一種造紙助留助濾用聚丙烯酰胺的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種造紙助留助濾用聚丙烯酰胺的制備方法，將丙烯酰胺與丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨按質(zhì)量比4:1～7:3混合后稀釋至質(zhì)量濃度為25～45%水溶液，加入有機(jī)酸調(diào)PH值為2.8～4.0，加入金屬絡(luò)合劑、鏈增長(zhǎng)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑，攪拌混合均勻后，調(diào)溫至1～2℃，通入氮?dú)怛?qū)除體系中的氧氣，當(dāng)體系含氧量≤0.3%時(shí)，每隔1～3分鐘交替加入氧化引發(fā)劑和還原引發(fā)劑，體系粘度≥10cps后，停止通氮封口密閉，當(dāng)升溫停止，保溫2～3h后，取出膠體粉碎造粒烘干，即得造紙助留助濾用聚丙烯酰胺；本發(fā)明制備的聚丙烯酰胺溶解時(shí)間在45min以內(nèi)，具有較好的留著率和濾水性，節(jié)漿明顯。
【專利說明】一種造紙助留助濾用聚丙烯酰胺的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于功能高分子領(lǐng)域，特別涉及一種造紙助留助濾用聚丙烯酰胺的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚丙烯酰胺(PAM)在造紙工業(yè)中有著廣泛的用途，其作用包括改善紙張的均勻度，提高漿料脫水性能，作為紙機(jī)濕部的助留助濾劑，提高細(xì)小纖維及填料的留著率，減少原材料的消耗以及對(duì)環(huán)境的污染。 [0003]目前國(guó)內(nèi)造紙用聚丙烯酰胺的溶解時(shí)間都在Ih~2h之間，由于溶解時(shí)間過長(zhǎng)，直接影響到紙漿上網(wǎng)時(shí)的留著率和濾水性，紙張質(zhì)量和節(jié)漿效果均不理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種造紙助留助濾用聚丙烯酰胺的制備方法，本方法生產(chǎn)的聚丙烯酰胺溶解時(shí)間在45min以內(nèi)，可增大紙漿上網(wǎng)時(shí)的留著率，增強(qiáng)濾水性，對(duì)細(xì)小纖維和填料有優(yōu)良的助留作用，節(jié)漿明顯。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的，一種造紙助留助濾用聚丙烯酰胺的制備方法，其特征在于，將丙烯酰胺與丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨按質(zhì)量比4:1~7:3混合后稀釋至質(zhì)量濃度為25~45%水溶液，加入有機(jī)酸調(diào)PH值為2.8~4.0，加入金屬絡(luò)合劑、鏈增長(zhǎng)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑，攪拌混合均勻后，調(diào)溫至I~2°C，通入氮?dú)怛?qū)除體系中的氧氣，當(dāng)體系含氧量< 0.3%時(shí)，每隔I~3分鐘交替加入氧化引發(fā)劑和還原引發(fā)劑，體系粘度≥IOcps后，停止通氮封口密閉，當(dāng)升溫停止，保溫2~3h后，取出膠體粉碎造粒烘干，即得造紙助留助濾用聚丙烯酰胺；所述金屬絡(luò)合劑、鏈增長(zhǎng)劑、鏈轉(zhuǎn)移劑、氧化引發(fā)劑、還原引發(fā)劑的用量分別為丙烯酰胺與丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨混合單體質(zhì)量的0.0006~
0.0009%,0.15 ~0.30%,0.0006 ~0.0008%,0.0003 ~0.00055 %、0.0004 ~0.00065 %。
[0006]所述金屬絡(luò)合劑選自乙二胺四乙酸、二巰基丙醇或二巰基丁二酸鈉之一。
[0007]所述鏈增長(zhǎng)劑選自偶氮二異庚腈、偶氮二甲酰胺或偶氮二異丁腈之一。
[0008]所述鏈轉(zhuǎn)移劑選自乙二胺、異丙醇、次亞磷酸鈉或甲酸鈉之一。
[0009]所述氧化引發(fā)劑選自過硫酸鉀、過硫酸鈉、過硫酸銨或過氧化氫之一。
[0010]所述還原引發(fā)劑選自硫酸亞鐵，亞硫酸鈉，亞硫酸氫鈉之一。
[0011]所述有機(jī)酸選自乙二酸、丙二酸、檸檬酸、己二酸之一。
[0012]所述通入氮?dú)獾募兌取?9.99%，流速為60m3~IOOmVh。
[0013]有益效果:本發(fā)明制備的聚丙烯酰胺溶解時(shí)間在45min以內(nèi)，用于造紙助留助濾時(shí)可增大紙楽 上網(wǎng)時(shí)的留著率，對(duì)細(xì)小纖維和填料(碳酸鈣、二氧化欽和聞嶺土等)有優(yōu)良的助留作用，節(jié)漿明顯；增強(qiáng)濾水性，降低成形，壓榨和干燥過程的脫水能耗，從而增加紙產(chǎn)量，減少能耗，降低成本；具有增加濕紙和干紙強(qiáng)度的作用，可保持濕部化學(xué)條件穩(wěn)定，改善成紙勻度和紙張物理性質(zhì)；由于出水中細(xì)小纖維及填料量減少了，減輕了廢水處理的負(fù)荷。
[0014]具體實(shí)施方法
實(shí)施例一
在500ml廣口瓶中，用玻璃棒攪拌下，將20g丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨緩慢地加入到含80g丙烯酰胺的水溶液中，混合均勻后加入蒸餾水稀釋至質(zhì)量濃度為25%水溶液，加入己二酸，在攪拌下緩慢調(diào)節(jié)到PH=2.8。加入引發(fā)體系的金屬絡(luò)合劑乙二胺四乙酸0.00072%(以丙烯酰胺和丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨為基準(zhǔn)計(jì)的重量百分?jǐn)?shù)，下同)，鏈增長(zhǎng)劑偶氮二異庚腈0.22%，鏈轉(zhuǎn)移劑乙二胺0.00067%,攪拌充分混合均勻后，降溫至2 V，開始通入高純氮?dú)?氮?dú)饧兌取?9.99%)以驅(qū)除體系中的氧氣，，氮?dú)饬髁繛?0m3 — 100m3/h。在通氮?dú)獾倪^程中每間隔2分鐘交替加入氧化引發(fā)劑過硫酸鉀0.00045%、還原引發(fā)劑亞硫酸鈉
0.00056%。當(dāng)體系含氧量小于0.3%時(shí)進(jìn)行封口密閉，當(dāng)反應(yīng)停止升溫時(shí)，保溫2.5小時(shí)。保溫結(jié)束后取出膠體粉碎造粒烘干，即得造紙助留助濾用聚丙烯酰胺，產(chǎn)品的分子量為812萬，溶解時(shí)間為45分鐘。
[0015]實(shí)施例二
在500ml廣口瓶中，用玻璃棒攪拌下，將30g丙`烯酰氧乙基三甲基氯化銨緩慢地加入到含70g丙烯酰胺的水溶液中，混合均勻后加入蒸餾水稀釋至質(zhì)量濃度為25%水溶液，加入己二酸，在攪拌下緩慢調(diào)節(jié)到PH=3.5，加入引發(fā)體系的金屬絡(luò)合劑乙二胺四乙酸0.0009% (以丙烯酰胺和丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨為基準(zhǔn)計(jì)的重量百分?jǐn)?shù)，下同)，鏈增長(zhǎng)劑偶氮二異庚腈0.15%，鏈轉(zhuǎn)移劑乙二胺0.00077%，攪拌充分混合均勻后，降溫至1°C，開始通入高純氮?dú)?氮?dú)饧兌?gt; 99.99%)以驅(qū)除體系中的氧氣，，氮?dú)饬髁繛?0m3 — 100m3/h。在通氮?dú)獾倪^程中每間隔I分鐘依次加入氧化引發(fā)劑過硫酸鉀0.00055%、還原引發(fā)劑亞硫酸鈉0.0004%ο當(dāng)體系含氧量小于0.3%時(shí)進(jìn)行封口密閉。當(dāng)反應(yīng)停止升溫時(shí)，保溫3小時(shí)。保溫結(jié)束后取出膠體粉碎造粒烘干，即得造紙助留助濾用聚丙烯酰胺，產(chǎn)品的分子量為858萬，溶解時(shí)間為41分鐘。
[0016]實(shí)施例三
在500ml廣口瓶中，用玻璃棒攪拌下，將26g丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨緩慢地加入到含80g丙烯酰胺的水溶液中，混合均勻后加入蒸餾水稀釋至質(zhì)量濃度為45%水溶液，加入己二酸，在攪拌下緩慢調(diào)節(jié)到PH=4.0，加入引發(fā)體系的金屬絡(luò)合劑乙二胺四乙酸0.0006% (以丙烯酰胺和丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨為基準(zhǔn)計(jì)的重量百分?jǐn)?shù)，下同)，鏈增長(zhǎng)劑偶氮二異庚腈0.3%，鏈轉(zhuǎn)移劑乙二胺0.0006%，攪拌充分混合均勻后，降溫至1.5°C，開始通入高純氮?dú)?氮?dú)饧兌?gt; 99.99%)以驅(qū)除體系中的氧氣，，氮?dú)饬髁繛?0m3 — 100m3/h。在通氮?dú)獾倪^程中每間隔3分鐘依次加入氧化引發(fā)劑過硫酸鉀0.0003%、還原引發(fā)劑亞硫酸鈉0.00065%。當(dāng)體系含氧量小于0.3%時(shí)進(jìn)行封口密閉。當(dāng)反應(yīng)停止升溫時(shí)，保溫2小時(shí)。保溫結(jié)束后取出膠體粉碎造粒烘干，即得造紙助留助濾用聚丙烯酰胺，產(chǎn)品的分子量為806萬，溶解時(shí)間為39分鐘。
[0017]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制；任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同替換、等效變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種造紙助留助濾用聚丙烯酰胺的制備方法，其特征在于，將丙烯酰胺與丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨按質(zhì)量比4:1~7:3混合后稀釋至質(zhì)量濃度為25~45%水溶液，加入有機(jī)酸調(diào)PH值為2.8~4.0，加入金屬絡(luò)合劑、鏈增長(zhǎng)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑，攪拌混合均勻后，調(diào)溫至I~2°C，通入氮?dú)怛?qū)除體系中的氧氣，當(dāng)體系含氧量≤0.3%時(shí)，每隔I~3分鐘交替加入氧化引發(fā)劑和還原引發(fā)劑，體系粘度SlOcps后，停止通氮封口密閉，當(dāng)升溫停止，保溫2~3h后，取出膠體粉碎造粒烘干，即得造紙助留助濾用聚丙烯酰胺； 所述金屬絡(luò)合劑、鏈增長(zhǎng)劑、鏈轉(zhuǎn)移劑、氧化引發(fā)劑、還原引發(fā)劑的用量分別為丙烯酰胺與丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨混合單體質(zhì)量的0.0006~0.0009%,0.15~0.30%、0.0006 ~0.0008%,0.0003 ~0.00055 %、0.0004 ~0.00065 %。
2.根據(jù)權(quán)利I所要求的一種造紙助留助濾用聚丙烯酰胺的制備方法，其特征在于，所述金屬絡(luò)合劑選自乙二胺四乙酸、二巰基丙醇或二巰基丁二酸鈉之一。
3.根據(jù)權(quán)利I所要求的一種造紙助留助濾用聚丙烯酰胺的制備方法，其特征在于，所述鏈增長(zhǎng)劑選自偶氮二異庚腈、偶氮二甲酰胺或偶氮二異丁腈之一。
4.根據(jù)權(quán)利I所要求的一種造紙助留助濾用聚丙烯酰胺的制備方法，其特征在于，所述鏈轉(zhuǎn)移劑選自乙二胺、異丙醇、次亞磷酸鈉或甲酸鈉之一。
5.根據(jù)權(quán)利I所要求的一種造紙助留助濾用聚丙烯酰胺的制備方法，其特征在于，所述氧化引發(fā)劑選自過硫酸鉀、過硫酸鈉、過硫酸銨或過氧化氫之一。
6.根據(jù)權(quán)利I所要求的一種造紙助留助濾用聚丙烯酰胺的制備方法，其特征在于，所述還原引發(fā)劑選自硫酸亞 鐵，亞硫酸鈉，亞硫酸氫鈉之一。
7.根據(jù)權(quán)利I所要求的一種造紙助留助濾用聚丙烯酰胺的制備方法，其特征在于，所述有機(jī)酸選自乙二酸、丙二酸、檸檬酸、己二酸之一。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分高粘聚丙烯酰胺的制備方法，其特征在于，所述通入氮?dú)獾募兌取?9.99%，流速為60m3~100m3/h。
【文檔編號(hào)】C08F4/40GK103772606SQ201410032826
【公開日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2014年1月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月24日
【發(fā)明者】劉彭城, 李大強(qiáng), 陳建波, 潘娣, 陶阿暉, 汪艷, 張冉, 張曉鵬 申請(qǐng)人:安徽天潤(rùn)化學(xué)工業(yè)股份有限公司