本發(fā)明屬于造紙助劑技術領域，具體涉及一種紙張手感劑的制備方法。

背景技術：

近年來，紙張的生產(chǎn)和消費持續(xù)得到突飛猛進的增長。由于為了提高生產(chǎn)效率、原材料的短缺和環(huán)保要求，紙機高速化的進程及產(chǎn)品低定量化趨勢增強，同時紙張生產(chǎn)中添加使用二次纖維等，在一定程度上影響紙張的抄造及紙張的質(zhì)量。隨著造紙技術和生活水平的提高，消費者對生活用紙的質(zhì)量要求越來越高，除了要求紙張的濕干強度、吸水性、勻度、柔軟度和白度等普通質(zhì)量指標有很高的要求外，還要求生活用紙尤其是擦手紙在使用過程中既要具有不打折、不收縮、不變型的堅韌挺括手感、又要具有一定的松厚度，相同定量產(chǎn)品使用起來感覺比較具有厚實感。

作為提高紙張挺度或剛性的技術，如中國專利CN02110367.4中，介紹了一種針對以廢紙纖維為原料的紙與紙板挺度劑，主要提高紙與紙板的挺度、撕裂度或抗拉強度等。中國專利CN201410167327.8中，以丙烯酰胺和陽離子單體等為主要原料，制備了一種陽離子聚丙烯酰胺紙張挺度劑，能提高紙張的挺度和表面強度，減少掉毛掉粉，提高紙張的質(zhì)量和檔次。但是這些發(fā)明中，僅對紙張的挺度或剛性進行一定程度的改善，紙張其它性能得不到良好的改善，若使用不當，還會引起其它性能下降。

生活用紙中最早使用石蠟、有機硅、多元醇、脂肪酸的酯化物和烷基酰胺咪唑啉季銨鹽等解決產(chǎn)品的蓬松松厚感，但是它們的效果性能單一，會引起紙張強度的下降，尤其是擦手紙使用起來感覺太柔軟，沒有堅韌挺括感，滿足不了高檔衛(wèi)生紙的使用要求。因此，生活用紙的生產(chǎn)對造紙化學品的種類和質(zhì)量提出了更高的要求。

目前，造紙中多性能的手感劑還沒有得到大量開發(fā)和應用。手感劑一直以來是在皮革中使用的一種重要助劑,盡管用量少,但有點石成金的作用,因此手感劑的應用一直深受皮革廠重視。其實，皮革的生產(chǎn)過程與造紙生產(chǎn)過程是很相似的，大家很熟悉的皮糠紙，又叫再生皮，它的制造工藝與造紙類似，是利用制革廢料和皮具加工過程中產(chǎn)生的邊角碎料，經(jīng)過粉碎后形成皮糠纖維，再添加不同的皮革助劑混合，然后按照干法造紙工藝加工處理成高附加值的皮糠紙。皮糠紙以其無與倫比的質(zhì)感、彈性、堅韌度、抗?jié)衲芰图庸みm應性取代紙板。因此，多性能的造紙手感劑也將逐步會在造紙生產(chǎn)中得到發(fā)展與應用。

技術實現(xiàn)要素：

基于上述原因，發(fā)明人經(jīng)查閱手感劑方面大量的研究成果，分析了國內(nèi)外手感劑的現(xiàn)狀，并經(jīng)過多年的研究，針對高檔生活用紙的生產(chǎn)和使用要求，開展了新型手感劑的研究工作。本發(fā)明研究得到一種反應性多功能紙張手感劑，該手感劑添加到漿料中，提高成紙的堅韌挺括感，同時改善紙張的松厚度而具有厚實感，更加適合市場的需要。

達到上述目的，本發(fā)明提供的紙張手感劑的制備方法，包括以下步驟：

（1）以摩爾百分比計，取70～80%的丙烯酰胺，20～30%的N-羥甲基丙烯酰胺，8～15%的甲基丙烯酸縮水甘油酯，0.01～5%的交聯(lián)劑，0.05～5%的鏈轉(zhuǎn)移劑；攪拌條件下加入占單體總質(zhì)量4～8倍的水中，配制成混合水溶液；然后通氮氣保護下，加入引發(fā)劑和催化劑，升溫至60～90℃，進行聚合反應30～90min，得到聚丙烯酰胺共聚物；

(2)在步驟（2）的聚丙烯酰胺共聚物中，加入占聚丙烯酰胺共聚物摩爾比10～40%的有機胺，在60～90℃進行胺甲基化縮合反應60～90min，之后停止反應；待溶液冷卻至50℃以下，加入酸調(diào)節(jié)聚合物溶液pH6～9；

（3））由步驟（1）和步驟（2）制備的紙張手感劑，其特征在于該手感劑添加到漿料中，提高成紙的堅韌挺括感，同時改善紙張的松厚度而具有厚實感。

步驟（1）中所述的引發(fā)劑劑為過硫酸鉀、過硫酸鈉和過硫酸銨中的一種。

步驟（1）中所述的交聯(lián)劑為雙官能度單體，為N,N'—亞甲基雙丙烯酰、N,N'—亞甲基雙甲基丙烯酰、N—烯丙基丙烯酰胺和N—烯丙基甲基丙烯酰胺的一種或兩種。

交聯(lián)劑在反應的過程中起到橋梁的作用,部分陽離子聚丙烯酰胺被交聯(lián)劑接枝共聚連接在一起形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，增加聚合物的分子量和結(jié)合點，增強其聚合物的抗剪切性能，其對紙張的增挺或增強效果好。

步驟（1）中所述的鏈轉(zhuǎn)移劑為烷基醇、巰基乙酸、巰基丙酸、巰基乙醇、硫代甘醇、甲代烯丙基磺酸鈉、烯丙醇和乙醇胺中的一種或幾種。

步驟（2）中所述的有機胺為二甲胺、二乙胺、二丙胺、乙二胺、一乙醇胺、二乙醇胺、二乙烯三胺和三乙烯四胺的一種或兩種。

N-羥甲基丙烯酰胺與丙烯酰胺和有機胺等進行胺甲基化反應，制備得到胺甲基化聚丙烯酰胺聚合物。之后通過加入酸性物質(zhì)調(diào)節(jié)pH值，得到聚丙烯酰胺銨鹽。因為甲醛劇毒，易致癌，而且甲醛很活潑，反應非常迅速不易控制，所以本發(fā)明使用N-羥甲基丙烯酰胺，原料安全環(huán)保，反應平穩(wěn)控制，降低了單體殘留，獲得了粘度穩(wěn)定、共聚完全的聚丙烯酰胺銨鹽。

聚丙烯酰胺銨鹽中含有大量的羥基、酰胺基和羧基等活性基團，能與并與纖維素中的羥基形成大量的氫鍵結(jié)合，聚丙烯酰胺銨鹽上的季銨陽離子基可以與帶負電荷的纖維形成離子鍵，在紙機干燥過程中，形成大量的交聯(lián)鍵結(jié)合，增加了作用于纖維之間的結(jié)合力。再加上由于作用于高分子中的分子間凝聚力，使得長鏈高分子可同時貫穿若干個纖維和顆粒，使?jié){中纖維分布更均勻，導致纖維間及纖維與高分子間結(jié)合點增加，從而顯著提高其結(jié)合強度，達到增加紙張堅韌挺括感。

步驟（2）中所述的酸為鹽酸、硫酸、硝酸、醋酸、甲酸、馬來酸、富馬酸、酒石酸和乳酸的一種或兩種。

本發(fā)明的優(yōu)點是：

（1））本發(fā)明提出采用N-羥甲基丙烯酰胺代替甲醛，與丙烯酰胺和有機胺等進行胺甲基化反應，制備得到胺甲基化聚丙烯酰胺聚合物。之后通過加入酸性物質(zhì)調(diào)節(jié)pH值，得到聚丙烯酰胺銨鹽。因為甲醛劇毒，易致癌，而且甲醛很活潑，反應非常迅速不易控制，所以本發(fā)明使用N-羥甲基丙烯酰胺，原料安全環(huán)保，反應平穩(wěn)控制，降低了單體殘留，獲得了粘度穩(wěn)定、共聚完全的聚丙烯酰胺銨鹽。

聚丙烯酰胺銨鹽中含有大量的羥基、酰胺基和羧基等活性基團，能與并與纖維素中的羥基形成大量的氫鍵結(jié)合，聚丙烯酰胺銨鹽上的季銨陽離子基可以與帶負電荷的纖維形成離子鍵，在紙機干燥過程中，形成大量的交聯(lián)鍵結(jié)合，增加了作用于纖維之間的結(jié)合力。再加上由于作用于高分子中的分子間凝聚力，使得長鏈高分子可同時貫穿若干個纖維和顆粒，使?jié){中纖維分布更均勻，導致纖維間及纖維與高分子間結(jié)合點增加，從而顯著提高其結(jié)合強度，達到增加紙張堅韌挺括感。

（2）本發(fā)明第一步反應中使用了甲基丙烯酸縮水甘油酯，作為軟彈體與丙酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺進行自由基共聚合反應，聚合物鏈上含有多碳的脂肪酯基團和環(huán)氧基團的聚合物，多碳脂肪酯基團和環(huán)氧基團能在紙機干燥過程中與纖維的羥基以氫鍵形式結(jié)合，對纖維吸附力強，降低纖維間摩擦系數(shù)的效果較好，改善成紙的松厚度。

（3））本發(fā)明研究了一種反應性多功能紙張手感劑，該手感劑添加到漿料中，提高成紙的堅韌挺括感，同時改善紙張的松厚度而具有厚實感。

具體實施方式

通過實施例進一步闡述本發(fā)明的內(nèi)容，而本發(fā)明的保護范圍并非僅僅局限于以下實施例，并不是對本發(fā)明的限定。

實施例 1

在四口燒瓶中，加入蒸餾水400.0g，開啟攪拌，然后依次加入丙烯酰胺40.0g，N-羥甲基丙烯酰胺16.2g，甲基丙烯酸縮水甘油酯11.4.0g, N，N-亞甲基雙丙烯酰胺1.3g和異丙醇0.96g，接著通氮氣保護，并加入引發(fā)劑和催化劑，然后將反應溫度升至75℃，進行聚合反應60min,制得聚丙烯酰胺共聚物。

在上述聚丙烯酰胺共聚物中,加入質(zhì)量濃度40%二甲胺24.8g,在75℃進行胺甲基化縮合反應80min，之后停止反應；待產(chǎn)品冷卻至50℃以下，加入鹽酸調(diào)節(jié)聚合物溶液pH6～9。

實施例 2

在四口燒瓶中，加入蒸餾水400.0g，開啟攪拌，然后依次加入丙烯酰胺40.0g，N-羥甲基丙烯酰胺18.2g，甲基丙烯酸縮水甘油酯11.4.0g, N，N-亞甲基雙丙烯酰胺1.3g和異丙醇0.90g，接著通氮氣保護，并加入引發(fā)劑和催化劑，然后將反應溫度升至80℃，進行聚合反應60min,制得聚丙烯酰胺共聚物。

在上述聚丙烯酰胺共聚物中,加入二乙胺14.6g,在80℃進行胺甲基化縮合反應70min，之后停止反應；待產(chǎn)品冷卻至50℃以下，加入硫酸調(diào)節(jié)聚合物溶液pH6～9。

實施例3

在四口燒瓶中，加入蒸餾水400.0g，開啟攪拌，然后依次加入丙烯酰胺40.0g，N-羥甲基丙烯酰胺16.2g，甲基丙烯酸縮水甘油酯14.2g, N，N-亞甲基雙丙烯酰胺1.3g和巰基乙醇1.25g，接著通氮氣保護，并加入引發(fā)劑和催化劑，然后將反應溫度升至80℃，進行聚合反應80min,制得聚丙烯酰胺共聚物。

在上述聚丙烯酰胺共聚物中,加入二丙胺20.2g,在85℃進行胺甲基化縮合反應80min，之后停止反應；待產(chǎn)品冷卻至50℃以下，加入硫酸調(diào)節(jié)聚合物溶液pH6～9。

實施例4

在四口燒瓶中，加入蒸餾水400.0g，開啟攪拌，然后依次加入丙烯酰胺40.0g，N-羥甲基丙烯酰胺20..2g，甲基丙烯酸縮水甘油酯11.4.0g, N，N-亞甲基雙丙烯酰胺1.5g和巰基乙醇1.25g，接著通氮氣保護，并加入引發(fā)劑和催化劑，然后將反應溫度升至70℃，進行聚合反應70min,制得聚丙烯酰胺共聚物。

在上述聚丙烯酰胺共聚物中,加入質(zhì)量濃度40%二甲胺24.8g,在75℃進行胺甲基化縮合反應80min，之后停止反應；待產(chǎn)品冷卻至50℃以下，加入鹽酸調(diào)節(jié)聚合物溶液pH6～9。