一種礦物纖維軟化劑的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及造紙助劑領域，具體涉及礦物纖維軟化劑，通過對礦物纖維軟化劑的研究，使礦物纖維的韌性得以改善，從而有利于將礦物纖維應用于造紙領域。
【背景技術】
[0002]目前，在造紙工業(yè)中已有將礦物纖維石棉纖維、海泡石纖維、粉煤灰纖維、石膏纖維、玄武巖纖維、玻璃纖維等用于造紙。礦物纖維替代植物纖維用于造紙，對降低造紙成本，保護森林，減少水污染具有重要意義。利用礦物纖維造紙可以使紙張的適印性和勻度得到了明顯提高，并具有阻燃、絕緣、耐高溫、耐腐蝕、隔熱保溫等優(yōu)點。一些礦物纖維由于其晶型呈針狀，具有很強的界面性能和吸附性能，因此可以與植物纖維交織在一起，產生結合作用，既避免影響紙張的強度性能，又可以獲得較高的留著率，由于來源廣泛通常價格也較為低廉，因此具有廣闊的應用前景。雖然使用礦物纖維造紙優(yōu)點頗多，但其也存在諸多缺陷。其中最主要的是礦物纖維脆性較大，剛性較強，在打漿過程中易發(fā)生斷裂。特別是當添加量提高后，紙張柔韌大幅降低性差，對抄紙機磨損大，抄成的紙張表面較粗糙。因而如何使礦物纖維軟化成具有韌性成為礦物纖維用于造紙的關鍵。
[0003]中國發(fā)明專利CN104313942A公開了一種無機纖維軟化劑的合成方法，將氯乙酸與聚丙烯酰胺水溶液在50-60°C下反應，然后加入乳化硅油混合均勻，得到無機纖維軟化劑。
[0004]毛敏等人發(fā)表的《白泥纖維的軟化改性及其對配抄紙張性能的影響》(中國造紙，2013年第32卷第12期)研究了聚乙烯醇與硅烷偶聯劑一端的環(huán)氧基連接，得到白泥纖維的軟化增強改性劑，直接用于白泥纖維的軟化。
中國發(fā)明專利CN101736588A公開了一種粉煤灰纖維表面有機化改性方法，其特征在于:首先以聚乙烯醇縮丁醛和3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨在NaOH存在下進行反應，并以醋酸溶液中和，制備成改性劑水溶液得到改性劑用于對粉煤灰纖維的改性。
[0005]通過親水性聚合物與偶聯劑，在一定程度上增加了親水性聚合物與礦物纖維的結合，通過偶聯改性的親水性聚合物可以包覆礦物纖維，增加礦物纖維的柔性，提高礦物纖維與植物纖維的氫鍵結合，從而提高了它們的黏合強度。但由于通過偶聯改性的親水性聚合物缺乏強附著滲透特性，礦物纖維表面光滑，具有剛性，比表面積小，包覆軟化劑難以牢固連接，在通過紙機網毯、施膠輥過程中磨損嚴重，易剝裂。

【發(fā)明內容】

[0006]針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種礦物纖維軟化劑，該軟化劑為一種具有滲透、強極性粘接的膠粒子，不但與礦物纖維牢固粘接，而且含有金屬陽離子與植物纖維能夠形成離子鍵，通過該軟化劑處理的礦物纖維可用于替換植物纖維用于造紙。進一步，提供該礦物纖維軟化劑的制備方法。
[0007]本發(fā)明所要解決的技術問題是通過如下技術方案實現的: 一種礦物纖維軟化劑，其特征是由下列重量份的原料制成:
醋酸乙烯一乙烯共聚乳液40-55份
谷朊粉15-25份
無機粘接劑5-15份
氯化聚乙烯乳液3-5份
有機粘接劑0.5-2份
硅烷不飽和單體0.2-0.5份
所述的醋酸乙烯一乙烯共聚乳液固含量為25-35%，可在弱酸和弱堿存在條件下保持穩(wěn)定性能，具有良好的柔韌性和延伸率，黏結強度高；
所述的氯化聚乙烯乳液固含量為35-55%，具有線型飽和結構，氯原子以無規(guī)則分布在結構中，其強極性基團有助于提尚對礦物纖維的附著力；
所述的谷朊粉為植物提取物，具有粘性、彈性、延伸性、成膜性，特別是具有溶脹粘附性，通過其與無機粘接劑、有機粘接劑的復合改性，對礦物纖維具有滲透粘附性；
所述硅烷不飽和單體為γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷中的至少一種；
所述的無機粘接劑為水溶性硅酸鈉、硫酸鋁中的至少一種；
所述的有機粘合劑為羧甲基纖維素、酪蛋白、海藻酸、瓊脂、聚乙烯醇、聚丙烯酸中的至少一種；
一種礦物纖維軟化劑的制備方法，包括以下步驟:
(1)將15-25重量份谷朊粉、5-15重量份無機粘接劑、0.5_2重量份有機粘接劑、
0.2-0.5重量份硅烷不飽和單體與適量酰化劑進行混合改性，混合設備選用捏合機、研磨機或者螺桿機，通過機械擠壓和酰化形成凝膠粉，其中?；瘎橐阴Ｂ取⒁宜狒?、冰醋酸中的一種，用量為谷朊粉質量的1-3.5% ；
(2)將步驟(I)得到的凝膠粉與40-55重量份的醋酸乙烯一乙烯共聚乳液、3-5重量份的氯化聚乙烯乳液加入反應釜中，通過40-600C加熱，200-400rpm攪拌調制成細膩的膠狀物；
(3 )將步驟(2 )得到的膠狀物用高速離心霧化器形成微細膠粒，通過高溫氣流快速加熱得到干粉狀軟化劑。
[0008]使用時分散于水中，并通過適量水調整粘度，使其流動性達到均勻分散浸潤礦物纖維。該軟化劑用于礦物纖維，具有強滲透粘接性，使礦物纖維的柔性大幅提升。
[0009]本發(fā)明一種礦物纖維軟化劑，通過將谷朊粉與無機粘接劑、有機粘接劑的?；瘡秃细男裕约奥然垡蚁┤橐簭姌O性基團，得到的軟化劑對礦物纖維具有強滲透粘接性，利用該軟化劑浸泡礦物纖維，軟化劑滲透進入纖維并牢固裹覆在礦物纖維表面，谷朊粉的粘彈性賦予礦物纖維柔韌性。由于該軟化劑含有水溶性無機粘接劑，其在礦物纖維表面引入金屬陽離子電解質使礦物纖維表面與周圍液體之間產生電位差，特別是礦物纖維與植物纖維結合力增加，用于替換植物纖維時，由于存在金屬陽離子，可以直接將礦物纖維與植物纖維連接，通過離子間的結合形成離子鍵，提高纖維間的結合強度，從而有效提高紙張的干強度、耐破度、環(huán)壓強度、剝離強度等各項物理指標。與現有技術相比突出的特點和有益的效果在于: 1、本發(fā)明一種礦物纖維軟化劑，通過將谷朊粉與無機粘接劑、有機粘接劑的復合改性，以及氯化聚乙烯乳液強極性基團，具有強滲透粘接性，滲透進入纖維并牢固裹覆在礦物纖維表面。
[0010]2、本發(fā)明一種礦物纖維軟化劑，利用?；入梅勰z的粘彈性賦予礦物纖維柔韌。
[0011]3、本發(fā)明一種礦物纖維軟化劑，含有金屬陽離子，通過浸泡礦物纖維在礦物纖維表面引入金屬陽離子電解質，使礦物纖維表面與周圍液體之間產生電位差，特別是礦物纖維與植物纖維結合力增加，用于替換植物纖維時，由于存在金屬陽離子，可以直接將礦物纖維與植物纖維連接，通過離子間的結合形成離子鍵，提高纖維間的結合強度。
[0012]4、本發(fā)明一種礦物纖維軟化劑的制備方法，制備工藝簡短易控，可連續(xù)化封閉式生產，適合于大規(guī)模化