专利名称：一种抗干扰型再生纸增强剂的制造方法
技术领域：
本发明涉及造纸助剂领域，具体是ー种抗干扰型再生纸增强剂的制造方法。
背景技术：
回收ー吨废纸能生产0. 8吨好紙，少砍17棵树，利用一吨废纸浆可以节约3 5 立方米木材，1. 0 1. 5吨煤，3 100立方米水，300 800公斤化工原料，减少空气污染 75%，水污染35%，以及3立方米垃圾填埋场空间。正因为废纸利用的意义如此重大，有的发达国家对废纸的回用已开始立法。近年来，我国废纸利用率大大提高。特別是以纸代木、以纸代金属的緑色包装成为发展趋势，越来越被消费者青睐。由于废纸在使用过程中受光照、細菌、霉变等影响导致纤维强度受损下降；再生纤维与原纤维的一个显著不同点是再生纤维中含有各种化学添加剂、粘胶剂、油墨等，尽管经过疏解、脱墨、清洗等过程，已除去了许多杂化学物质，但保留的残留化学添加剤、油墨、胶粘剂等化学杂质仍会对普通的增强剂产生干扰，严重影响增强效果。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是，提供ー种能有效抵抗各种杂质干扰，又能增加纸张强度的抗干扰型再生纸的专用增强剂。本发明的基本原理是抗干扰型再生纸专用增强剂的阳离子取代基能吸附废纸浆中的杂阴离子物质，并对本身的阴离子基团起保护作用，反之亦然，而且产品电性基本平衡，使造纸体系电位不会发生明显变化，阴阳离子产生协同效应，提高应用效果；增强剂中的抗干扰剂能进一歩消除废纸浆体系中存在的杂化学物质干扰，强化应用效果，使增强效果更明显。这种阴、阳离子互补效应加上与抗干扰剂的配合，是本发明的创新之处。本发明的抗干扰型再生纸增强剂的制造方法，包括如下步骤
1)阳离子化反应阳离子化试剂与阳离子活化催化剂按1 :1. 0 2. 0的摩尔比(优选为1 :1. 2 1. 5)预混合活化3 20分钟(优选为5 10分钟)；经预混合活化的阳离子化试剂和原淀粉连续计量高速混合，在10°C 80°C (优选为20°C 50°C)条件下，将混合物料连续输入带有绞龙的管道式反应器进行粉体流态化反应，混合物料在其中的流动时间为10 60分钟(优选为20 40分钟)，得到阳离子化中间产品；上述原淀粉与阳离子化试剂的摩尔比为1 :0. 020 0. 040，反应体系的水分含量为15 30% (优选为15 20%)， PH值控制在9 12 (优选为10 11)，阳离子取代度为0.015 0.035 (优选为0. 017 0. 033)；
所述的阳离子化试剂为3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵、环氧丙基三甲基氯化铵、2- ニ 乙胺基乙基氯、4-氯-2- 丁烯基三甲基氯化铵、β -氯丙基三甲基氯化铵、烷基氨乙基氯化物或乙撑亚胺中的ー种；
所述的阳离子活化催化剂为氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化钠、氧化钙或者碳酸钠中的一种或几种混合物。2)阴离子化反应前一反应体系经气流干燥后，水分控制在5 10% (优选为5 8%)；在反应体系中加入阴离子化剂和酸催化剂，经连续计量高速混合后，继续连续输入带有绞龙的管道式反应器中，在100°C 150°C (优选为120°C 140°C )条件下进行粉体流态化连续反应，混合物料在其中的流动时间为10 60分钟(优选为30 50分钟)，得到两性淀粉初品；前述原淀粉与阴离子化剂的摩尔比为1 :0. 003 0. 009 (优选为1 :0. 003 0. 005)，PH值控制在4 8(优选为4 6)，阴离子取代度为0. 005 0. 020(优选为0. 008 0. 019)；
所述的阴离子化剂为三聚磷酸钠、醋酸酐中的ー种或两种的任意比例的混合物。所述的酸催化剂为磷酸、磷酸ー氢钠、磷酸ニ氢钠中的一种或者几种的混合物。3)复合反应步骤2)反应体系经降温后，在10°C 50°C (优选为20°C 40°C ) 条件下加入抗干扰剂，经连续计量高速混合后，继续连续输入带有绞龙的管道式反应器中， 混合物料在其中的流动时间为5 10分钟(优选为5 8分钟)，连续得到抗干扰型再生纸专用增强剂；上述原淀粉与抗干扰剂的摩尔比为1 :0. 010 0. 100 (优选为1 :0. 020 0. 080)。所述的抗干扰剂为聚乙烯亚胺、聚合氯化铝、改性膨润土或阳离子聚丙烯酰胺中的一种或者几种的混合物。作为优选，连续高速混合设备为梨刀式封闭高速混合器，其转速为300 1000转 /分(优选为600 800转/分)。作为优选，本发明得到的抗干扰型再生纸专用增强剂，还需经过气流干燥步骤(系统调节水分)、调整PH值步骤和/或添加增效试剂等后处理反应。本发明还能够通过对系统的自动化控制技术进一歩开发，使全系统生产实现自动控制，生产效率更高。本发明的产品采用淀粉为主要原料进行衍生处理，原淀粉可以是玉米、马铃薯、木薯、高粱、大麦、小麦、大米等制造的产品。在淀粉改性エ艺中，淀粉占物料的比例一般在85% 99%，而反应试剂仅占1% 15%，大量粉体与微量试剂的均勻混合难度极大。本发明采用带有高速混合装置的连续管道进行流态化反应，通过催化剂与活化剂预混合以及控制反应体系含水量解决了混合均勻性和质量稳定性的关键技术难题，并使粉体物料具备了一定流动性，通过连续准确计量、连续投料、连续高速混合、连续反应、连续出料，解决了全过程流态化问题。本发明的产品具有抵抗杂质干扰效果好，増加纸张强度效果明显(和普通的阳离子增强剂相比裂断长提高在10%以上)等优点。本发明的产品分子中同时具有阳离子取代基、阴离子取代基及复配有抗干扰剂，使用时不需要分別添加，比较方便。
图1是本发明ェ艺路线示意图。
具体实施例方式下面通过实施例，对本发明的技术方案作进ー步具体的说明。实施例1
步骤1)将浓度为30%的氢氧化钾20g (0. 11摩尔)与浓度为50%的4-氯-2- 丁烯基三甲基氯化铵^g (0. 08摩尔)预混合活化5分钟后，与500g玉米淀粉(2. 65摩尔)一起经犁刀式高速混合设备连续计量高速混合，转速为700转/分，pH值控制在11左右，温度控制在40°C，反应体系水分为15 18%，经过30分钟连续管道化反应，反应产物为阳离子化淀粉，阳离子取代度为0. 025；
步骤2)前一反应体系在管道中经气流干燥，水分控制在5 8%，然后加入三聚磷酸钠 3. 5g (0. 001摩尔)，经连续计量高速混合后，继续连续输入带有绞龙的管道式反应器中，并用磷酸调节PH值(3%浓度下測定)为4. 5，然后管道升温至135°C进行粉体流态化连续反应， 反应40分钟后得到两性淀粉初品，阴离子取代度为0. 009 ；
步骤3)前一反应体系经降温后，在30°C条件下加入阳离子聚丙烯酰胺和聚合氯化铝复合物10g，复合比为1 :2，经连续计量、连续高速混合后，继续连续输入带有绞龙的管道式反应器中，混合物料在其中的流动时间为5分钟，连续得到抗干扰型再生纸专用增强剂。经气流干燥，后处理，过筛，包装得本发明产品。实施例2
步骤1)将浓度为30%的氢氧化钠6. 7g (0. 05摩尔)与浓度为50%的3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵14g (0. 037摩尔)预混合活化5分钟后，与200g木薯淀粉(1. 06摩尔)一起经犁刀式高速混合设备连续计量高速混合，转速为700转/分，pH值控制在11左右，温度控制在40°C，反应体系水分为15 18%，经过30分钟连续管道化反应，反应产物为阳离子化淀粉，阳离子取代度为0. 030；
步骤2)前一反应体系在管道中经气流干燥，水分控制在5 8%，然后加入三聚磷酸钠 1. Ig (0. 003摩尔)和醋酸酐0. 31g (0. 003摩尔)，经连续计量、连续高速混合后，继续连续输入带有绞龙的管道式反应器中，并用磷酸调节pH值(3%浓度下測定)为5. 0，然后管道升温至135°C进行粉体流态化连续反应，反应40分钟后得到两性淀粉初品，阴离子取代度为 0. 008 ；
步骤3)前一反应体系经降温后，在30°C条件下加入阳离子聚丙烯酰胺和聚合氯化铝复合物5g，复合比为1 :2，经连续计量、连续高速混合后，继续连续输入带有绞龙的管道式反应器中，混合物料在其中的流动时间为5分钟，连续得到抗干扰型再生纸专用增强剂。经气流干燥，后处理，过筛，包装得本发明产品。应用例1
将本产品应用于再生新闻纸的试验结果
(1)操作条件叩解度70°SR，定量52g/m2产品添加量为21(1%浓度糊化后添加)
(2)增强效果:
权利要求
1.ー种抗干扰型再生纸增强剂的制造方法，其特征在于按如下步骤1)阳离子化反应阳离子化试剂与阳离子活化催化剂按1:1.0 2. 0的摩尔比预混合活化3 20分钟；经预混合活化的阳离子化试剂和原淀粉连续计量高速混合，在10°C 80°C条件下，将混合物料连续输入带有绞龙的管道式反应器进行粉体流态化反应，混合物料在其中的流动时间为10 60分钟，得到阳离子化中间产品；所述原淀粉与阳离子化试剂的摩尔比为1 :0. 020 0. 040，反应体系的水分含量为15 30%，pH值控制在9 12，阳离子取代度为0. 015 0. 035 ；所述的阳离子化试剂为3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵、环氧丙基三甲基氯化铵、2- ニ 乙胺基乙基氯、4-氯-2- 丁烯基三甲基氯化铵、β -氯丙基三甲基氯化铵、烷基氨乙基氯化物或乙撑亚胺中的ー种；所述的阳离子活化催化剂为氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化钠、氧化钙或者碳酸钠中的一种或几种混合物；2)阴离子化反应前一反应体系经气流干燥后，水分控制在5 10%；在反应体系中加入阴离子化剂和酸催化剂，经连续计量高速混合后，继续连续输入带有绞龙的管道式反应器中，在100°C 150°C条件下进行粉体流态化反应，混合物料在其中的流动时间为10 60 分钟，得到两性淀粉初品；前述原淀粉与阴离子化剂的摩尔比为1 :0. 003 0. 009，pH值控制在4 8，阴离子取代度为0. 005 0. 020 ；所述的阴离子化剂为三聚磷酸钠、醋酸酐中的ー种或两种的任意比例的混合物；所述的酸催化剂为磷酸、磷酸ー氢钠、磷酸ニ氢钠中的一种或者几种的混合物；3)复合反应步骤幻反应体系经降温后，加入抗干扰剂，经连续计量高速混合后，继续连续输入带有绞龙的管道式反应器中，在10°C 50°C条件下进行复合反应，混合物料在其中的流动时间为5 10分钟，连续得到产品；原淀粉与抗干扰剂的摩尔比为1 :0. 010 0. 100 ；所述的抗干扰剂为聚乙烯亚胺、聚合氯化铝、改性膨润土或阳离子聚丙烯酰胺中的一种或者几种的混合物。
2.根据权利要求1所述的抗干扰型再生纸增强剂的制造方法，其特征在于步骤1)中阳离子化试剂与阳离子活化催化剂的摩尔比为1 :1. 2 1. 5，预混合活化时间为5 10分钟；温度条件为20°C 50°C，混合物料在其中的流动时间为20 40分钟； 原淀粉与阳离子化试剂的摩尔比为1 :0. 020 0. 040，反应体系的水分含量为15 20%，pH 值控制在10 11，阳离子取代度为0. 017 0. 033 ；步骤2)中水分控制在5 8% ；反应的温度条件为120°C 140°C，混合物料在其中的流动时间为30 50分钟；原淀粉与阴离子化剂的摩尔比为1 :0. 003 0. 005，pH值控制在4 6，阴离子取代度为0. 008 0. 019 ；步骤3)中复合反应温度条件为20°C 40°C，混合物料在其中的流动时间为5 8分钟；原淀粉与抗干扰剂的摩尔比为1 0. 020 0. 080。
3.根据权利要求1或2所述的抗干扰型再生纸增强剂的制造方法，其特征在于步骤 1)、2)和3)的连续高速混合设备为梨刀式封闭高速混合器，其转速为300 1000转/分。
4.根据权利要求1或2所述的抗干扰型再生纸增强剂的制造方法，其特征在于管道反应步骤后有气流干燥步骤、调整PH值步骤和/或添加增效试剂步骤。
5.根据权利要求33所述的抗干扰型再生纸增强剂的制造方法，其特征在于管道反应步骤后有气流干燥步骤、调整PH值步骤和/或添加增效试剂步骤。
全文摘要
本发明涉及一种抗干扰型再生纸增强剂的制造方法。它需要解决的技术问题是，提供一种能有效抵抗各种杂质干扰，又能增加纸张强度的抗干扰型再生纸的专用增强剂。本发明按如下步骤1)阳离子化反应阳离子化试剂与阳离子活化催化剂预混合活化；再和原淀粉一起连续管道反应。2)阴离子化反应在前一反应体系中加入阴离子络合剂与酸催化剂，在管道式反应器中，连续得到两性淀粉初品。3)复合反应在前一反应体系中加入抗干扰剂，在管道式反应中，连续得到最终产品。
文档编号D21H21/18GK102587208SQ201110457570
公开日2012年7月18日 申请日期2011年12月31日 优先权日2011年12月31日
发明者姚献平, 姚臻, 应晓荣, 郑丽萍, 龚关善 申请人:杭州纸友科技有限公司