一種提升細小纖維-碳酸鈣留著率的乳液聚合物及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于造紙技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種提升細小纖維?碳酸鈣留著率的乳液聚合物及其制備方法，由親水性單體、疏水性單體、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、表面活性劑、引發(fā)劑、交聯(lián)劑、乳化劑和水組成，將上述組分采用一定的方法制得成品乳液聚合物，由于受到上述組分相互協(xié)同的作用，使得在長期使用的過程中，不會造成濾水通道的堵塞，使網(wǎng)部濾水順暢，從而避免了對網(wǎng)部進行定期清理，進而提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)耗損；各組分之間反應制得的反應料為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，具有大量的微孔，該微孔的孔徑小于纖維和細料的粒徑，從而不會造成纖維和細料的流失，并且，該微孔具有很好的濾水作用，不會造成濾水通道的堵塞，使網(wǎng)部濾水順暢。
【專利說明】
一種提升細小纖維-碳酸鈣留著率的乳液聚合物及其制備 方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于造紙技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種提升細小纖維-碳酸鈣留著率的乳液聚合物 及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著社會的不斷進步，各行各業(yè)想在當今的社會中生存必須要節(jié)能并盡可能的壓 縮成本。目前造紙行業(yè)面臨前所未有的低潮，主要是長纖維配比高帶來的生產(chǎn)成本壓力大， 如果大量使用短纖維，加入過多的填料會造成紙張的強度不夠，拉力下降，機內(nèi)斷紙等問 題，因此考慮使用濕部助留劑來降低成本。其能夠減少紙漿中細纖維的流失，減少原材料的 消耗。助留劑用量的多少直接關(guān)系到產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，同時也會影響紙張的灰度。現(xiàn)有技術(shù) 中的助留劑，在使用的過程中，雖然能夠有效吸附纖維和細料的流失，但是，現(xiàn)有技術(shù)中的 助留劑在長期使用的過程中，容易造成濾水通道的堵塞，從而影響了網(wǎng)部的濾水，使得需要 對網(wǎng)部進行定期清理，從而降低了生產(chǎn)效率，增加了生產(chǎn)耗損。
[0003] 另外，造紙生產(chǎn)過程中，漿料中會有很多細小纖維，細小纖維的留著率低，會通過 白水浪費掉，而且細小纖維會堆積在濾網(wǎng)的底部，影響紙業(yè)的濾水功能，對紙的品質(zhì)造成不 良的影響。因此在抄紙的過程中會在網(wǎng)部添加助留劑，增加細小纖維的留著率，提高紙業(yè)的 脫水性能?？墒且话愕闹魟┚褪菃我坏年栯x子助留劑或陰離子助留劑，性能單一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明針對上述的問題，設計了一種提升細小纖維_碳酸鈣留著率的乳液聚合物 及其制備方法。
[0005] 為了達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為， 一種提升細小纖維-碳酸鈣留著率的乳液聚合物及其制備方法，其特征在于，由以下質(zhì) 量份數(shù)的組分制成： 親水性單體+疏水性單體 100份 甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨 2-10份 表面活性劑 2-5份 引發(fā)劑 0.01-0.03份 交聯(lián)劑 0.01-0.03份 乳化劑 0.2-1.0份 水 600份； 具體包括以下步驟： a、 在反應釜中加入水，乳化劑，交聯(lián)劑，攪拌均勻； b、 加入單體混合物(親水性單體+疏水性單體)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨，攪 拌，在30~60 °C的條件下制得預乳液； c、 在反應釜中加入水、乳化劑，在30~60°C條件下攪拌，升溫至80~90°C之間，滴加部分 預乳液和過硫酸銨水溶液，滴加時間為3h，滴加完成后繼續(xù)保溫再反應30min，制得種子乳 液； d、 反應釜的種子乳液中加入表面活性劑，攪拌升溫至70~85 °C，滴加余下預乳液及過硫 酸銨水溶液，滴加時間為3h，滴加完成后，保溫反應1~3h; e、 冷卻至室溫，過濾制得成品。
[0006] 作為優(yōu)選，所述親水性單體為60~90份，所述疏水性單體為10~40份。
[0007] 作為優(yōu)選，所述親水性單體為丙烯酸、甲基丙烯酸和衣康酸的組合，所訴丙烯酸： 甲基丙烯酸:衣康酸為1:1:2。
[0008] 作為優(yōu)選，所述疏水性單體為丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯的組合，所述丙烯酸 丁酯：甲基丙烯酸甲酯為1:1。
[0009] 作為優(yōu)選，所述表面活性劑選為高級烷基磺酸鈉、硬脂酸和烷基苯磺酸鈉中的一 種或多種組合。
[0010] 作為優(yōu)選，所述引發(fā)劑為過硫酸銨。
[0011] 作為優(yōu)選，所述交聯(lián)劑為鄰苯二甲酸二烯丙酯。
[0012] 作為優(yōu)選，所述乳化劑為甲基丙烯酸羥丙磺酸鈉。
[0013] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果在于， 本發(fā)明由親水性單體、疏水性單體、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、表面活性劑、弓丨 發(fā)劑、交聯(lián)劑、乳化劑和水組成，將上述組分采用一定的方法制得成品乳液聚合物，由于受 到上述組分相互協(xié)同的作用，使得在長期使用的過程中，不會造成濾水通道的堵塞，使網(wǎng)部 濾水順暢，從而避免了對網(wǎng)部進行定期清理，進而提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)耗損;在各 組分之間反應制得的反應料為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，具有大量的微孔，該微孔的孔徑小于纖維和細料 的粒徑，從而不會造成纖維和細料的流失，并且，該微孔具有很好的濾水作用，不會造成濾 水通道的堵塞，使網(wǎng)部濾水順暢;采用本發(fā)明中的制備方法，其具有制備方法簡單、生產(chǎn)成 本低，能夠適用于大規(guī)模生產(chǎn)的優(yōu)點。
【具體實施方式】
[0014] 為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點，下面結(jié)合實施例對本發(fā) 明做進一步說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實施例及實施例中的特征可 以相互組合。
[0015] 在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是，本發(fā)明還可 以采用不同于在此描述的其他方式來實施，因此，本發(fā)明并不限于下面公開說明書的具體 實施例的限制。
[0016] 實施例1 親水性單體 60份 疏水性單體 40份 甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨 2份 表面活性劑 2份 引發(fā)劑 0.01份 交聯(lián)劑 0.01份 乳化劑 0.2份 水 600份； 具體包括以下步驟： a、 在反應釜中加入水，乳化劑，交聯(lián)劑，攪拌均勻； b、 加入單體混合物(親水性單體+疏水性單體)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨，攪 拌，在45 °C的條件下制得預乳液； c、 在反應釜中加入水、乳化劑，在45°C條件下攪拌，升溫至85°C之間，滴加部分預乳液 和過硫酸銨水溶液，滴加時間為3h，滴加完成后繼續(xù)保溫再反應30min，制得種子乳液； d、 反應釜的種子乳液中加入表面活性劑，攪拌升溫至80°C，滴加余下預乳液及過硫酸 銨水溶液，滴加時間為3h，滴加完成后，保溫反應2h; e、 冷卻至室溫，過濾制得成品。
[0017] 實施例2 親水性單體 80份 疏水性單體 20份 表面活性劑 3份 引發(fā)劑 0.02份 交聯(lián)劑 0.02份 乳化劑 0.3份 水 600份； 具體包括以下步驟： a、 在反應釜中加入水，乳化劑，交聯(lián)劑，攪拌均勻； b、 加入單體混合物(親水性單體+疏水性單體)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨，攪 拌，在50°C的條件下制得預乳液； c、 在反應釜中加入水、乳化劑，在50°C條件下攪拌，升溫至90°C之間，滴加部分預乳液 和過硫酸銨水溶液，滴加時間為3h，滴加完成后繼續(xù)保溫再反應30min，制得種子乳液； d、 反應釜的種子乳液中加入表面活性劑，攪拌升溫至80°C，滴加余下預乳液及過硫酸 銨水溶液，滴加時間為3h，滴加完成后，保溫反應1.5h; e、 冷卻至室溫，過濾制得成品。
[0018] 實施例3 親水性單體 85份 疏水性單體 15份 甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨 8份 表面活性劑 4份 引發(fā)劑 0.02份 交聯(lián)劑 0.02份 乳化劑 0.5份 水 600份； 具體包括以下步驟： a、 在反應釜中加入水，乳化劑，交聯(lián)劑，攪拌均勻； b、 加入單體混合物(親水性單體+疏水性單體)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨，攪 拌，在60°C的條件下制得預乳液； c、 在反應釜中加入水、乳化劑，在60°C條件下攪拌，升溫至90°C之間，滴加部分預乳液 和過硫酸銨水溶液，滴加時間為3h，滴加完成后繼續(xù)保溫再反應30min，制得種子乳液； d、 反應釜的種子乳液中加入表面活性劑，攪拌升溫至85°C，滴加余下預乳液及過硫酸 銨水溶液，滴加時間為3h，滴加完成后，保溫反應3h; e、 冷卻至室溫，過濾制得成品。
[0019]上述實施例制備的乳液助留劑性能指標如表1所示：
表1 將實施實例中得到的助留劑進行上機實驗，檢測實驗結(jié)果。
[0020] 實驗紙機車速1480m/min，生產(chǎn)文化紙，定量65g/m2，針葉衆(zhòng)：闊葉衆(zhòng):機械衆(zhòng)比例 為24:42:34。在紙機運行正常的情況下加入乳液助留劑，加入量逐漸增大。其實驗紙機數(shù)據(jù) 采集如衷2所示，實驗成紙數(shù)據(jù)采集如衷3所示：
表2 表3
通過以上數(shù)據(jù)可以得出，在濕部加入乳液助留劑后，白水濃度下降，減少了廢水COD，降 低了造紙廢水對環(huán)境的傷害;細小纖維-碳酸鈣的留著率上升，充分利用原材料，降低了浪 費;成紙指標中表面強度提升60%和53%，有效減少了印刷過程中的掉毛掉粉現(xiàn)象;紙張平滑 度提高;灰分提升1.5%，有效降低成本。
[0021]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非是對本發(fā)明作其它形式的限制，任 何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等 效實施例應用于其它領(lǐng)域，但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì) 對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種提升細小纖維-碳酸鈣留著率的乳液聚合物及其制備方法，其特征在于，由以下 質(zhì)量份數(shù)的組分制成： 親水性單體+疏水性單體 100份 甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨 2-10份 表面活性劑 2-5份 引發(fā)劑 0.01-0.03份 交聯(lián)劑 0.01-0.03份 乳化劑 0.2-1.0份 水 600份； 具體包括以下步驟： a、 在反應釜中加入水，乳化劑，交聯(lián)劑，攪拌均勻； b、 加入單體混合物(親水性單體+疏水性單體)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨，攪 拌，在30~60 °C的條件下制得預乳液； c、 在反應釜中加入水、乳化劑，在30~60°C條件下攪拌，升溫至80~90°C之間，滴加部分 預乳液和過硫酸銨水溶液，滴加時間為3h，滴加完成后繼續(xù)保溫再反應30min，制得種子乳 液； d、 反應釜的種子乳液中加入表面活性劑，攪拌升溫至70~85°C，滴加余下預乳液及過硫 酸銨水溶液，滴加時間為3h，滴加完成后，保溫反應1~3h; e、 冷卻至室溫，過濾制得成品。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提升細小纖維-碳酸鈣留著率的乳液聚合物及其制備方 法，其特征在于，所述親水性單體為60~90份，所述疏水性單體為10~40份。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種提升細小纖維-碳酸鈣留著率的乳液聚合物及其制備方 法，其特征在于，所述親水性單體為丙烯酸、甲基丙烯酸和衣康酸的組合，所訴丙烯酸：甲基 丙烯酸:衣康酸為1:1:2。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種提升細小纖維-碳酸鈣留著率的乳液聚合物及其制備方 法，其特征在于，所述疏水性單體為丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯的組合，所述丙烯酸丁 酯：甲基丙烯酸甲酯為1:1。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種提升細小纖維-碳酸鈣留著率的乳液聚合物及其制備方 法，其特征在于，所述表面活性劑選為高級烷基磺酸鈉、硬脂酸和烷基苯磺酸鈉中的一種或 多種組合。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種提升細小纖維-碳酸鈣留著率的乳液聚合物及其制備方 法，其特征在于，所述引發(fā)劑為過硫酸銨。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種提升細小纖維-碳酸鈣留著率的乳液聚合物及其制備方 法，其特征在于，所述交聯(lián)劑為鄰苯二甲酸二烯丙酯。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種提升細小纖維-碳酸鈣留著率的乳液聚合物及其制備方 法，其特征在于，所述乳化劑為甲基丙烯酸羥丙磺酸鈉。
【文檔編號】C08F220/14GK105820290SQ201610287484
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年5月4日
【發(fā)明人】仲亞杰, 張聰, 荊蒙蒙, 王士平
【申請人】山東源根化學技術(shù)研發(fā)有限公司