一種淀粉改性填料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種淀粉改性填料，該淀粉改性填料是由以下重量份數(shù)的各組份組成：改性淀粉20?40份、改性沸石10?30份、鈦合金粉5?15份、交聯(lián)劑1?5份、分散劑1?3份、增強(qiáng)劑1?3份；本發(fā)明還公開了上述淀粉改性填料的制備方法。本發(fā)明工藝配方簡單易用、安全環(huán)保、成本低、可替代植物纖維應(yīng)用于造紙領(lǐng)域、能夠增加紙張白度和不透明度、并能夠改善撕裂指數(shù)和抗張指數(shù)，具有良好的應(yīng)用前景。
【專利說明】
一種淀粉改性填料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及造紙領(lǐng)域，尤其涉及一種淀粉改性填料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 造紙化學(xué)品的應(yīng)用對于提高造紙工業(yè)的效益和提高產(chǎn)品質(zhì)量有非常重要的意義， 我國是造紙大國，但我國造紙工業(yè)原料以植物纖維為主，尤其是草類纖維。草類纖維的特點(diǎn) 是纖維長度短、強(qiáng)度低，造成制漿造紙過程中纖維利用率低和不能抄造高檔紙張。因此，開 發(fā)和應(yīng)用具有特定功能的造紙化學(xué)品對我國造紙工業(yè)意義十分重大。在造紙生產(chǎn)中，纖維 素制成紙漿懸浮物，然后將紙漿置于篩網(wǎng)使纖維取向和濾掉液體，經(jīng)過篩網(wǎng)后，紙張在軸間 擠壓進(jìn)一步減少水分含量，再經(jīng)過最后的干燥就成了紙。典型的、循環(huán)的紙漿制得的紙比相 同質(zhì)量的紙再制漿制得的紙強(qiáng)度高，而且，每循環(huán)一次紙的強(qiáng)度就會降低，因此，人們找到 了增加紙張強(qiáng)度的添加劑。已經(jīng)知道，通過在紙漿中即造紙工藝的濕部添加劑能增加紙的 強(qiáng)度?？梢允褂玫矸刍蚨嗔u基高分子聚合物作為填料或粘結(jié)劑，通常，通過對淀粉或多羥基 高分子聚合物進(jìn)行改性，從而增加粘結(jié)能力。淀粉類作為造紙助劑已經(jīng)在造紙工業(yè)中頻繁 使用，并逐步成為紙張生產(chǎn)中的第二大原料。
[0003] 申請?zhí)枮镃N201310277545.2的發(fā)明專利公開了一種濕部淀粉及其應(yīng)用，通過將淀 粉進(jìn)行塑化改性后應(yīng)用于濕部，解決抄紙過程中灰分提升或者機(jī)械漿用量提升帶來的耐折 降低問題，亦或維持漿料與灰分條件，取得更高的紙張耐折度。但其并不能明顯改善紙張的 撕裂指數(shù)和抗張指數(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供一種工藝配方簡單易用、安全環(huán)保、成本低、可替代植物纖維應(yīng)用于造 紙領(lǐng)域、能夠增加紙張白度和不透明度、并能夠改善撕裂指數(shù)和抗張指數(shù)的淀粉改性填料 及其制備方法。
[0005] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種淀粉改性填料，由以下 組份組成:改性淀粉、改性沸石、鈦合金粉、交聯(lián)劑、分散劑、增強(qiáng)劑；
[0006] 進(jìn)一步地，由以下重量份數(shù)的各組份組成：改性淀粉20-40份、改性沸石10-30份、 鈦合金粉5-15份、交聯(lián)劑1 -5份、分散劑1 -3份、增強(qiáng)劑1 -3份；
[0007] 進(jìn)一步地，所述改性淀粉的制備方法如下：稱取10-40重量份的淀粉倒入容器中， 加入10-40重量份的蒸餾水，邊攪拌邊加熱，待糊化充分后加入Span-80，攪拌溶解均勻后加 入高碘酸鈉溶液，反應(yīng)4-8小時，向混合液中加入乙醚，攪拌5-10分鐘，然后加入氯化鈉，混 合均勻后加入乙醇析出沉淀，將沉淀分離純化，干燥后得到改性淀粉；
[0008] 進(jìn)一步地，所述改性沸石的制備方法如下：將沸石研磨為150-300目的粉末，使用 有機(jī)酸性改性劑在50-80 °C浸泡3-6小時后加入有機(jī)堿性試劑進(jìn)行中和，中和至pH為3-6;所 述有機(jī)酸性改性劑為蘋果酸、草酸、乳酸、草酸中的一種或幾種;所述堿性試劑為三乙胺、吡 啶中的一種或幾種；
[0009] 進(jìn)一步地，所述鈦合金的組成如下：所述鈦合金粉按照重量百分含量由如下成分 組成：Sb:15-25%，Si :1-2%，Mg:5-15% ,0:0.2-1%，余量為Ti;
[0010] 進(jìn)一步地，所述交聯(lián)劑為聚丙烯酰胺、甲基脲或乙二醛；
[0011] 進(jìn)一步地，所述分散劑為十二烷基磺酸鈉；
[0012] 進(jìn)一步地，所述增強(qiáng)劑為聚苯乙烯與硅酸鈣的混合物。
[0013]本發(fā)明還公開了上述淀粉改性填料的制備方法，具體步驟如下：
[0014] (1)將交聯(lián)劑、分散劑、增強(qiáng)劑混合，加入水，充分?jǐn)嚢瑁?br>[0015] (2)將步驟（1)充分?jǐn)嚢韬蟮奈锪吓c改性淀粉、改性沸石、鈦合金粉混合并攪拌分 散，加熱至50-80°C，保溫0.5-3小時，攪拌轉(zhuǎn)速為100-500r/min，得到產(chǎn)品淀粉改性填料；
[0016] 進(jìn)一步地，攪拌轉(zhuǎn)速為200-300r/min。
[0017]本發(fā)明的有益效果：
[0018] 本發(fā)明工藝配方簡單易用、安全環(huán)保、成本低、可替代植物纖維應(yīng)用于造紙領(lǐng)域、 能夠增加紙張白度和不透明度、并能夠改善撕裂指數(shù)和抗張指數(shù)，具有良好的應(yīng)用前景。本 發(fā)明的配方得到的淀粉改性填料交聯(lián)度高，使得使用本發(fā)明的淀粉改性填料生產(chǎn)出的紙品 白度和不透明度高，從而顯著提高紙品的強(qiáng)度和勻度、平滑度，可廣泛應(yīng)用于造紙領(lǐng)域。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實(shí)施例旨在對本發(fā)明進(jìn)行舉例描述，而 非以任何形式對本發(fā)明進(jìn)行限制。
[0020] 實(shí)施例1:
[0021] 由以下重量份數(shù)的各組份組成:改性淀粉20份、改性沸石10份、鈦合金粉5份、聚丙 烯酰胺1份、十二烷基磺酸鈉1份、聚苯乙烯與硅酸鈣重量比1:1的混合物1份。
[0022] 改性淀粉的制備方法如下:稱取10重量份的淀粉倒入容器中，加入10重量份的蒸 餾水，邊攪拌邊加熱，待糊化充分后加入Span-80，攪拌溶解均勻后加入高碘酸鈉溶液，反應(yīng) 4小時，向混合液中加入乙醚，攪拌5分鐘，然后加入氯化鈉，混合均勻后加入乙醇析出沉淀， 將沉淀分離純化，干燥后得到改性淀粉。
[0023]改性沸石的制備方法如下：將沸石研磨為300目的粉末，使用乳酸在50°C浸泡6小 時后加入三乙胺進(jìn)行中和，中和至pH為6。
[0024] 鈦合金粉按照重量百分含量由如下成分組成:313:15%^:2%，1%:5%，0:1%，余 量為Ti;制備方法為：按照所述鈦合金的重量百分含量進(jìn)行配料，經(jīng)球磨機(jī)研磨、混料至觀 察不到團(tuán)聚為止，在鍛造溫度為700°C下鍛造60分鐘，再置于真空爐內(nèi)施壓80MPa、在450°C 下保溫6分鐘燒制得到鈦合金成品，研磨至300目。
[0025] 所述淀粉改性填料其制備過程步驟如下：
[0026] (1)將交聯(lián)劑、分散劑、增強(qiáng)劑混合，加入水，充分?jǐn)嚢瑁?br>[0027] (2)將步驟（1)充分?jǐn)嚢韬蟮奈锪吓c改性淀粉、改性沸石、鈦合金粉混合并攪拌分 散，加熱至50°C，保溫3小時，攪拌轉(zhuǎn)速為100r/min，得到產(chǎn)品淀粉改性填料。
[0028] 實(shí)施例2:
[0029]由以下重量份數(shù)的各組份組成：改性淀粉40份、改性沸石30份、鈦合金粉15份、甲 基脲5份、十二烷基磺酸鈉3份、聚苯乙烯與硅酸鈣重量比1:1的混合物3份。
[0030] 改性淀粉的制備方法如下:稱取10重量份的淀粉倒入容器中，加入10重量份的蒸 餾水，邊攪拌邊加熱，待糊化充分后加入Span-80，攪拌溶解均勻后加入高碘酸鈉溶液，反應(yīng) 4小時，向混合液中加入乙醚，攪拌5分鐘，然后加入氯化鈉，混合均勻后加入乙醇析出沉淀， 將沉淀分離純化，干燥后得到改性淀粉。
[0031] 改性沸石的制備方法如下：將沸石研磨為300目的粉末，使用乳酸在50°C浸泡6小 時后加入三乙胺進(jìn)行中和，中和至pH為6。
[0032] 鈦合金粉按照重量百分含量由如下成分組成：Sb: 25%，Si : 2%，Mg: 15 %，0:1 %， 余量為Ti ;制備方法為：按照所述鈦合金的重量百分含量進(jìn)行配料，經(jīng)球磨機(jī)研磨、混料至 觀察不到團(tuán)聚為止，在鍛造溫度為700°C下鍛造60分鐘，再置于真空爐內(nèi)施壓80MPa、在450 °C下保溫6分鐘燒制得到鈦合金成品，研磨至300目。
[0033] 所述淀粉改性填料其制備過程步驟如下：
[0034] (1)將交聯(lián)劑、分散劑、增強(qiáng)劑混合，加入水，充分?jǐn)嚢瑁?br>[0035] (2)將步驟（1)充分?jǐn)嚢韬蟮奈锪吓c改性淀粉、改性沸石、鈦合金粉混合并攪拌分 散，加熱至80 °C，保溫0.5小時，攪拌轉(zhuǎn)速為300r/min，得到產(chǎn)品淀粉改性填料。
[0036] 實(shí)施例3:
[0037]由以下重量份數(shù)的各組份組成：改性淀粉30份、改性沸石20份、鈦合金粉10份、乙 二醛、十二烷基磺酸鈉3份、聚苯乙烯與硅酸鈣重量比1:1的混合物1份。
[0038]改性淀粉的制備方法如下:稱取10重量份的淀粉倒入容器中，加入10重量份的蒸 餾水，邊攪拌邊加熱，待糊化充分后加入Span-80，攪拌溶解均勻后加入高碘酸鈉溶液，反應(yīng) 4小時，向混合液中加入乙醚，攪拌5分鐘，然后加入氯化鈉，混合均勻后加入乙醇析出沉淀， 將沉淀分離純化，干燥后得到改性淀粉。
[0039]改性沸石的制備方法如下：將沸石研磨為300目的粉末，使用乳酸在50°C浸泡6小 時后加入三乙胺進(jìn)行中和，中和至pH為6。
[0040] 鈦合金粉按照重量百分含量由如下成分組成：Sb: 20%，Si : 2%，Mg: 10 %，0:1 %， 余量為Ti ;制備方法為：按照所述鈦合金的重量百分含量進(jìn)行配料，經(jīng)球磨機(jī)研磨、混料至 觀察不到團(tuán)聚為止，在鍛造溫度為700°C下鍛造60分鐘，再置于真空爐內(nèi)施壓80MPa、在450 °C下保溫6分鐘燒制得到鈦合金成品，研磨至300目。
[0041 ]所述淀粉改性填料其制備過程步驟如下：
[0042] (1)將交聯(lián)劑、分散劑、增強(qiáng)劑混合，加入水，充分?jǐn)嚢瑁?br>[0043] (2)將步驟（1)充分?jǐn)嚢韬蟮奈锪吓c改性淀粉、改性沸石、鈦合金粉混合并攪拌分 散，加熱至70°C，保溫2小時，攪拌轉(zhuǎn)速為500r/min，得到產(chǎn)品淀粉改性填料。
[0044] 對比例1:
[0045]由以下重量份數(shù)的各組份組成:淀粉30份、沸石20份、鈦合金粉10份、聚丙烯酰胺3 份、十二烷基磺酸鈉3份、聚苯乙烯與硅酸鈣重量比1:1的混合物1份。
[0046] 鈦合金粉按照重量百分含量由如下成分組成：Sb: 20%，Si : 2%，Mg: 10 %，0:1 %， 余量為Ti ;制備方法為：按照所述鈦合金的重量百分含量進(jìn)行配料，經(jīng)球磨機(jī)研磨、混料至 觀察不到團(tuán)聚為止，在鍛造溫度為700°C下鍛造60分鐘，再置于真空爐內(nèi)施壓80MPa、在450 °C下保溫6分鐘燒制得到鈦合金成品，研磨至300目。
[0047]所述活性硅酸鈣造紙?zhí)盍掀渲苽溥^程步驟如下：
[0048] (1)將交聯(lián)劑、分散劑、增強(qiáng)劑混合，加入水，充分?jǐn)嚢瑁?br>[0049] (2)將步驟(1)充分?jǐn)嚢韬蟮奈锪吓c活性硅酸鈣、沸石、鈦合金粉混合并攪拌分散， 加熱至70°C，保溫2小時，攪拌轉(zhuǎn)速為500r/min，得到產(chǎn)品活性硅酸鈣造紙?zhí)盍稀?br>[0050] 對比例2:
[0051]由以下重量份數(shù)的各組份組成:改性淀粉30份、改性沸石20份、聚丙烯酰胺3份、十 二烷基磺酸鈉3份、聚苯乙烯與硅酸鈣重量比1:1的混合物1份。
[0052]改性淀粉的制備方法如下:稱取10重量份的淀粉倒入容器中，加入10重量份的蒸 餾水，邊攪拌邊加熱，待糊化充分后加入Span-80，攪拌溶解均勻后加入高碘酸鈉溶液，反應(yīng) 4小時，向混合液中加入乙醚，攪拌5分鐘，然后加入氯化鈉，混合均勻后加入乙醇析出沉淀， 將沉淀分離純化，干燥后得到改性淀粉。
[0053]改性沸石的制備方法如下：將沸石研磨為300目的粉末，使用乳酸在50°C浸泡6小 時后加入三乙胺進(jìn)行中和，中和至pH為6。
[0054]所述淀粉改性填料其制備過程步驟如下：
[0055] (1)將交聯(lián)劑、分散劑、增強(qiáng)劑混合，加入水，充分?jǐn)嚢瑁?br>[0056] (2)將步驟（1)充分?jǐn)嚢韬蟮奈锪吓c改性淀粉、改性沸石混合并攪拌分散，加熱至 70°C，保溫2小時，攪拌轉(zhuǎn)速為500r/min，得到產(chǎn)品淀粉改性填料。
[0057] 實(shí)施例4:
[0058]實(shí)施例1-3、對比例1、對比例2配方得到的硅酸鈣造紙?zhí)盍习凑誘APPI標(biāo)準(zhǔn)制成手 抄片紙張，比較其各方面性能見下表：
[0059] 表1試驗(yàn)結(jié)果
[0061] 由此可見，本發(fā)明工藝配方能夠增加紙張白度和不透明度，并能夠改善撕裂指數(shù) 和抗張指數(shù)，具有良好的應(yīng)用前景。
[0062] 上述實(shí)施例只是為了說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的是在于讓本領(lǐng)域內(nèi)的 普通技術(shù)人員能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡 是根據(jù)本
【發(fā)明內(nèi)容】
的實(shí)質(zhì)所作出的等效的變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種淀粉改性填料，其特征在于，由以下組份組成：改性淀粉、改性沸石、鈦合金粉、 交聯(lián)劑、分散劑、增強(qiáng)劑。2. 如權(quán)利要求1所述的一種淀粉改性填料，其特征在于，由以下重量份數(shù)的各組份組 成:改性淀粉20-40份、改性沸石10-30份、鈦合金粉5-15份、交聯(lián)劑1-5份、分散劑1-3份、增 強(qiáng)劑1-3份。3. 如權(quán)利要求1所述的一種淀粉改性填料，其特征在于，所述改性淀粉的制備方法如 下:稱取10-40重量份的淀粉倒入容器中，加入10-40重量份的蒸餾水，邊攪拌邊加熱，待糊 化充分后加入Span-80，攪拌溶解均勻后加入高碘酸鈉溶液，反應(yīng)4-8小時，向混合液中加入 乙醚，攪拌5-10分鐘，然后加入氯化鈉，混合均勻后加入乙醇析出沉淀，將沉淀分離純化，干 燥后得到改性淀粉。4. 如權(quán)利要求1所述的一種淀粉改性填料，其特征在于，所述改性沸石的制備方法如 下:將沸石研磨為150-300目的粉末，使用有機(jī)酸性改性劑在50-80°C浸泡3-6小時后加入有 機(jī)堿性試劑進(jìn)行中和，中和至pH為3-6;所述有機(jī)酸性改性劑為蘋果酸、草酸、乳酸、草酸中 的一種或幾種;所述堿性試劑為三乙胺、吡啶中的一種或幾種。5. 如權(quán)利要求1所述的一種淀粉改性填料，其特征在于，所述鈦合金的組成如下：所述 鈦合金粉按照重量百分含量由如下成分組成：Sb: 15-25%，Si :1-2%，Mg: 5-15%，0:0.2-1%，余量為Ti。6. 如權(quán)利要求1所述的一種淀粉改性填料，其特征在于，所述交聯(lián)劑為聚丙烯酰胺、甲 基脲或乙二醛。7. 如權(quán)利要求1所述的一種淀粉改性填料，其特征在于，所述分散劑為十二烷基磺酸 鈉。8. 如權(quán)利要求1所述的一種淀粉改性填料，其特征在于，所述增強(qiáng)劑為聚苯乙烯與硅酸 鈣的混合物。9. 如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的一種淀粉改性填料的制備方法，其特征在于。 (1) 將交聯(lián)劑、分散劑、增強(qiáng)劑混合，加入水，充分?jǐn)嚢瑁? (2) 將步驟（1)充分?jǐn)嚢韬蟮奈锪吓c改性淀粉、改性沸石、鈦合金粉混合并攪拌分散，加 熱至50-80°C，保溫0.5-3小時，攪拌轉(zhuǎn)速為100-500r/min，得到產(chǎn)品淀粉改性填料。10. 如權(quán)利要求9所述的一種淀粉改性填料的制備方法，其特征在于，攪拌轉(zhuǎn)速為200-300r/min。
【文檔編號】D21H17/28GK106087541SQ201610452059
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月20日
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請人】廣州聚注專利研發(fā)有限公司