CN105887561A - 一种造纸助剂组合物及其制法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种造纸助剂组合物及其制法，取下述重量配比的主要原料制备而成：半纤维素12‑18，白土粉20‑25，蒙脱石10‑18，聚乙二醇4‑8，硬脂酸3‑6，丙二醇丁醚1‑3，十二烷基苯磺酸钠2‑5，聚二甲基硅氧烷1‑2，苯甲酸钠1‑2，白油3‑8，硫酸铵1‑3，焦磷酸钠1‑4，甘露糖醇2‑5。本发明所得产品能均匀地分布在纸浆中，在纸浆制备过程中消除不良泡沫，使浆料分散良好，同时使纸张具有良好的保水性、抗菌性和力学强度，增加纸张光泽度、柔软度、白度和平整性，避免纸张在使用过程中产生掉毛、起毛、提高纸张的质量，并且具有去污、环保的作用，操作方便。

Description

一种造纸助剂组合物及其制法
技术领域
本发明涉及造纸技术领域，特别是涉及一种造纸助剂组合物及其制法。
背景技术
纸是汉族劳动人民的一个伟大发明，中国古代四大发明之一，造纸术与指南针，火药，印刷术一起，给中国古代文化的繁荣提供了物质技术的基础。纸的发明结束了古代简牍繁复的历史，大大地促进了文化的传播与发展。造纸术是汉族劳动人民长期经验的积累和智慧的结晶，用于书写、印刷、绘画或包装等的片状纤维制品。甘肃天水放马滩出土的西汉绘有地图的纸，是目前世界上发现最早的纸。
一般印刷纸的生产分为制浆和造纸两个基本过程，制浆就是用机械的方法、化学的方法或者两者相结合的方法把植物纤维原料离解变成本色纸浆或漂白纸浆。造纸则是把悬浮在水中的纸浆纤维，经过各种加工结合成合乎各种要求的纸。造纸厂一般需贮存足够用4～6个月的原料，使原料在贮存中经过自然发酵，以利于制浆，同时保证纸厂的连续生产。经备料工段把芦苇、麦草和木材等原料切削成料片（供生产化学浆）或木断（供生产磨木浆），再把小片原料放到蒸煮器内加化学药液，用蒸汽进行蒸煮，把原料煮成纸浆，或把木断送到磨木机上磨成纸浆，也可经过一定程度的蒸煮再磨成纸浆。然后用大量清水对纸浆进行洗涤，并通过筛选和净化把浆中的粗片、节子、石块及沙子等除去。再根据纸种的要求，用漂白剂把纸浆漂到所要求的白度，接着利用打浆设备进行打浆。然后在纸浆中加入改善纸张性能的填料、胶料、施胶剂等各种辅料，并再次进行净化和筛选，最后送上造纸机经过网部滤水、压榨脱水、烘缸干燥、压光卷取，并进行分切复卷或裁切生产出卷筒纸和平板纸。如果生产要生产涂布印刷纸，则需要干燥中部或生产成卷筒纸后经涂布加工而实现。除以上基本过程外，还包括一些辅助过程，如蒸煮液的制备、漂液的制备、胶料的熬制及蒸煮废液和废气中的化学药品与热能的回收等。
申请公布号CN 103882771 A（申请号201410065585.5）的中国专利文献公开了一种造纸助剂组合物及其制备方法，该造纸助剂组合物由包含以下重量份的组分制成：聚氧丙基甘油醚30-35份、硬脂酸甘油酷20-30份、玻璃纤维20-30份、碳酸钙晶须10-15份、聚六亚甲基盐酸呱10-15份、4，4’一二苯基甲烷一二异氰酸酷3-5份和硫酸氢二钠2-5份。申请公布号CN 104343051 A（申请号201410511132.0）的中国专利文献公开了一种凹土级造纸助剂，它是由下述重量份的原料组成的：凹凸棒土60-70、三氟化铝2-3、海泡石粉10-20、膨润土20-30，聚氧乙烯甘油醚2-3，金盏花浸泡油0.3-1、硼氢化钠1-2，羟基乙叉二膦酸3-4，硝酸银0.3-0.5、二溴海因0.5-2、十六烷基三甲基氯化铵1-2、偏钒酸铵0.4-1、干酪素1-2、木质素磺酸钙3-4，聚乙二醇1000 2-3。申请公布号CN 104695258 A（申请号201310638918.4）的中国专利文献公开了一种造纸助剂混合物，由以下质量白分比的原料配方组分组成：100-200份三联苯醌，100-200份异戊烯萘醌、100-200份蒽酚，100-200份蒽环酮，20-50份辛基酚聚氧乙烯醚，20-50份双酚a聚氧乙烯醚，20-50份月桂醇聚氧乙烯醚，20-50份烷基酚聚氧乙烯醚，50-80份十二烷基苯磺酸钙、50-80份三聚磷酸钠，50-80份月桂酸钠，10-20份有机硅防水剂、10-20份稳定剂。
现有的造纸技术虽然也相对成熟，但是其工艺还是非常复杂，需要经过多道工艺，
并需要分别在每道工序中添加多种添加剂。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种造纸助剂组合物及其制法。本发明所得产品能均匀地分布在纸浆中，在纸浆制备过程中消除不良泡沫，使浆料分散良好，同时使纸张具有良好的保水性、抗菌性和力学强度，增加纸张光泽度、柔软度、白度和平整性，避免纸张在使用过程中产生掉毛、起毛、提高纸张的质量，并且具有去污、环保的作用，操作方便。
本发明的技术方案是：
一种造纸助剂组合物，取下述重量配比的主要原料制备而成：半纤维素12-18，白土粉20-25，蒙脱石10-18，聚乙二醇4-8，硬脂酸3-6，丙二醇丁醚1-3，十二烷基苯磺酸钠2-5，聚二甲基硅氧烷1-2，苯甲酸钠1-2，白油3-8，硫酸铵1-3，焦磷酸钠1-4，甘露糖醇2-5。
一种造纸助剂组合物，优选的方案是，取下述重量配比的主要原料制备而成：半纤维素14-16，白土粉22-24，蒙脱石12-16，聚乙二醇5-7，硬脂酸4-5，丙二醇丁醚1.5-2.6，十二烷基苯磺酸钠3-4，聚二甲基硅氧烷1.3-1.7，苯甲酸钠1.2-1.4，白油4-7，硫酸铵1.6-2.4，焦磷酸钠1.3-2，甘露糖醇3-4。
一种造纸助剂组合物，更加优选的方案是，取下述重量配比的主要原料制备而成：半纤维素15，白土粉23，蒙脱石15，聚乙二醇6，硬脂酸4.5，丙二醇丁醚2.2，十二烷基苯磺酸钠3.5，聚二甲基硅氧烷1.5，苯甲酸钠1.3，白油6，硫酸铵1.8，焦磷酸钠1.7，甘露糖醇3.3。
上述造纸助剂组合物的制备方法是：
（1）将聚乙二醇、硬脂酸、丙二醇丁醚、十二烷基苯磺酸钠、聚二甲基硅氧烷和白油混合，以340-480r/min的速度搅拌40分钟；
（2）将半纤维素和蒙脱石混合，于75-95℃下，以360-550r/min的速度搅拌2.5小时，加入白土粉，继续搅拌20分钟，放冷至室温；
（3）向步骤（2）所得物中加入苯甲酸钠、硫酸铵、焦磷酸钠和甘露糖醇，以370-450r/min的速度搅拌，搅拌30-50分钟，分3次加入步骤（1）所得，每次间隔15-30分钟，搅拌均匀，干燥，粉碎，即得。
优选在于步骤（1），以370-440 r/min的速度搅拌。
优选在于步骤（2），于80-90℃下。
优选在于步骤（2），以400-500r/min的速度搅拌。
优选在于步骤（3），以390-430r/min的速度搅拌。
优选在于步骤（3），搅拌35-45分钟。
优选在于步骤（3），每次间隔20-26分钟。
更加优选的，步骤（1）以420r/min的速度搅拌。
更加优选的，步骤（2）于85℃下。
更加优选的，步骤（2）以450r/min的速度搅拌。
更加优选的，步骤（3）以410r/min的速度搅拌。
更加优选的，步骤（3）搅拌40分钟。
更加优选的，步骤（3）每次间隔24分钟。
本发明提供的造纸助剂组合物配方科学，制备方法简单，使用方便。除此之外，本发明的优良效果还表现在：
1、本发明所得产品能均匀地分布在纸浆中，在纸浆制备过程中消除不良泡沫，使浆料分散良好，同时使纸张具有良好的保水性、抗菌性和力学强度，增加纸张光泽度、柔软度、白度和平整性，避免纸张在使用过程中产生掉毛、起毛、提高纸张的质量，并且具有去污、环保的作用；
2、稳定性能好，无毒、无腐蚀。
具体实施方式
下面结合实施例和实验例详细说明本发明的技术方案，但保护范围不限于此。
实施例 1一种造纸助剂组合物，取下述重量份的主要原料制备而成（每份为600g）：半纤维素12份，白土粉20份，蒙脱石10份，聚乙二醇4份，硬脂酸3份，丙二醇丁醚1份，十二烷基苯磺酸钠2份，聚二甲基硅氧烷1份，苯甲酸钠1份，白油3份，硫酸铵1份，焦磷酸钠1份，甘露糖醇2份。
上述造纸助剂组合物的制备方法是：
（1）将聚乙二醇、硬脂酸、丙二醇丁醚、十二烷基苯磺酸钠、聚二甲基硅氧烷和白油混合，以340r/min的速度搅拌40分钟；
（2）将半纤维素和蒙脱石混合，于75℃下，以360r/min的速度搅拌2.5小时，加入白土粉，继续搅拌20分钟，放冷至室温；
（3）向步骤（2）所得物中加入苯甲酸钠、硫酸铵、焦磷酸钠和甘露糖醇，以370r/min的速度搅拌，搅拌30分钟，分3次加入步骤（1）所得，每次间隔15分钟，搅拌均匀，干燥，粉碎，即得。
实施例 2一种造纸助剂组合物，取下述重量份的主要原料制备而成（每份为600g）：半纤维素18份，白土粉25份，蒙脱石18份，聚乙二醇8份，硬脂酸6份，丙二醇丁醚3份，十二烷基苯磺酸钠5份，聚二甲基硅氧烷2份，苯甲酸钠2份，白油8份，硫酸铵3份，焦磷酸钠4份，甘露糖醇5份。
上述造纸助剂组合物的制备方法是：
（1）将聚乙二醇、硬脂酸、丙二醇丁醚、十二烷基苯磺酸钠、聚二甲基硅氧烷和白油混合，以480r/min的速度搅拌40分钟；
（2）将半纤维素和蒙脱石混合，于95℃下，以550r/min的速度搅拌2.5小时，加入白土粉，继续搅拌20分钟，放冷至室温；
（3）向步骤（2）所得物中加入苯甲酸钠、硫酸铵、焦磷酸钠和甘露糖醇，以450r/min的速度搅拌，搅拌50分钟，分3次加入步骤（1）所得，每次间隔30分钟，搅拌均匀，干燥，粉碎，即得。
实施例 3一种造纸助剂组合物，取下述重量份的主要原料制备而成（每份为600g）：半纤维素14份，白土粉22份，蒙脱石12份，聚乙二醇5份，硬脂酸4份，丙二醇丁醚1.5份，十二烷基苯磺酸钠3份，聚二甲基硅氧烷1.3份，苯甲酸钠1.2份，白油4份，硫酸铵1.6份，焦磷酸钠1.3份，甘露糖醇3份。
上述造纸助剂组合物的制备方法是：
（1）将聚乙二醇、硬脂酸、丙二醇丁醚、十二烷基苯磺酸钠、聚二甲基硅氧烷和白油混合，以370r/min的速度搅拌40分钟；
（2）将半纤维素和蒙脱石混合，于80℃下，以400r/min的速度搅拌2.5小时，加入白土粉，继续搅拌20分钟，放冷至室温；
（3）向步骤（2）所得物中加入苯甲酸钠、硫酸铵、焦磷酸钠和甘露糖醇，以390r/min的速度搅拌，搅拌35分钟，分3次加入步骤（1）所得，每次间隔20分钟，搅拌均匀，干燥，粉碎，即得。
实施例 4一种造纸助剂组合物，取下述重量份的主要原料制备而成（每份为600g）：半纤维素16份，白土粉24份，蒙脱石16份，聚乙二醇7份，硬脂酸5份，丙二醇丁醚2.6份，十二烷基苯磺酸钠4份，聚二甲基硅氧烷1.7份，苯甲酸钠1.4份，白油7份，硫酸铵2.4份，焦磷酸钠2份，甘露糖醇4份。
上述造纸助剂组合物的制备方法是：
（1）将聚乙二醇、硬脂酸、丙二醇丁醚、十二烷基苯磺酸钠、聚二甲基硅氧烷和白油混合，以440r/min的速度搅拌40分钟；
（2）将半纤维素和蒙脱石混合，于90℃下，以500r/min的速度搅拌2.5小时，加入白土粉，继续搅拌20分钟，放冷至室温；
（3）向步骤（2）所得物中加入苯甲酸钠、硫酸铵、焦磷酸钠和甘露糖醇，以430r/min的速度搅拌，搅拌45分钟，分3次加入步骤（1）所得，每次间隔26分钟，搅拌均匀，干燥，粉碎，即得。
实施例 5一种造纸助剂组合物，取下述重量份的主要原料制备而成（每份为600g）：半纤维素15份，白土粉23份，蒙脱石15份，聚乙二醇6份，硬脂酸4.5份，丙二醇丁醚2.2份，十二烷基苯磺酸钠3.5份，聚二甲基硅氧烷1.5份，苯甲酸钠1.3份，白油6份，硫酸铵1.8份，焦磷酸钠1.7份，甘露糖醇3.3份。
上述造纸助剂组合物的制备方法是：
（1）将聚乙二醇、硬脂酸、丙二醇丁醚、十二烷基苯磺酸钠、聚二甲基硅氧烷和白油混合，以420r/min的速度搅拌40分钟；
（2）将半纤维素和蒙脱石混合，于85℃下，以450r/min的速度搅拌2.5小时，加入白土粉，继续搅拌20分钟，放冷至室温；
（3）向步骤（2）所得物中加入苯甲酸钠、硫酸铵、焦磷酸钠和甘露糖醇，以410r/min的速度搅拌，搅拌40分钟，分3次加入步骤（1）所得，每次间隔24分钟，搅拌均匀，干燥，粉碎，即得。
本发明所用主要原料：
半纤维素：半纤维素：是由几种不同类型的单糖构成的异质多聚体，这些糖是五碳糖和六碳糖，包括木糖、***糖和半乳糖等。半纤维素木聚糖在木质组织中占总量的50%，它结合在纤维素微纤维的表面，并且相互连接，这些纤维构成了坚硬的细胞相互连接的网络。
白土粉：白垩，又称白土粉、白土子、白埴土、白善、白墡。白垩是一种微细的碳酸钙的沉积物，是方解石的变种。白垩一般主要是指分布在西欧的白垩纪的地层，而白垩纪一名即由此而来。作为矿物的白垩一般用来制造粉笔等产品。
蒙脱石：蒙脱石又名微晶高岭石或胶岭石，是一种硅铝酸盐，其主要成分为八面体蒙脱石微粒，因其最初发现于法国的蒙脱城而命名的。为止泻药类非处方药药品。临床适用于成人及儿童急、慢性腹泻。利用其阳离子交换性能制成蒙脱石有机复合体，广泛用于高温润脂、橡胶、塑料、油漆；利用其吸附性能，用于食油精制脱色除毒、净化石油、核废料处理、污水处理；利用其粘结性可作铸造型砂粘结剂等；利用其分散悬浮性用于钻井泥浆。由于钠蒙脱石的许多性能优于钙蒙脱石，因而常利用蒙脱石的阳离子交换性能，进行改型处理，将钙蒙脱石改造成钠蒙脱石。蒙脱石在医药中应用广泛，可以做医药载体，起控释剂功效，在医药领域有成熟产品蒙脱石散，几乎成为了蒙脱石的代名词，起到止泻功效。蒙脱石在畜类（猪，兔）养殖中有很好应用，尤其是仔、乳猪的黄白痢，小兔的拉稀，起到预防功效，鉴于蒙脱石的特性，还能作为最优秀的饲料脱霉剂的首选。
聚乙二醇：聚乙二醇系列产品无毒、无刺激性，味微苦，具有良好的水溶性，并与许多有机物组份有良好的相溶性。它们具有优良的润滑性、保湿性、分散性、粘接剂、抗静电剂及柔软剂等，在化妆品、制药、化纤、橡胶、塑料、造纸、油漆、电镀、农药、金属加工及食品加工等行业中均有着极为广泛的应用。
硬脂酸：硬脂酸主要是从动、植物油脂中得到的固体脂肪酸，主要成分为硬脂酸(C18H36O2)与棕榈酸(C16H32O2)。纯品为带有光泽的白色柔软小片。硬脂酸广泛应用于PVC塑料管材、板材、型材、薄膜的制造。是PVC热稳定剂，具有很好的润滑性和较好的光、热稳定作用。在塑料PVC管中，硬脂酸有助于防止加工过程中的”焦化”，在PVC薄膜加工中添加是一种有效的热稳定剂，同时可以防御暴置于硫化物中所引起的成品薄膜变色。硬脂酸以甘油酯的形式存在于动物脂肪、油以及一些植物油中，这些油经水解即得硬脂酸。
丙二醇丁醚：丙二醇丁醚，又名1，2-丙二醇-1-单丁醚或者1-丁氧基-2-丙醇；2-羟丙基·丁基醚。无色透明液体。由于其极低的毒性，因此用于工业或者家用清洁剂配方中，安全性极高。
聚二甲基硅氧烷：聚二甲基硅氧烷，也称为二甲基硅油，是一种疏水类的有机硅物料。在药品、日化用品、食品、建筑等各领域均有应用，它的衍生物已达数百种，常用的聚硅氧烷主要有：聚二甲基硅氧烷，环甲基硅氧烷，氨基硅氧烷，聚甲基苯基硅氧烷，聚醚聚硅氧烷共聚物。其中环聚二甲基硅氧烷就为常用的聚硅氧烷一种。
白油：白油，别名石蜡油、白色油、矿物油。本品是由石油所得精炼液态烃的混合物，主要为饱和的环烷烃与链烷烃混合物，原油经常压和减压分馏、溶剂抽提和脱蜡，加氢精制而得用于制造洗衣粉、合成洗涤剂、合成石油蛋白、农药乳化剂等。
甘露糖醇：甘露醇是一种多元醇或糖醇，其天然品广泛存在于植物、藻类、食用菌类和地衣类等生物体内。由于甘露醇具有特殊的物理和化学性质， 因此在食品、医药和化工等行业有着广泛应用。目前甘露醇工业化生产主要采用海带提取法和化学合成法。
试验例 为了测试本发明所得造纸助剂组合物（实施例5）的性能，对其性能进行了测定，结果如表1所示。
表1：本发明所得产品性能测试
由表1可以得出，本发明所得产品能够增加纸张环压强度，撕裂指数、耐破指数和抗张指数，提高纸张的质量。
最后应说明的是，实施例只是本发明最优的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种造纸助剂组合物，其特征在于，取下述重量配比的主要原料制备而成：半纤维素12-18，白土粉20-25，蒙脱石10-18，聚乙二醇4-8，硬脂酸3-6，丙二醇丁醚1-3，十二烷基苯磺酸钠2-5，聚二甲基硅氧烷1-2，苯甲酸钠1-2，白油3-8，硫酸铵1-3，焦磷酸钠1-4，甘露糖醇2-5。
2.如权利要求1所述的造纸助剂组合物，其特征在于，取下述重量配比的主要原料制备而成：半纤维素14-16，白土粉22-24，蒙脱石12-16，聚乙二醇5-7，硬脂酸4-5，丙二醇丁醚1.5-2.6，十二烷基苯磺酸钠3-4，聚二甲基硅氧烷1.3-1.7，苯甲酸钠1.2-1.4，白油4-7，硫酸铵1.6-2.4，焦磷酸钠1.3-2，甘露糖醇3-4。
3.如权利要求1所述的造纸助剂组合物，其特征在于，取下述重量配比的主要原料制备而成：半纤维素15，白土粉23，蒙脱石15，聚乙二醇6，硬脂酸4.5，丙二醇丁醚2.2，十二烷基苯磺酸钠3.5，聚二甲基硅氧烷1.5，苯甲酸钠1.3，白油6，硫酸铵1.8，焦磷酸钠1.7，甘露糖醇3.3。
4.如权利要求1～3任一所述的造纸助剂组合物的制备方法，其特征在于，步骤如下：
（1）将聚乙二醇、硬脂酸、丙二醇丁醚、十二烷基苯磺酸钠、聚二甲基硅氧烷和白油混合，以340-480r/min的速度搅拌40分钟；
（2）将半纤维素和蒙脱石混合，于75-95℃下，以360-550r/min的速度搅拌2.5小时，加入白土粉，继续搅拌20分钟，放冷至室温；
（3）向步骤（2）所得物中加入苯甲酸钠、硫酸铵、焦磷酸钠和甘露糖醇，以370-450r/min的速度搅拌，搅拌30-50分钟，分3次加入步骤（1）所得，每次间隔15-30分钟，搅拌均匀，干燥，粉碎，即得。
5.如权利要求4所述的造纸助剂组合物的制备方法，其特征在于，步骤（1）以370-440 r/min的速度搅拌（优选以420r/min的速度搅拌）。
6.如权利要求4所述的造纸助剂组合物的制备方法，其特征在于，步骤（2）于80-90℃下（优选于85℃下）。
7.如权利要求4所述的造纸助剂组合物的制备方法，其特征在于，步骤（2）以400-500r/min的速度搅拌（优选以450r/min的速度搅拌）。
8.如权利要求4所述的造纸助剂组合物的制备方法，其特征在于，步骤（3）以390-430r/min的速度搅拌（优选以410r/min的速度搅拌）。
9.如权利要求4所述的造纸助剂组合物的制备方法，其特征在于，步骤（3）搅拌35-45分钟（优选搅拌40分钟）。
10.如权利要求4所述的造纸助剂组合物的制备方法，其特征在于，步骤（3）每次间隔20-26分钟（优选每次间隔24分钟）。
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