CN1088484C - 造纸用树脂障碍控制剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种树脂障碍控制剂，主要是一种是阳离子型脂肪酸改性聚酰胺占重量的50～90%，余为水溶性阳离子型聚合物的组合物。本控制剂添加量少，抑制纸浆悬浮液中的树脂微粒引起的絮凝、沉淀和积累效果更好。

Description

造纸用树脂障碍控制剂

本发明涉及一种造纸工艺过程中树脂障碍控制剂，主要是一种阳离子型脂肪酸改性聚酰胺和水溶性阳离子型聚合物的组合物。

为了克服絮凝、沉淀和积累所引起的树脂障碍，现有技术中通常是通过使用无机吸附剂、有机溶剂和分散剂、表面活性剂类化合物等各类添加剂来解决树脂障碍，但是这些添加剂的效果有限，且添加量需要较大，易引起积累，有时还能使***变得更加复杂化。另有一种在用的水溶性阳离子聚合物也具有控制树脂障碍的效果，但其效果也不够满意。

本发明的目的是为了克服上述已有技术的不足，而提供一种添加量少，抑制纸浆悬浮液中的树脂微粒引起的絮凝、沉淀和积累效果更好的纸用树脂障碍控制剂。

通过研究发现，具有某些特定结构的阳离子型聚合物，在控制树脂障碍方面是一只较为重要的功能助剂，合适的阳离子化程度对大多数阴离子类树脂有较好的捕集、吸附、钝化作用，能比较有效地调节和控制***的Zeta电位，配合一定的聚合度，在吸附树脂后能与纤维有较好的定着性，随着纸页的离开，便于从体系中彻底清除树脂障碍的影响。

本发明的树脂障碍控制剂是一种阳离子型脂肪酸改性聚酰胺和水溶性阳离子型聚合物的组合物，其中阳离子型脂肪酸改性聚酰胺占重量80～90％。

拼用上述两种化合物，通常可以收到出人意料的协同效应，发挥了优良的防止树脂障碍的作用，并且使用量少，避免了由于化学品的过多添加而使得***变得更加复杂化。

本发明中阳离子型脂肪酸改性聚酰胺选的是用改性的阳离子硬脂酰胺，效果更理想。

本发明组合物中一类有效成分----阳离子型脂肪酸改性聚酰胺是由多元烷基多元胺与二元羧酸及碳数为8～26的高级脂肪酸反应得到的脂肪酰胺，  再与环氧氯丙烷反应后的生成物。

上述阳离子型脂肪酸改性聚酰胺中所用的多元烷基多元胺的结构式如下：

          H₂N-(C_nH_2nNH)_x-H

式中n是2～6的整数，x是1～4的整数；具体的有乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺，或是它们的混合物。

上述阳离子型脂肪酸改性聚酰胺所用的二元羧酸其结构式如下：

           HOOC-R-COOH

式中R是饱和的或者是不饱和的二价的脂肪族烃基，或是二价的脂环式烃基，及二价的芳香族烃基；具体的有丙二酸、戊二酸、琥珀酸、富马酸、马来酸、苯二甲酸等，使用时可以单独一种或二种以上混合，本发明中所用的二元羧酸最为理想的是R的碳数从1～6的脂肪族二元羧酸。

上述阳离子型脂肪酸改性聚酰胺所用的高级脂肪酸，其碳数从8～26，最为理想的是12～18的高级脂肪酸；具体的有：十二酸、十四酸、十六烷酸、硬脂酸等。

本发明中的脂肪酸改性聚酰胺和环氧氯丙烷的反应生成物的制造中所用的原料如上所述。具体的制造方法是：将1mol的多元烷基多元胺与0.3～0.9mol的二元羧酸按比例混合，反应温度通常控制在140～240℃，反应时间为1～8小时。

得到的生成物中再加入碳数为8～26的高级脂肪酸，1.4～0.2mol混合加热，得到脂肪酸改性聚酰胺，这步反应温度控制在140～240℃反应时间为1～6小时。

所得到的脂肪酸改性聚酰胺再与环氧氯丙烷反应，此时的环氧氯丙烷的加入量对于1mol的多元烷基多元胺为0.5～4mol，反应温度控制在40～100℃，反应时间为0.5～8小时。

本发明组合物中另一类有效成分是水溶性阳离子型聚合物，有多种不同结构单元的阳离子聚合物都可以使用，它们的分子量通常是由5000～500000，较适宜的为2000～50000。

上述阳离子型聚合物比较好的有聚乙烯亚胺类，特别是分子量小于5000的聚乙烯亚胺。例如：四亚乙基五胺、三亚乙基四胺，以及各种其它含氨基的聚合物材料。

上述好的阳离子型聚合物也包括：以环氧氯丙烷与各种胺制备的季铵型聚合物，及环氧氯丙烷交联的多胺聚合物，如用表氯醇交联的聚酰胺-聚乙烯多胺共聚物。

上述阳离子型聚合物还可以是烯丙基类化合物，如二烯丙基二甲基氯化铵，或是该结构单元的均聚物，或是其与丙烯酸衍生物，如丙烯酰胺的共聚物。

上述阳离子型聚合物还有双氰胺-甲醛类的缩合物。

树脂障碍控制在造纸工艺中的添加场合可选择在纸机浆池，混合槽等，与树脂微粒接触时间要长，搅拌要充分。对纸浆的用量一般为10～500ppm，能充分发挥效果。

另外，在本发明的组合物中也可以配阳离子或非离子表面活性剂一起使用。

下面的实例是采用本发明的树脂障碍控制剂在工厂中的应用例。

本发明的树脂障碍控制剂原理是捕集、分散稳定纸浆悬浮液中的树脂微粒，防止其由于外力的作用而絮凝、钝化树脂表面，降低其粘性，防止其在造纸网、毛毯、烘缸上的粘附，为此能有效防止以废纸和原木为原料的抄纸体系中所产生的树脂障碍，能有效提高纸的产量和质量。

实施例1。本例中阳离子型脂肪酸改性聚酰胺选用占重量90％改性的阳离子硬脂酰胺和10％低分子量的聚乙烯亚胺混合复配，然后将该复合物用40～60℃的温水稀释成0.5％的浓度。

在以100％的旧报纸为原料生产转移印花纸的造纸工艺中，由于脱墨后残留的油墨和旧报纸中夹带的其他印刷纸中的胶粘物，粘附在压榨辊、烘缸上，使得在纸的抄造过程中，断纸率高达15次/天左右。后通过在该体系的纸机浆池中添加0.03％(以绝干量纸浆计)的上述本发明的树脂障碍控制剂，树脂的附着量大大减少，由树脂引起的断纸率也减少至每天的1～2次，其结果是纸的产量增加了20％。

实施例2。在该实例中的树脂障碍控制剂仍是以占重量80％改性的阳离子硬脂酰胺和20％聚胺环氧氯丙烷的聚合物为有效成份混合复配，并用温水稀释成0.5％的浓度。

在以针叶木和废纸板为原料生产外包装挂面纸的体系中，由于原木中的树脂成份和废纸板中的石蜡等物质经常会引起造纸机网部和毛毯的堵塞，还会影响成纸质量使纸面出现“油斑”，通过在该体系的纸机浆池中添加0.05％(相对于纸浆)的上述本发明的树脂障碍控制剂，树脂的附着量减少，网、毯的洗涤次数也大大减少，纸产品的质量有所提高，提高了生产能力，还可提高纸的表面平滑度。

本发明所述的阳离子型脂肪酸改性聚酰胺与水溶性阳离子型聚合物，可以分别加入到纸浆悬浮液中去，同样落入本发明保护范围。

Claims (2)

1、一种造纸用树脂障碍控制剂，其特征是是一种阳离子型脂肪酸改性聚酰胺和水溶性阳离子型聚合物的组合物，其中阳离子型脂肪酸改性聚酰胺占重量80～90％。

2、如权利要求1所述的造纸用树脂障碍控制剂，其特征是所述的阳离子型脂肪酸改性聚酰胺是改性的阳离子硬脂酰胺。