添加量，增加二次纖維的使用量及減少價(jià)格高昂的長(zhǎng)纖維漿料的使用來(lái)降低原料成本，然而這樣的生產(chǎn)方式會(huì)導(dǎo)致紙張的強(qiáng)度大幅的降低，影響紙張的質(zhì)量。對(duì)于這種狀況，增強(qiáng)劑的作用顯的格外重要，在紙漿中添加增強(qiáng)劑后可以明顯改善成紙的強(qiáng)度性質(zhì)。因此，對(duì)企業(yè)而言，選用一種性能優(yōu)異的增強(qiáng)劑是至關(guān)重要的。當(dāng)前國(guó)內(nèi)使用較為廣泛的增強(qiáng)劑主要有淀粉及其衍生物、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇等，這些助劑在用量很少的情況下就能顯著的提高紙張的干強(qiáng)度，但是同一種助劑的使用對(duì)紙張的濕強(qiáng)度的提高作用卻并不是很明顯，而這對(duì)于干、濕強(qiáng)度要求較高的紙張/紙板顯然是不夠理想的。因此，業(yè)界亟待開(kāi)發(fā)一種能夠同時(shí)大幅提高紙品的干、濕強(qiáng)度的助劑，以彌補(bǔ)當(dāng)前紙?jiān)鰪?qiáng)助劑在此方面的不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的主要目的在于提供一種具有優(yōu)良紙張?jiān)鰪?qiáng)效果的高分子紙用增強(qiáng)劑，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0004]本發(fā)明的另一目的在于提供一種制備所述高分子紙用增強(qiáng)劑的方法，其具有工藝簡(jiǎn)單，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。
[0005]本發(fā)明的再一目的在于提供前述高分子紙用增強(qiáng)劑于紙制品處理中的應(yīng)用。
[0006]為實(shí)現(xiàn)前述發(fā)明目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下:
[0007]—種高分子紙用增強(qiáng)劑，主要由3-丙烯酰胺基苯硼酸與丙烯酰胺共聚形成，且數(shù)均分子量為60萬(wàn)?140萬(wàn)。
[0008]所述高分子紙用增強(qiáng)劑的制備方法，其包括:
[0009](1)在保護(hù)性氣氛中，將1重量份的3-丙烯酰胺基苯硼酸和丙烯酰胺單體的共混物與50?200重量份的溶劑充分混合形成溶液，再將所述溶液加熱至預(yù)設(shè)溫度，并分批加入引發(fā)劑，進(jìn)行聚合反應(yīng)；
[0010](2)待所述聚合反應(yīng)結(jié)束后，將所獲反應(yīng)混合物冷卻后進(jìn)行滲析分離，隨后對(duì)所得物進(jìn)行干燥處理從而得到所述高分子紙用增強(qiáng)劑。
[0011]作為較佳實(shí)施方案之一，其中3-丙烯酰胺基苯硼酸與丙烯酰胺單體的摩爾比為1:4 ?1:20。
[0012]進(jìn)一步的，所述溶劑包括蒸餾水、甲醇、乙醇、N，N_ 二甲基甲酰胺或異丙醇中的任一種或兩種以上的組合物，但不限于此。
[0013]進(jìn)一步的，所述引發(fā)劑包括過(guò)硫酸銨、過(guò)硫酸鉀、過(guò)氧化叔丁酯、偶氮二異丁基脒鹽酸鹽、過(guò)氧化二苯甲酰、2，2’-偶氮雙(2-甲基丙酰胺)二鹽酸鹽之中的任一種或兩種以上的組合物，但不限于此。
[0014]顯然的，其中引發(fā)劑的用量可與3-丙烯酰胺基苯硼酸、丙烯酰胺單體相當(dāng)或稍過(guò)量。
[0015]作為較佳實(shí)施方案之一，步驟(1)包括:將所述溶液加熱至55°C?90°C，并在伴以攪拌的情況下向所述溶液內(nèi)緩慢滴加引發(fā)劑進(jìn)行聚合反應(yīng)，反應(yīng)的時(shí)間為6?24h。
[0016]作為較佳實(shí)施方案之一，步驟⑵包括:將步驟⑴所獲反應(yīng)混合物降至室溫，并轉(zhuǎn)移入截留分子量為12000?14000的滲析袋中進(jìn)行分離，分離時(shí)間為1?5天，隨后將所得物進(jìn)行冷凍干燥，從而獲得所述高分子絮凝劑。
[0017]更為具體的，在一實(shí)施案例中，該制備方法可以包括:
[0018](A)在氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下，將1重量份的3-丙烯酰胺基苯硼酸與丙烯酰胺單體的共混物與50?200重量份的溶劑進(jìn)行混合并勻速攪拌使之充分溶解；隨后將該溶液加熱至55°C?90°C并在100?400rpm的攪拌速度下緩慢的滴加引發(fā)劑。待引發(fā)劑滴加完畢后，再進(jìn)行6?24h的聚合反應(yīng)。
[0019](B)反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)混合物降至室溫并收集至截留分子量為12000?14000的滲析袋中進(jìn)行分離，分離時(shí)間為1?5天，隨后將所得物進(jìn)行冷凍干燥處理從而得到最終產(chǎn)物。
[0020]一種紙制品，包含所述的高分子紙用增強(qiáng)劑。
[0021]—種紙制品的生產(chǎn)方法，包括:在紙漿中添加所述的高分子紙用增強(qiáng)劑，再制成紙張。
[0022]作為較佳實(shí)施方案之一，其中高分子紙用增強(qiáng)劑的用量為紙漿質(zhì)量的0.lwt%?lwt % ο
[0023]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)包括:提供了一種通過(guò)3-丙烯酰胺基苯硼酸與丙烯酰胺兩種單體共聚合成高分子紙用增強(qiáng)劑的工藝，工藝簡(jiǎn)單成熟，生產(chǎn)成本低廉，安全無(wú)毒，綠色環(huán)保，且操作易于控制，而所獲聚合產(chǎn)物(ΡΑΜ-ΑΡΒΑ)對(duì)于紙張的干、濕強(qiáng)度具有優(yōu)異的增強(qiáng)效果，且具備用量少，性質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，此外，通過(guò)測(cè)試，本案發(fā)明人還非常意外的發(fā)現(xiàn)，該聚合產(chǎn)物對(duì)細(xì)小纖維和填料的助留效果也很明顯，有利于降低原料的消耗及其它助劑的使用量，有助于節(jié)約成本，在造紙領(lǐng)域有廣闊應(yīng)用前景。
【附圖說(shuō)明】
[0024]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0025]圖1是本發(fā)明實(shí)施例1所獲高分子紙用增強(qiáng)劑的4 NMR譜圖；
[0026]圖2是本發(fā)明實(shí)施例1所獲高分子紙用增強(qiáng)劑的UV譜圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本案發(fā)明人經(jīng)長(zhǎng)期研究和大量實(shí)踐，得以提出本發(fā)明的技術(shù)方案。下面結(jié)合附圖和若干實(shí)施案例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0028]實(shí)施例1:
[0029]在氮?dú)獗Ｗo(hù)的條件下，將1.824克的3-丙烯酰胺基苯硼酸與2.946克的丙烯酰胺的共混物與280克15w%的甲醇水溶液進(jìn)行混合并勻速攪拌使之充分溶解；隨后將該溶液加熱至55°C并在100?400rpm的攪拌速度下緩慢的滴加61毫克的偶氮二異丁基脒鹽酸鹽。待偶氮二異丁基脒鹽酸鹽滴加完畢后，再進(jìn)行10h的聚合反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)剩余物降至室溫并收集至截留分子量為12000?14000的滲析袋中進(jìn)行分離，分離時(shí)間為1天，隨后將所得物進(jìn)行冷凍干燥處理從而得到最終產(chǎn)物，即高分子紙用增強(qiáng)劑，數(shù)均分子量平均為100萬(wàn)，其蟲(chóng)NMR測(cè)試結(jié)果和UV測(cè)試結(jié)果分別如圖1-圖2所示。該高分子紙用增強(qiáng)劑可長(zhǎng)期穩(wěn)定存放2年以上。
[0030]實(shí)施例2:
[0031]在氮?dú)獗Ｗo(hù)的條件下，將1.252克的3-丙烯酰胺基苯硼酸與4.132克的丙烯酰胺共混物與600克1(^%的異丙醇水溶液進(jìn)行混合并勻速攪拌使之充