本發(fā)明屬于造紙助劑領域，特別涉及一種造紙用干強劑及其制備方法。

背景技術：

紙張強度是其應用方面的一個重要性能。影響紙張強度的因素是多方面的，例如成紙中纖維結合力和纖維本身強度、以及成紙纖維排列和分布等等，其中最主要的為纖維間結合力。通常而言，纖維結合力主要有以下四種，即化學鍵、氫鍵、范德華力、表面交織力，氫鍵結合力是紙張結合強度產(chǎn)生的主要方式。干強劑是造紙工業(yè)中增加紙張強度的一類重要化學品，許多水溶性的，與纖維能形成氫鍵結合的高聚物都可以成為干強劑。干強劑通常用于補償添加填料或低等級的纖維所引起的紙強度的下降。

天然和合成干強劑大部分都是親水性高分子，這些高分子分散在纖維之間增加了纖維間成鍵數(shù)量，從而達到提高紙張強度的目的。大多的干強劑都含有接在主鏈環(huán)上的陽離子基團，這樣就增加了聚合物和纖維間的結合力，提高了聚合物的留著性。常用的干強劑有天然聚合物如淀粉及其改性物(如陽離子淀粉、陰離子淀粉)、合成聚合物如聚丙烯酰胺、乙二醛聚丙烯酰胺和聚乙烯醇等以及其它水溶性天然產(chǎn)物類干強劑。

隨著保護環(huán)境的呼聲越來越高，人們的環(huán)保觀念也大幅度提升，越來越多的廢紙纖維被重復利用到紙張抄造中，然而應用現(xiàn)有干強劑則使得成紙的各項強度指標大幅下降，例如增強紙張強度的效果和存儲穩(wěn)定性還有待提高，這都無法滿足人們對紙張品質(zhì)的高要求。因此，如何開發(fā)一種適合回收廢紙纖維的干強劑有其研究價值。

技術實現(xiàn)要素：

針對上述缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種造紙用干強劑及其制備方法，以提高干強劑在廢紙纖維應用中增強紙張強度的效果和存儲穩(wěn)定性等指標，滿足人們對紙張的性能需求。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案實現(xiàn)：

一種造紙用干強劑，包含如下重量組份的各物質(zhì)：木質(zhì)素3-8份、甲基丙烯腈7-10份、聚丙烯酸-丙烯酰胺4-9份、二甲基二烯丙基氯化銨3-6份、環(huán)氧氯丙烷3-8份、對硝基苯甲酸10-15份、1-(4-磺酸苯基)-3-甲基-5-吡唑酮6-10份、依酚氯銨2-6份、水楊酸鈉8-12份、2-乙酰氨基苯甲醚15-20份、去離子水20-30份。

進一步的，所述木質(zhì)素4-7份、甲基丙烯腈8-10份、聚丙烯酸-丙烯酰胺5-8份、二甲基二烯丙基氯化銨4-6份、環(huán)氧氯丙烷4-7份、對硝基苯甲酸11-14份、1-(4-磺酸苯基)-3-甲基-5-吡唑酮7-9份、依酚氯銨3-5份、水楊酸鈉9-11份、2-乙酰氨基苯甲醚16-19份、去離子水25-30份。

進一步的，所述木質(zhì)素6份、甲基丙烯腈9份、聚丙烯酸-丙烯酰胺7份、二甲基二烯丙基氯化銨5份、環(huán)氧氯丙烷6份、對硝基苯甲酸12份、1-(4-磺酸苯基)-3-甲基-5-吡唑酮8份、依酚氯銨4份、水楊酸鈉10份、2-乙酰氨基苯甲醚18份、去離子水28份。

一種造紙用干強劑的制備方法，包括如下步驟：

S1：將木質(zhì)素3-8份、甲基丙烯腈7-10份、聚丙烯酸-丙烯酰胺4-9份、去離子水20-30份和對硝基苯甲酸10-15份加入反應釜中，以速率5-8℃/min升溫至100-120℃，隨后在300-500r/min速率下攪拌回流反應15-25min；

S2：將二甲基二烯丙基氯化銨3-6份、環(huán)氧氯丙烷3-8份和1-(4-磺酸苯基)-3-甲基-5-吡唑酮6-10份依次加入步驟S1中，間隔時間為5-10min；加入完畢后停止攪拌，持續(xù)反應20-30min；

S3：將依酚氯銨2-6份、水楊酸鈉8-12份和2-乙酰氨基苯甲醚15-20份依次加入步驟S2中，間隔時間為10-15min，加入完畢后，升高溫度至130-150℃，以速率600-800r/min攪拌反應40-60min；反應結束，冷卻后即可得到所述造紙用干強劑。

進一步的，步驟S1中以7℃/min升溫至110℃，隨后在400r/min速率下攪拌回流反應20min。

進一步的，步驟S2中所述間隔時間為8min，持續(xù)反應25min。

進一步的，步驟S3中所述間隔時間為12min；升高溫度至140℃，以速率700r/min攪拌反應48min。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，其有益效果為：

本發(fā)明所述一種造紙用干強劑及其制備方法，通過加入木質(zhì)素、1-(4-磺酸苯基)-3-甲基-5-吡唑酮、依酚氯銨、水楊酸鈉、2-乙酰氨基苯甲醚等物質(zhì)，使其能夠適應較高分子量和較復雜纖維的廢紙纖維體系；通過上述物質(zhì)恰當?shù)囊腠樞蚝陀昧刻岣吡思垙埖脑鰪娦Ч瑫r又有足夠的存儲穩(wěn)定性能，其裂斷長為4420-4800m，環(huán)壓指數(shù)為10.5-12.7Nm/g。

具體實施方式

以下結合實施例對本發(fā)明作進一步的說明。

實施例1

S1：將木質(zhì)素3份、甲基丙烯腈7份、聚丙烯酸-丙烯酰胺4份、去離子水20份和對硝基苯甲酸10份加入反應釜中，以速率5℃/min升溫至100℃，隨后在300r/min速率下攪拌回流反應15min；

S2：將二甲基二烯丙基氯化銨3份、環(huán)氧氯丙烷3份和1-(4-磺酸苯基)-3-甲基-5-吡唑酮6份依次加入步驟S1中，間隔時間為5min；加入完畢后停止攪拌，持續(xù)反應20min；

S3：將依酚氯銨2份、水楊酸鈉8份和2-乙酰氨基苯甲醚15份依次加入步驟S2中，間隔時間為10min，加入完畢后，升高溫度至130℃，以速率600r/min攪拌反應40min；反應結束，冷卻后即可得到所述造紙用干強劑。

經(jīng)檢測，上述造紙用干強劑裂斷長為4420m，環(huán)壓指數(shù)為10.5Nm/g，放置6個月后裂斷長為4310m，環(huán)壓指數(shù)為9.7Nm/g。

對比例1

S1：將甲基丙烯腈7份、聚丙烯酸-丙烯酰胺4份、去離子水20份和對硝基苯甲酸10份加入反應釜中，以速率5℃/min升溫至100℃，隨后在300r/min速率下攪拌回流反應15min；

S2：將二甲基二烯丙基氯化銨3份、環(huán)氧氯丙烷3份依次加入步驟S1中，間隔時間為5min；升高溫度至150℃，以速率600r/min攪拌反應40min；反應結束，冷卻后即可得到造紙用干強劑。

經(jīng)檢測，上述造紙用干強劑裂斷長為3812m，環(huán)壓指數(shù)為6.8Nm/g，放置6個月后裂斷長為3122m，環(huán)壓指數(shù)為3.8Nm/g。

實施例2

S1：將木質(zhì)素8份、甲基丙烯腈10份、聚丙烯酸-丙烯酰胺9份、去離子水30份和對硝基苯甲酸15份加入反應釜中，以速率8℃/min升溫至120℃，隨后在500r/min速率下攪拌回流反應25min；

S2：將二甲基二烯丙基氯化銨6份、環(huán)氧氯丙烷8份和1-(4-磺酸苯基)-3-甲基-5-吡唑酮10份依次加入步驟S1中，間隔時間為10min；加入完畢后停止攪拌，持續(xù)反應30min；

S3：將依酚氯銨6份、水楊酸鈉12份和2-乙酰氨基苯甲醚20份依次加入步驟S2中，間隔時間為15min，加入完畢后，升高溫度至150℃，以速率800r/min攪拌反應60min；反應結束，冷卻后即可得到所述造紙用干強劑。

經(jīng)檢測，上述造紙用干強劑裂斷長為4570m，環(huán)壓指數(shù)為11.3Nm/g。

對比例2

S1：將甲基丙烯腈10份、聚丙烯酸-丙烯酰胺9份、去離子水30份和對硝基苯甲酸15份加入反應釜中，以速率8℃/min升溫至120℃，隨后在500r/min速率下攪拌回流反應25min；

S2：將二甲基二烯丙基氯化銨6份、環(huán)氧氯丙烷8份依次加入步驟S1中，間隔時間為10min；升高溫度至150℃，以速率800r/min攪拌反應60min；反應結束，冷卻后即可得到造紙用干強劑。

經(jīng)檢測，上述造紙用干強劑裂斷長為3745m，環(huán)壓指數(shù)為7.3Nm/g，放置6個月后裂斷長為3010m，環(huán)壓指數(shù)為4.2Nm/g。

實施例3

S1：將木質(zhì)素4份、甲基丙烯腈8份、聚丙烯酸-丙烯酰胺5份、去離子水30份和對硝基苯甲酸11份加入反應釜中，以速率5℃/min升溫至100℃，隨后在300r/min速率下攪拌回流反應15min；

S2：將二甲基二烯丙基氯化銨4份、環(huán)氧氯丙烷4份和1-(4-磺酸苯基)-3-甲基-5-吡唑酮7份依次加入步驟S1中，間隔時間為6min；加入完畢后停止攪拌，持續(xù)反應25min；

S3：將依酚氯銨5份、水楊酸鈉9份和2-乙酰氨基苯甲醚16份依次加入步驟S2中，間隔時間為15min，加入完畢后，升高溫度至130℃，以速率600r/min攪拌反應45min；反應結束，冷卻后即可得到所述造紙用干強劑。

經(jīng)檢測，上述造紙用干強劑裂斷長為4682m，環(huán)壓指數(shù)為11.6Nm/g，放置6個月后裂斷長為4592m，環(huán)壓指數(shù)為10.7Nm/g。

實施例4

S1：將木質(zhì)素7份、甲基丙烯腈10份、聚丙烯酸-丙烯酰胺8份、去離子水25份和對硝基苯甲酸14份加入反應釜中，以速率8℃/min升溫至120℃，隨后在500r/min速率下攪拌回流反應25min；

S2：將二甲基二烯丙基氯化銨6份、環(huán)氧氯丙烷7份和1-(4-磺酸苯基)-3-甲基-5-吡唑酮9份依次加入步驟S1中，間隔時間為10min；加入完畢后停止攪拌，持續(xù)反應30min；

S3：將依酚氯銨3份、水楊酸鈉11份和2-乙酰氨基苯甲醚19份依次加入步驟S2中，間隔時間為10min，加入完畢后，升高溫度至150℃，以速率800r/min攪拌反應55min；反應結束，冷卻后即可得到所述造紙用干強劑。

經(jīng)檢測，上述造紙用干強劑裂斷長為4761m，環(huán)壓指數(shù)為11.9Nm/g，放置6個月后裂斷長為4657m，環(huán)壓指數(shù)為11.1Nm/g。

實施例5

S1：將木質(zhì)素6份、甲基丙烯腈9份、聚丙烯酸-丙烯酰胺7份、去離子水28份和對硝基苯甲酸12份加入反應釜中，以速率7℃/min升溫至110℃，隨后在400r/min速率下攪拌回流反應20min；

S2：將二甲基二烯丙基氯化銨5份、環(huán)氧氯丙烷6份和1-(4-磺酸苯基)-3-甲基-5-吡唑酮8份依次加入步驟S1中，間隔時間為8min；加入完畢后停止攪拌，持續(xù)反應25min；

S3：將依酚氯銨4份、水楊酸鈉10份和2-乙酰氨基苯甲醚18份依次加入步驟S2中，間隔時間為12min，加入完畢后，升高溫度至140℃，以速率700r/min攪拌反應48min；反應結束，冷卻后即可得到所述造紙用干強劑。

經(jīng)檢測，上述造紙用干強劑裂斷長為4800m，環(huán)壓指數(shù)為12.7Nm/g，放置6個月后裂斷長為4716m，環(huán)壓指數(shù)為11.9Nm/g。

本發(fā)明不限于這里的實施例，本領域技術人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進和修改都應該在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。