專利名稱：一種抗干擾型再生紙?jiān)鰪?qiáng)劑的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及造紙助劑領(lǐng)域，具體是ー種抗干擾型再生紙?jiān)鰪?qiáng)劑的制造方法。
背景技術(shù)：
回收ー噸廢紙能生產(chǎn)0. 8噸好紙，少砍17棵樹，利用一噸廢紙漿可以節(jié)約3 5 立方米木材，1. 0 1. 5噸煤，3 100立方米水，300 800公斤化工原料，減少空氣污染 75%，水污染35%，以及3立方米垃圾填埋場(chǎng)空間。正因?yàn)閺U紙利用的意義如此重大，有的發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)廢紙的回用已開始立法。近年來，我國(guó)廢紙利用率大大提高。特別是以紙代木、以紙代金屬的緑色包裝成為發(fā)展趨勢(shì)，越來越被消費(fèi)者青睞。由于廢紙?jiān)谑褂眠^程中受光照、細(xì)菌、霉變等影響導(dǎo)致纖維強(qiáng)度受損下降；再生纖維與原纖維的一個(gè)顯著不同點(diǎn)是再生纖維中含有各種化學(xué)添加劑、粘膠劑、油墨等，盡管經(jīng)過疏解、脫墨、清洗等過程，已除去了許多雜化學(xué)物質(zhì)，但保留的殘留化學(xué)添加剤、油墨、膠粘劑等化學(xué)雜質(zhì)仍會(huì)對(duì)普通的增強(qiáng)劑產(chǎn)生干擾，嚴(yán)重影響增強(qiáng)效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是，提供ー種能有效抵抗各種雜質(zhì)干擾，又能增加紙張強(qiáng)度的抗干擾型再生紙的專用增強(qiáng)劑。本發(fā)明的基本原理是抗干擾型再生紙專用增強(qiáng)劑的陽離子取代基能吸附廢紙漿中的雜陰離子物質(zhì)，并對(duì)本身的陰離子基團(tuán)起保護(hù)作用，反之亦然，而且產(chǎn)品電性基本平衡，使造紙?bào)w系電位不會(huì)發(fā)生明顯變化，陰陽離子產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，提高應(yīng)用效果；增強(qiáng)劑中的抗干擾劑能進(jìn)一歩消除廢紙漿體系中存在的雜化學(xué)物質(zhì)干擾，強(qiáng)化應(yīng)用效果，使增強(qiáng)效果更明顯。這種陰、陽離子互補(bǔ)效應(yīng)加上與抗干擾劑的配合，是本發(fā)明的創(chuàng)新之處。本發(fā)明的抗干擾型再生紙?jiān)鰪?qiáng)劑的制造方法，包括如下步驟
1)陽離子化反應(yīng)陽離子化試劑與陽離子活化催化劑按1 :1. 0 2. 0的摩爾比(優(yōu)選為1 :1. 2 1. 5)預(yù)混合活化3 20分鐘(優(yōu)選為5 10分鐘)；經(jīng)預(yù)混合活化的陽離子化試劑和原淀粉連續(xù)計(jì)量高速混合，在10°C 80°C (優(yōu)選為20°C 50°C)條件下，將混合物料連續(xù)輸入帶有絞龍的管道式反應(yīng)器進(jìn)行粉體流態(tài)化反應(yīng)，混合物料在其中的流動(dòng)時(shí)間為10 60分鐘(優(yōu)選為20 40分鐘)，得到陽離子化中間產(chǎn)品；上述原淀粉與陽離子化試劑的摩爾比為1 :0. 020 0. 040，反應(yīng)體系的水分含量為15 30% (優(yōu)選為15 20%)， PH值控制在9 12 (優(yōu)選為10 11)，陽離子取代度為0.015 0.035 (優(yōu)選為0. 017 0. 033)；
所述的陽離子化試劑為3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨、環(huán)氧丙基三甲基氯化銨、2- ニ 乙胺基乙基氯、4-氯-2- 丁烯基三甲基氯化銨、β -氯丙基三甲基氯化銨、烷基氨乙基氯化物或乙撐亞胺中的ー種；
所述的陽離子活化催化劑為氫氧化鉀、氫氧化鈣、氫氧化鈉、氧化鈣或者碳酸鈉中的一種或幾種混合物。2)陰離子化反應(yīng)前一反應(yīng)體系經(jīng)氣流干燥后，水分控制在5 10% (優(yōu)選為5 8%)；在反應(yīng)體系中加入陰離子化劑和酸催化劑，經(jīng)連續(xù)計(jì)量高速混合后，繼續(xù)連續(xù)輸入帶有絞龍的管道式反應(yīng)器中，在100°C 150°C (優(yōu)選為120°C 140°C )條件下進(jìn)行粉體流態(tài)化連續(xù)反應(yīng)，混合物料在其中的流動(dòng)時(shí)間為10 60分鐘(優(yōu)選為30 50分鐘)，得到兩性淀粉初品；前述原淀粉與陰離子化劑的摩爾比為1 :0. 003 0. 009 (優(yōu)選為1 :0. 003 0. 005)，PH值控制在4 8(優(yōu)選為4 6)，陰離子取代度為0. 005 0. 020(優(yōu)選為0. 008 0. 019)；
所述的陰離子化劑為三聚磷酸鈉、醋酸酐中的ー種或兩種的任意比例的混合物。所述的酸催化劑為磷酸、磷酸ー氫鈉、磷酸ニ氫鈉中的一種或者幾種的混合物。3)復(fù)合反應(yīng)步驟2)反應(yīng)體系經(jīng)降溫后，在10°C 50°C (優(yōu)選為20°C 40°C ) 條件下加入抗干擾劑，經(jīng)連續(xù)計(jì)量高速混合后，繼續(xù)連續(xù)輸入帶有絞龍的管道式反應(yīng)器中， 混合物料在其中的流動(dòng)時(shí)間為5 10分鐘(優(yōu)選為5 8分鐘)，連續(xù)得到抗干擾型再生紙專用增強(qiáng)劑；上述原淀粉與抗干擾劑的摩爾比為1 :0. 010 0. 100 (優(yōu)選為1 :0. 020 0. 080)。所述的抗干擾劑為聚乙烯亞胺、聚合氯化鋁、改性膨潤(rùn)土或陽離子聚丙烯酰胺中的一種或者幾種的混合物。作為優(yōu)選，連續(xù)高速混合設(shè)備為梨刀式封閉高速混合器，其轉(zhuǎn)速為300 1000轉(zhuǎn) /分(優(yōu)選為600 800轉(zhuǎn)/分)。作為優(yōu)選，本發(fā)明得到的抗干擾型再生紙專用增強(qiáng)劑，還需經(jīng)過氣流干燥步驟(系統(tǒng)調(diào)節(jié)水分)、調(diào)整PH值步驟和/或添加增效試劑等后處理反應(yīng)。本發(fā)明還能夠通過對(duì)系統(tǒng)的自動(dòng)化控制技術(shù)進(jìn)一歩開發(fā)，使全系統(tǒng)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，生產(chǎn)效率更高。本發(fā)明的產(chǎn)品采用淀粉為主要原料進(jìn)行衍生處理，原淀粉可以是玉米、馬鈴薯、木薯、高粱、大麥、小麥、大米等制造的產(chǎn)品。在淀粉改性エ藝中，淀粉占物料的比例一般在85% 99%，而反應(yīng)試劑僅占1% 15%，大量粉體與微量試劑的均勻混合難度極大。本發(fā)明采用帶有高速混合裝置的連續(xù)管道進(jìn)行流態(tài)化反應(yīng)，通過催化劑與活化劑預(yù)混合以及控制反應(yīng)體系含水量解決了混合均勻性和質(zhì)量穩(wěn)定性的關(guān)鍵技術(shù)難題，并使粉體物料具備了一定流動(dòng)性，通過連續(xù)準(zhǔn)確計(jì)量、連續(xù)投料、連續(xù)高速混合、連續(xù)反應(yīng)、連續(xù)出料，解決了全過程流態(tài)化問題。本發(fā)明的產(chǎn)品具有抵抗雜質(zhì)干擾效果好，増加紙張強(qiáng)度效果明顯(和普通的陽離子增強(qiáng)劑相比裂斷長(zhǎng)提高在10%以上)等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的產(chǎn)品分子中同時(shí)具有陽離子取代基、陰離子取代基及復(fù)配有抗干擾劑，使用時(shí)不需要分別添加，比較方便。


圖1是本發(fā)明ェ藝路線示意圖。
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)ー步具體的說明。實(shí)施例1
步驟1)將濃度為30%的氫氧化鉀20g (0. 11摩爾)與濃度為50%的4-氯-2- 丁烯基三甲基氯化銨^g (0. 08摩爾)預(yù)混合活化5分鐘后，與500g玉米淀粉(2. 65摩爾)一起經(jīng)犁刀式高速混合設(shè)備連續(xù)計(jì)量高速混合，轉(zhuǎn)速為700轉(zhuǎn)/分，pH值控制在11左右，溫度控制在40°C，反應(yīng)體系水分為15 18%，經(jīng)過30分鐘連續(xù)管道化反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物為陽離子化淀粉，陽離子取代度為0. 025；
步驟2)前一反應(yīng)體系在管道中經(jīng)氣流干燥，水分控制在5 8%，然后加入三聚磷酸鈉 3. 5g (0. 001摩爾)，經(jīng)連續(xù)計(jì)量高速混合后，繼續(xù)連續(xù)輸入帶有絞龍的管道式反應(yīng)器中，并用磷酸調(diào)節(jié)PH值(3%濃度下測(cè)定)為4. 5，然后管道升溫至135°C進(jìn)行粉體流態(tài)化連續(xù)反應(yīng)， 反應(yīng)40分鐘后得到兩性淀粉初品，陰離子取代度為0. 009 ；
步驟3)前一反應(yīng)體系經(jīng)降溫后，在30°C條件下加入陽離子聚丙烯酰胺和聚合氯化鋁復(fù)合物10g，復(fù)合比為1 :2，經(jīng)連續(xù)計(jì)量、連續(xù)高速混合后，繼續(xù)連續(xù)輸入帶有絞龍的管道式反應(yīng)器中，混合物料在其中的流動(dòng)時(shí)間為5分鐘，連續(xù)得到抗干擾型再生紙專用增強(qiáng)劑。經(jīng)氣流干燥，后處理，過篩，包裝得本發(fā)明產(chǎn)品。實(shí)施例2
步驟1)將濃度為30%的氫氧化鈉6. 7g (0. 05摩爾)與濃度為50%的3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨14g (0. 037摩爾)預(yù)混合活化5分鐘后，與200g木薯淀粉(1. 06摩爾)一起經(jīng)犁刀式高速混合設(shè)備連續(xù)計(jì)量高速混合，轉(zhuǎn)速為700轉(zhuǎn)/分，pH值控制在11左右，溫度控制在40°C，反應(yīng)體系水分為15 18%，經(jīng)過30分鐘連續(xù)管道化反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物為陽離子化淀粉，陽離子取代度為0. 030；
步驟2)前一反應(yīng)體系在管道中經(jīng)氣流干燥，水分控制在5 8%，然后加入三聚磷酸鈉 1. Ig (0. 003摩爾)和醋酸酐0. 31g (0. 003摩爾)，經(jīng)連續(xù)計(jì)量、連續(xù)高速混合后，繼續(xù)連續(xù)輸入帶有絞龍的管道式反應(yīng)器中，并用磷酸調(diào)節(jié)pH值(3%濃度下測(cè)定)為5. 0，然后管道升溫至135°C進(jìn)行粉體流態(tài)化連續(xù)反應(yīng)，反應(yīng)40分鐘后得到兩性淀粉初品，陰離子取代度為 0. 008 ；
步驟3)前一反應(yīng)體系經(jīng)降溫后，在30°C條件下加入陽離子聚丙烯酰胺和聚合氯化鋁復(fù)合物5g，復(fù)合比為1 :2，經(jīng)連續(xù)計(jì)量、連續(xù)高速混合后，繼續(xù)連續(xù)輸入帶有絞龍的管道式反應(yīng)器中，混合物料在其中的流動(dòng)時(shí)間為5分鐘，連續(xù)得到抗干擾型再生紙專用增強(qiáng)劑。經(jīng)氣流干燥，后處理，過篩，包裝得本發(fā)明產(chǎn)品。應(yīng)用例1
將本產(chǎn)品應(yīng)用于再生新聞紙的試驗(yàn)結(jié)果
(1)操作條件叩解度70°SR，定量52g/m2產(chǎn)品添加量為21(1%濃度糊化后添加)
(2)增強(qiáng)效果:
權(quán)利要求
1.ー種抗干擾型再生紙?jiān)鰪?qiáng)劑的制造方法，其特征在于按如下步驟1)陽離子化反應(yīng)陽離子化試劑與陽離子活化催化劑按1:1.0 2. 0的摩爾比預(yù)混合活化3 20分鐘；經(jīng)預(yù)混合活化的陽離子化試劑和原淀粉連續(xù)計(jì)量高速混合，在10°C 80°C條件下，將混合物料連續(xù)輸入帶有絞龍的管道式反應(yīng)器進(jìn)行粉體流態(tài)化反應(yīng)，混合物料在其中的流動(dòng)時(shí)間為10 60分鐘，得到陽離子化中間產(chǎn)品；所述原淀粉與陽離子化試劑的摩爾比為1 :0. 020 0. 040，反應(yīng)體系的水分含量為15 30%，pH值控制在9 12，陽離子取代度為0. 015 0. 035 ；所述的陽離子化試劑為3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨、環(huán)氧丙基三甲基氯化銨、2- ニ 乙胺基乙基氯、4-氯-2- 丁烯基三甲基氯化銨、β -氯丙基三甲基氯化銨、烷基氨乙基氯化物或乙撐亞胺中的ー種；所述的陽離子活化催化劑為氫氧化鉀、氫氧化鈣、氫氧化鈉、氧化鈣或者碳酸鈉中的一種或幾種混合物；2)陰離子化反應(yīng)前一反應(yīng)體系經(jīng)氣流干燥后，水分控制在5 10%；在反應(yīng)體系中加入陰離子化劑和酸催化劑，經(jīng)連續(xù)計(jì)量高速混合后，繼續(xù)連續(xù)輸入帶有絞龍的管道式反應(yīng)器中，在100°C 150°C條件下進(jìn)行粉體流態(tài)化反應(yīng)，混合物料在其中的流動(dòng)時(shí)間為10 60 分鐘，得到兩性淀粉初品；前述原淀粉與陰離子化劑的摩爾比為1 :0. 003 0. 009，pH值控制在4 8，陰離子取代度為0. 005 0. 020 ；所述的陰離子化劑為三聚磷酸鈉、醋酸酐中的ー種或兩種的任意比例的混合物；所述的酸催化劑為磷酸、磷酸ー氫鈉、磷酸ニ氫鈉中的一種或者幾種的混合物；3)復(fù)合反應(yīng)步驟幻反應(yīng)體系經(jīng)降溫后，加入抗干擾劑，經(jīng)連續(xù)計(jì)量高速混合后，繼續(xù)連續(xù)輸入帶有絞龍的管道式反應(yīng)器中，在10°C 50°C條件下進(jìn)行復(fù)合反應(yīng)，混合物料在其中的流動(dòng)時(shí)間為5 10分鐘，連續(xù)得到產(chǎn)品；原淀粉與抗干擾劑的摩爾比為1 :0. 010 0. 100 ；所述的抗干擾劑為聚乙烯亞胺、聚合氯化鋁、改性膨潤(rùn)土或陽離子聚丙烯酰胺中的一種或者幾種的混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗干擾型再生紙?jiān)鰪?qiáng)劑的制造方法，其特征在于步驟1)中陽離子化試劑與陽離子活化催化劑的摩爾比為1 :1. 2 1. 5，預(yù)混合活化時(shí)間為5 10分鐘；溫度條件為20°C 50°C，混合物料在其中的流動(dòng)時(shí)間為20 40分鐘； 原淀粉與陽離子化試劑的摩爾比為1 :0. 020 0. 040，反應(yīng)體系的水分含量為15 20%，pH 值控制在10 11，陽離子取代度為0. 017 0. 033 ；步驟2)中水分控制在5 8% ；反應(yīng)的溫度條件為120°C 140°C，混合物料在其中的流動(dòng)時(shí)間為30 50分鐘；原淀粉與陰離子化劑的摩爾比為1 :0. 003 0. 005，pH值控制在4 6，陰離子取代度為0. 008 0. 019 ；步驟3)中復(fù)合反應(yīng)溫度條件為20°C 40°C，混合物料在其中的流動(dòng)時(shí)間為5 8分鐘；原淀粉與抗干擾劑的摩爾比為1 0. 020 0. 080。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抗干擾型再生紙?jiān)鰪?qiáng)劑的制造方法，其特征在于步驟 1)、2)和3)的連續(xù)高速混合設(shè)備為梨刀式封閉高速混合器，其轉(zhuǎn)速為300 1000轉(zhuǎn)/分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抗干擾型再生紙?jiān)鰪?qiáng)劑的制造方法，其特征在于管道反應(yīng)步驟后有氣流干燥步驟、調(diào)整PH值步驟和/或添加增效試劑步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求33所述的抗干擾型再生紙?jiān)鰪?qiáng)劑的制造方法，其特征在于管道反應(yīng)步驟后有氣流干燥步驟、調(diào)整PH值步驟和/或添加增效試劑步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種抗干擾型再生紙?jiān)鰪?qiáng)劑的制造方法。它需要解決的技術(shù)問題是，提供一種能有效抵抗各種雜質(zhì)干擾，又能增加紙張強(qiáng)度的抗干擾型再生紙的專用增強(qiáng)劑。本發(fā)明按如下步驟1)陽離子化反應(yīng)陽離子化試劑與陽離子活化催化劑預(yù)混合活化；再和原淀粉一起連續(xù)管道反應(yīng)。2)陰離子化反應(yīng)在前一反應(yīng)體系中加入陰離子絡(luò)合劑與酸催化劑，在管道式反應(yīng)器中，連續(xù)得到兩性淀粉初品。3)復(fù)合反應(yīng)在前一反應(yīng)體系中加入抗干擾劑，在管道式反應(yīng)中，連續(xù)得到最終產(chǎn)品。
文檔編號(hào)D21H21/18GK102587208SQ201110457570
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者姚獻(xiàn)平, 姚臻, 應(yīng)曉榮, 鄭麗萍, 龔關(guān)善 申請(qǐng)人:杭州紙友科技有限公司