专利名称：造纸助留助滤剂纳米硅溶胶的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种硅溶胶的制备方法，尤其是用作造纸助留助滤剂的硅溶胶的制备方法。
背景技术：
硅溶胶传统制备方法有①离子交换法将稀释的水玻璃过滤除去杂质以后经阳离子交换、阴离子交换，调节PH值，再经蒸发或超滤制得硅溶胶产品。②硅粉法将蒸馏水及氢氧化钠(试剂级)加到反应槽中，升温至65℃，加入一定量的氨水调整碱度，在搅拌下分批加入硅粉，控制温度在83℃以下，硅粉加完后继续搅拌2～3小时，待PH值降至9～10时，在搅拌下冷却至50℃，经自然过滤，制得硅溶胶产品。采用上述方法所制备硅溶胶的主要质量指标为平均粒径10～20nm(见化工行业标准HG/T2521-93)。硅溶胶传统制备方法所制硅溶胶产品粒径较大，不适合于用作造纸助留助滤剂。
发明内容
为克服上述缺陷，本发明的目的是提供一种造纸助留助滤剂纳米硅溶胶的制备方法，它是对制备硅溶胶的离子交换法进行改进，制备出平均粒径1～5nm的硅溶胶产品，并且工艺简单、反应条件温和、成本低。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下一种造纸助留助滤剂纳米硅溶胶的制备方法，其工艺过程包括对原料进行预处理、阳离子交换、阴离子交换，调节PH值，再经蒸发或超滤制得硅溶胶产品，其特征在于经过预处理的聚合硅酸在反应初期添加聚合引发剂，在30～100℃温度下搅拌反应1～4小时后的反应后期添加聚合中止剂，制得的硅溶胶产品平均粒径1～5nm。
所述聚合引发剂为聚合磺酸盐、聚丙烯酸盐、聚磷酸盐，萘磺酸甲醛聚合物等阴离子聚电解质和氨水、氢氧化钠中的两种或三种。
所述聚合中止剂为聚合铝酸盐、聚合硅酸钾。
上述方案制得纳米硅溶胶产品的粒径可在1～5nm范围内根据需要进行调节。
上述制备方法及其所制得的产品均在本发明的保护范围之内。
本发明的制备方法生产工艺简单，反应条件温和，生产成本低，所制备的纳米微粒硅溶胶与阳离子淀粉或阳离子聚丙烯酰胺共同组成的微粒助留系统具有目前造纸工业常用的单元、双元助留系统所达不到的技术优势，能显著改善网部的滤水性，提高压榨部的脱水速度，还能大大地提高首程留着率，并得到好的匀度。本发明的产品可用作造纸助留助剂滤。
具体实施例方式
实施例1在经过预处理的300克聚合硅酸中，加入30克聚合磺酸盐和聚膦酸盐作聚合引发剂，在50℃温度下搅拌反应3小时后加入5克聚合铝酸盐、聚合硅酸钾作聚合中止剂，经蒸发或超滤制得粒径3～5nm的造纸助留助滤剂硅溶胶。将实施例1制得的产品(1#、2#)与传统工艺制备的10～20nm的硅溶胶(3#)同时进行助留助滤试验。试验条件500ML0.5％化木浆+15％PCC调节转速750RPM加入STARCH，转速1500RPM加入P47搅拌10秒，将转速降至750RPM加入微粒搅拌10秒后测定。结果如下
权利要求
1.一种造纸助留助滤剂纳米硅溶胶的制备方法，其工艺过程包括对原料进行预处理、阳离子交换、阴离子交换，调节PH值，再经蒸发或超滤制得硅溶胶产品，其特征在于经过预处理的聚合硅酸在反应初期添加聚合引发剂，在30～100℃温度下搅拌反应1～4小时后的反应后期添加聚合中止剂，制得的硅溶胶产品平均粒径1～5nm。
2.根据权利要求1所述的造纸助留助滤剂纳米硅溶胶的制备方法，其特征在于聚合引发剂为聚合磺酸盐、聚丙烯酸盐、聚磷酸盐、萘磺酸甲醛聚合物等阴离子聚电解质和氨水、氢氧化钠中的两种或三种。
3.根据权利要求1所述的造纸助留助滤剂纳米硅溶胶的制备方法，其特征在于聚合中止剂为聚合铝酸盐、聚合硅酸钾。
全文摘要
本发明公开了一种造纸助留助滤剂纳米硅溶胶的制备方法，其特征在于经过预处理的聚合硅酸在反应初期添加聚合引发剂，在30～100℃温度下搅拌反应1～4小时后的反应后期添加聚合中止剂，制得的硅溶胶产品平均粒径1～5nm。本发明的制备方法生产工艺简单，反应条件温和，生产成本低，所制备的纳米微粒硅溶胶与阳离子淀粉或阳离子聚丙烯酰胺共同组成的微粒助留系统具有目前造纸工业常用的单元、双元助留系统所达不到的技术优势，能显著改善网部的滤水性，提高压榨部的脱水速度，还能大大地提高首程留着率，并得到好的匀度。本发明的产品用作造纸助留助剂滤。
文档编号D21H21/10GK1424463SQ02139909
公开日2003年6月18日 申请日期2002年12月28日 优先权日2002年12月28日
发明者李丹, 陈金山, 刘成良, 王海毅 申请人:岳阳纸业股份有限公司