一種羧基化改性的納米纖維素復配助留助濾體系的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及化工技術領域，具體涉及一種羧基化改性的納米纖維素復配助留助濾體系。
【背景技術】
[0002]助留助濾劑是紙頁成形過程的重要助劑，近些年來，隨著造紙工業的發展，二次纖維的回用量和機械漿用量越來越大，紙機車速也越來越快，白水循環率越來越高，濕部系統的潔凈程度隨之下降，對細小纖維和其它助劑的留著及漿料的濾水性能造成了一定的負面影響，對提高濕部的留著與濾水性能提出了新的要求，越來越多的學者致力于造紙過程中助留助濾劑的研宄。
[0003]羧基化改性的納米纖維素具有巨大的比表面積和負電性，其表面大量的羥基和羧基使其十分容易和其他物質發生吸附，因此對漿料中的正電性物質、細小纖維產生吸附絮聚。由于漿料中的纖維一般也帶負電性，所以需要加入帶正電荷的聚合物構成復配助留助濾體系。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是為了解決漿料中細小組分及填料的留著率低的問題，提供了一種羧基化改性的納米纖維素復配助留助濾體系。
[0005]本發明解決上述技術問題的技術方案如下:
[0006]1.一種羧基化改性的納米纖維素助留助濾體系由羧基化改性的納米纖維素和陽離子聚合物組成，其中，陽離子聚合物為陽離子淀粉或陽離子聚丙烯酰胺，所述體系中羧基化改性的納米纖維素和陽離子淀粉的質量比為0.5?5: I ;羧基化改性的納米纖維素和陽離子聚丙烯酰胺的質量比為2?10: I;
[0007]所述羧基化改性的納米纖維素制備方法如下:
[0008]I)制備羧基化改性纖維素水分散液:按質量稱取Ig微晶纖維素、0.1gTEMPO,1.25g NaClOjP 8ml質量分數為15%的NaClO溶液加入到體積為200ml的pH為6.8的磷酸鈉緩沖溶液中，在60°C條件下攪拌反應24小時，加入無水乙醇終止反應，將溶液倒入錐形瓶中靜置分層，倒掉上層清液，保留下層物，依次用體積濃度50%乙醇、水置換下層物，得到干凈的、濃凝膠狀的羧基化改性纖維素分散液；
[0009]2)制備羧基化改性的納米纖維素分散液:取0.1g絕干步驟I的纖維素分散液，經高壓均質機處理得到羧基化改性的納米纖維素分散液，測定濃度，保存備用。
[0010]上述一種羧基化改性的納米纖維素助留助濾體系中優選:先加入陽離子聚合物，再加入羧基化改性的納米纖維素。
[0011]2.一種羧基化改性的納米纖維素助留助濾體系由羧基化改性的納米纖維素、陽離子淀粉和陽離子聚丙烯酰胺組成，其中，羧基化改性的納米纖維素:陽離子淀粉:陽離子聚丙烯酰胺的質量比為4?20: I?5: I ；
[0012]所述羧基化改性的納米纖維素制備方法如下:
[0013]I)制備羧基化改性纖維素水分散液:按質量稱取Ig微晶纖維素、0.1gTEMPO,1.25g NaClOjP 8ml質量分數為15%的NaClO溶液加入到體積為200ml的pH為6.8的磷酸鈉緩沖溶液中，在60°C條件下攪拌反應24小時，加入無水乙醇終止反應，將溶液倒入錐形瓶中靜置分層，倒掉上層清液，保留下層物，依次用體積濃度50%乙醇、水置換下層物，得到干凈的、濃凝膠狀的羧基化改性纖維素分散液；
[0014]2)制備羧基化改性的納米纖維素分散液:取0.1g絕干步驟I的纖維素分散液，經高壓均質機處理得到羧基化改性的納米纖維素分散液，測定濃度，保存備用。
[0015]上述一種羧基化改性的納米纖維素助留助濾體系中優選:先加入陽離子聚丙烯酰胺，再加入陽離子淀粉，最后加入羧基化改性的納米纖維素。
[0016]本發明的有益效果是:
[0017]本發明中羧基化改性的納米纖維素復配助留助濾體系對漿料抄造具有良好的助留助濾效果；作為復配體系的羧基化改性的纖維素和陽離子淀粉容易降解、具有環境友好性。
【具體實施方式】
[0018]下面結合實施例對本發明作進一步說明。
[0019]實施例1
[0020]羧基化改性的納米纖維素和陽離子淀粉組成的助留助濾體系的制備:
[0021]羧基化改性的納米纖維素和陽離子淀粉組成的助留助濾體系由羧基化改性的納米纖維素和陽離子聚合物組成，其中羧基化改性的納米纖維素和陽離子淀粉的質量比為
0.5: I。
[0022]所述羧基化改性的納米纖維素制備方法如下:
[0023]I)制備羧基化改性纖維素水分散液:按質量稱取Ig微晶纖維素、0.1gTEMPO,
1.25g NaClOjP 8ml質量分數為15%的NaClO溶液加入到體積為200ml的pH為6.8的磷酸鈉緩沖溶液中，在60°C條件下攪拌反應24小時，加入無水乙醇終止反應，將溶液倒入錐形瓶中靜置分層，倒掉上層清液，保留下層物，依次用體積濃度50%乙醇、水置換下層物，得到干凈的、濃凝膠狀的羧基化改性纖維素分散液。
[0024]2)制備羧基化改性的納米纖維素分散液:取0.1g絕干步驟I)的纖維素分散液，經高壓均質機處理得到羧基化改性的納米纖維素分散液，測定濃度，保存備用。
[0025]應用:
[0026]在濃度為0.3%的漂白蔗渣漿中加入20%碳酸鈣及I %的陽離子淀粉，混合均勻后在750rpm轉速下作用30s后將轉速提高至1500rpm，加入0.5%羧基化改性的納米纖維素，混合Imin后將紙料抄成紙張，干燥后紙料的留著率85%，且紙料的濾水速度快，成紙勻度好。以上用量均為相對絕干紙料的重量百分比。
[0027]實施例2
[0028]羧基化改性的納米纖維素和陽離子淀粉組成的助留助濾體系的制備:
[0029]制備方法與實施例1相同，所不同的是羧基化改性的納米纖維素和陽離子淀粉的質量比為5: I。
[0030]實施例3
[0031]羧基化改性的納米纖維素和陽離子聚丙烯酰胺組成的助留助濾體系的制備:
[0032]制備方法與實施例1相同，所不同的是陽離子淀粉替代為陽離子聚丙烯酰胺，且羧基化改性的納米纖維素和陽離子聚丙烯酰胺的質量比為2: I。
[0033]實施例4
[0034]羧基化改性的納米纖維素和陽離子聚丙烯酰胺組成的助留助濾體系的制備:
[0035]制備方法與實施例1相同，所不同的是陽離子淀粉替代為陽離子聚丙烯酰胺，且羧基化改性的納米纖維素和陽離子聚丙烯酰胺的質量比為10: I。
[0036]實施例5
[0037]羧基化改性的納米纖維素、陽離子淀粉和陽離子聚丙烯酰胺組成的助留助濾體系的制備:
[0038]羧基化改性的納米纖維素:陽離子淀粉:陽離子聚丙烯酰胺的質量比為4:1:1。
[0039]所述羧基化改性的納米纖維素制備方法如下:
[0040]I)制備羧基化改性纖維素水分散液:按質量稱取Ig微晶纖維素、0.1gTEMPO,1.25g NaClOjP 8ml質量分數為15%的NaClO溶液加入到體積為200ml的pH為6.8的磷酸鈉緩沖溶液中，在60°C條件下攪拌反應24小時，加入無水乙醇終止反應，將溶液倒入錐形瓶中靜置分層，倒掉上層清液，保留下層物，依次用體積濃度50%乙醇、水置換下層物，得到干凈的、濃凝膠狀的羧基化改性纖維素分散液。
[0041]2)制備羧基化改性的納米纖維素分散液:取0.1g絕干步驟I)的纖維素分散液，經高壓均質機處理得到羧基化改性的納米纖維素分散液，測定濃度，保存備用。
[0042]應用:
[0043]在濃度為0.3%的漂白蔗渣漿中加入20%碳酸鈣和0.5%的陽離子聚丙烯酰胺，5s后加入0.5%的陽離子淀粉，混合均勾后在750rpm轉速下作用30s后將轉速提高至1500rpm,加入2%羧基化改性的納米纖維素，混合Imin后將紙料抄成紙張，干燥后紙料的留著率96%，且紙料的濾水速度快，成紙勻度好。以上用量均為相對絕干紙料的重量百分比。
[0044]實施例6
[0045]制備方法與實施例5相同，所不同的是羧基化改性的納米纖維素:陽離子淀粉:陽離子聚丙烯酰胺的質量比為20:5:1。
[0046]以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種羧基化改性的納米纖維素助留助濾體系，其特征在于，該體系由羧基化改性的納米纖維素和陽離子聚合物組成，其中陽離子聚合物為陽離子淀粉或陽離子聚丙烯酰胺，所述體系中羧基化改性的納米纖維素和陽離子淀粉的質量比為0.5?5: I;羧基化改性的納米纖維素和陽離子聚丙烯酰胺的質量比為2?10:1 ; 所述羧基化改性的納米纖維素制備方法如下: 1)制備羧基化改性纖維素水分散液:按質量稱取Ig微晶纖維素、0.1g TEMPO、1.25gNaClOjP 8ml質量分數為15%的NaClO溶液加入到體積為200ml的pH為6.8的磷酸鈉緩沖溶液中，在60°C條件下攪拌反應24小時，加入無水乙醇終止反應，將溶液倒入錐形瓶中靜置分層，倒掉上層清液，保留下層物，依次用體積濃度50%乙醇、水置換下層物，得到干凈的、濃凝膠狀的羧基化改性纖維素分散液； 2)制備羧基化改性的納米纖維素分散液:取0.1g絕干步驟I)的纖維素分散液，經高壓均質機處理得到羧基化改性的納米纖維素分散液，測定濃度，保存備用。
2.根據權利要求1所述的一種羧基化改性的納米纖維素助留助濾體系，其特征在于，所述體系中先加入陽離子聚合物，再加入羧基化改性的納米纖維素。
3.—種羧基化改性的納米纖維素助留助濾體系，其特征在于，該體系由羧基化改性的納米纖維素、陽離子淀粉和陽離子聚丙烯酰胺組成，其中羧基化改性的納米纖維素:陽離子淀粉:陽離子聚丙烯酰胺的質量比為4?20:1?5:1; 所述羧基化改性的納米纖維素制備方法如下: 1)制備羧基化改性纖維素水分散液:按質量稱取Ig微晶纖維素、0.1g TEMP0、1.25gNaClOjP 8ml質量分數為15%的NaClO溶液加入到體積為200ml的pH為6.8的磷酸鈉緩沖溶液中，在60°C條件下攪拌反應24小時，加入無水乙醇終止反應，將溶液倒入錐形瓶中靜置分層，倒掉上層清液，保留下層物，依次用體積濃度50%乙醇、水置換下層物，得到干凈的、濃凝膠狀的羧基化改性纖維素分散液； 2)制備羧基化改性的納米纖維素分散液:取0.1g絕干步驟I)的纖維素分散液，經高壓均質機處理得到羧基化改性的納米纖維素分散液，測定濃度，保存備用。
4.根據權利要求3所述的一種羧基化改性的納米纖維素助留助濾體系，其特征在于，所述體系中先加入陽離子聚丙烯酰胺，再加入陽離子淀粉，最后加入羧基化改性的納米纖維素。
【專利摘要】本發明公開了一種羧基化改性的納米纖維素復配助留助濾體系，該體系包括羧基化改性的納米纖維素、陽離子聚合物，所述陽離子聚合物為陽離子淀粉或陽離子聚丙烯酰胺；所述體系中羧基化改性的納米纖維素和陽離子淀粉的質量比為0.5～5∶1，羧基化改性的納米纖維素和陽離子聚丙烯酰胺的質量比為2～10∶1；所述體系中，羧基化改性的納米纖維素∶陽離子淀粉∶陽離子聚丙烯酰胺的質量比為4～20∶1～5∶1。本發明的有益效果是：本發明中羧基化改性的納米纖維素復配助留助濾體系對漿料抄造具有良好的助留助濾效果；作為復配體系的羧基化改性的纖維素和陽離子淀粉容易降解、具有環境友好性。
【IPC分類】D21H17-55, D21H17-29, D21H17-25, D21H21-10
【公開號】CN104532673
【申請號】CN201410735147
【發明人】桑顯葵, 劉新亮, 梁婞, 田華麗, 蔡佳琳, 黃琳娟
【申請人】廣西大學
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月5日