CN116005483A - 一种纸浆纤维增强剂及其制备方法和应用 - Google Patents
一种纸浆纤维增强剂及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116005483A CN116005483A CN202310262411.7A CN202310262411A CN116005483A CN 116005483 A CN116005483 A CN 116005483A CN 202310262411 A CN202310262411 A CN 202310262411A CN 116005483 A CN116005483 A CN 116005483A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- weight
- stirring
- parts
- reaction
- solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/64—Paper recycling
Landscapes
- Paper (AREA)
Abstract
本发明提出了一种纸浆纤维增强剂及其制备方法和应用，属于增强剂技术领域。将玉米芯经过预处理后，依次进行羧甲基化和氧化反应，制得氧化羧甲基化纤维素，然后与支化多胺反应，进一步聚多巴胺改性，制得的改性纤维素，与丙烯酰胺、阴离子聚合单体、阳离子聚合单体聚合制得的增强助剂混合均匀，加入碱处理后的玄武岩纤维，搅拌反应，过滤，洗涤，干燥，得到纸浆纤维增强剂，能够明显提高纸张的机械性能，显著提高纸张的耐折指数、耐破指数、层间结合强度等物理指标，其原料来源广泛、成膜性好、生物降解性好，胶合强度高，黏性佳，耐水性能好，具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及增强剂技术领域，具体涉及一种纸浆纤维增强剂及其制备方法和应用。
背景技术
纸是人们日常生活中最常用的物品，无论日常的衣食住行、学习工作，还是在工业、农业和国防工业生产中，都离不开纸。随着科学技术的进步和消费需求的升级，对纸的使用越来越讲究节约和环保，但这并不影响造纸行业的蓬勃发展。纸的市场需求越来越呈现出需求个性化、应用专业化、供给规模化及资源循环化等趋势，相应的造纸行业也将朝着企业规模化、技术集成化、产品多样化功能化、生产清洁化、资源节约化、林纸一体化和产业全球化发展。
我国包装纸主要以废纸为生产原材料，主要包括白板纸、箱板纸、瓦楞原纸及其它纸板等，广泛用于包装食品、药品、家用电器、日用百货、针棉织物、文化用品等，使用范围覆盖国民生产、生活各个领域，是我国纸及纸板消费量占比最大的纸种之一，也是行业目前的主要目标市场。包装用纸主要原料是废纸，国内的废纸经多次重复利用，从原料结构和品质方面不能保证成品纸的性能指标，对此需要添加各种功能性助剂提高其强度，而目前市场上增强类助剂质量参差不齐，增强效果很难满足造纸企业产品使用要求。
另外，耐折度是衡量纸和纸板性能的重要指标之一。尤其是包装用纸对耐折度需求越来越多，纸张的耐折度问题已经成了众多纸厂关心的问题，提高纸张的耐折度无论对于纸还是箱板纸都具有很重要的意义。但是由于造纸用木材原料短缺，国内箱板纸所用纸浆基本是OCC（obsolescence Corrugated cardboard，废旧箱板纸）纸浆，即以旧的瓦楞纸箱OCC为原料，事先经过至少两个回收过程的纸浆。它的纤维比原始纤维短得多。这些较短的纤维之间的结合力明显较弱，导致纸张强度(如破裂强度、折叠强度和拉伸强度)方面的质量差。而且OCC纸浆还携带大量的阴离子垃圾，这会导致强度增强剂失去效率。尤其是随着对废纸浆进口控制，市场上的OCC纸浆来源减少，OCC纸浆的循环使用次数越来越多，纸纤维越来越短，浆料纤维物理强度性能发生不可避免的衰变，导致成纸性能急剧下降，尤其是耐折效果越来越差，难以满足用户需求。因此为解决当前OCC纸浆的使用困境，研发适用于以废纸浆为原料的纸张的耐折增强剂具有现实意义。
对于提高纸张的耐折性能，国内外的学者均做出过相应的研究。如陕西科技大学的冯妤(新型瓦楞纸增强剂的制备与应用[J]，造纸科学与技术，2009，28(1):50-52)研究了以阳离子淀粉与水性环氧树脂经交联剂处理后对瓦楞纸性能的影响，其结果表明这种物料体系能够提升瓦楞纸的耐折强度。再如刘艳等人(环氧化聚乙烯醇改性PAE湿增强剂的合成及作用机理[J]，精细化工，2015，32(9)：1051-1055)利用环氧化聚乙烯醇对聚酰胺多胺环氧氯丙烷改性后应在造纸工序中，可以提高纸张的耐折次数。但是上述的研究主要是体现在针对新的纸浆原料的应用上。目前市场上尚缺少针对多次循环使用后的废纸浆的耐折增强剂。
纤维素纤维的一些固有优点列举如下：它们具有低密度，它们是从可再生资源获得，它们对机械具有低磨损；它们较低重量下具有相同性能，并且对于相同的重量更坚固(25-30％)；它们具有较低的加工能量要求和较低的热膨胀系数；它们具有良好的机械性能，而且成本低，非常具有吸引力。
中国专利CN1125206C公开了一种纸制品用的防水剂及其制备工艺，使用一种由热塑性材料丙烯酸酯类聚合物聚合获得的应用于一次性纸制品包装用防水剂，但仅限于防水功效，对纸制品的包装的抗压强度性能影响不大。
发明内容
本发明的目的在于提出一种纸浆纤维增强剂及其制备方法和应用，明显提高纸张的机械性能，显著提高纸张的耐折指数、耐破指数、层间结合强度等物理指标，其原料来源广泛、成膜性好、生物降解性好，胶合强度高，黏性佳，耐水性能好，具有广阔的应用前景。
本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供一种纸浆纤维增强剂的制备方法，将玉米芯经过预处理后，依次进行羧甲基化和氧化反应，制得氧化羧甲基化纤维素，然后与支化多胺反应，进一步聚多巴胺改性，制得的改性纤维素，与丙烯酰胺、阴离子聚合单体、阳离子聚合单体聚合制得的增强助剂混合均匀，加入碱处理后的玄武岩纤维，搅拌反应，过滤，洗涤，干燥，得到纸浆纤维增强剂。
作为本发明的进一步改进，包括以下步骤：
S1.玉米芯的预处理：将玉米芯经过干燥，粉碎，研磨，加入水中，加入冰醋酸、亚氯酸钠，加热搅拌反应，抽滤，洗涤，干燥，得到纤维素；
S2.羧甲基化反应：将步骤S1制得的纤维素加入乙醇水溶液中，调节溶液pH值为碱性，加入氯乙酸钠，加热搅拌反应，调节溶液pH值为中性，过滤，洗涤，干燥，得到羧甲基化纤维素；
S3.氧化反应：将步骤S2制得的羧甲基化纤维素加入水中，加入四甲基哌啶氧化物、溴化钠和次氯酸钠，调节溶液pH值为碱性，加热搅拌反应，过滤，洗涤，干燥，得到氧化羧甲基化纤维素；
S4.支化多胺的制备：将第一质量份三乙烯四胺加入甲醇中，滴加丙烯酸甲酯，搅拌反应第一时间段，旋蒸除去溶剂，继续加入乙醇和第二质量份三乙烯二胺，搅拌反应第二时间段，旋蒸除去溶剂，得到支化多胺；
S5.改性：将步骤S3制得的氧化羧甲基化纤维素加入醋酸溶液中，加入步骤S4制得的支化多胺，调节溶液pH值为碱性，第一温度下加热搅拌反应第三时间段，过滤，洗涤，产物加入水中，分散均匀，然后加入多巴胺盐酸盐和催化剂，第二温度下加热搅拌反应第四时间段，过滤，洗涤，干燥，得到改性纤维素；
S6.增强助剂的制备：将丙烯酰胺溶液、阴离子聚合单体、阳离子聚合单体、螯合剂、无机酸、分子量调整剂和去离子水，搅拌均匀，通氮气排氧，升温至60-90℃，滴加引发剂，保温反应，然后加入终止剂，调节反应釜压力和温度脱除单体，制得增强助剂；
S7.纸浆纤维增强剂的制备：将步骤S5制得的改性纤维素和步骤S6制得的增强助剂混合均匀，加入碱处理后的玄武岩纤维，搅拌反应，过滤，洗涤，干燥，得到纸浆纤维增强剂。
作为本发明的进一步改进，步骤S1中所述玉米芯、水、冰醋酸、亚氯酸钠的质量比为3-5：100-120：1-3：1-3，所述加热搅拌反应的温度为70-90℃，时间为2-4h；步骤S2中所述乙醇水溶液中乙醇含量为50-70wt%，所述纤维素、氯乙酸钠的质量比为10:13-15；所述调节溶液pH值为碱性时，pH值为10-11，所述加热搅拌反应的温度为50-70℃，时间为1-2h。
作为本发明的进一步改进，步骤S3中所述羧甲基化纤维素、四甲基哌啶氧化物、溴化钠和次氯酸钠的质量比为10：0.03-0.05：4-6：5-7；所述调节溶液pH值为碱性时，pH值为10-11，所述加热搅拌反应的温度为30-40℃，时间为1-2h。
作为本发明的进一步改进，步骤S4中所述第一质量份三乙烯四胺、甲醇、丙烯酸甲酯、第二质量份三乙烯四胺、乙醇的质量比为1：3-5：10-12：7-9：5-6，所述第一时间段为10-15h，所述第二时间段为24-30h。
作为本发明的进一步改进，步骤S5中所述醋酸溶液的浓度为5-10wt%，所述氧化羧甲基化纤维素、支化多胺的质量比为1-2:1，所述调节溶液pH值为碱性时，pH值为8-8.5，所述第一温度为70-90℃，所述第三时间段为5-7h，所述产物、多巴胺盐酸盐和催化剂的质量比为10:12-15:0.3-0.5，所述催化剂为含有5-7wt% CoCl2的pH=5.5-6的Tris-HCl溶液，所述第二温度为35-45℃，所述第四时间段为1-2h。
作为本发明的进一步改进，步骤S6中所述增强助剂中各原料的重量份如下：丙烯酰胺溶液40-55份，阴离子聚合单体0.3-1份，阳离子聚合单体1-3份，螯合剂0.01-0.05份，无机酸0.05-0.2份，分子量调整剂0.1-0.5份，引发剂0.03-0.1份，终止剂0.05-0.15份，去离子水40-60份；所述丙烯酰胺溶液为丙烯酰胺单体及其衍生物中的一种或多种的混合水溶液，丙烯酰胺含量20-40%；所述阴离子聚合单体选自丙烯酸、衣康酸、富马酸、烯丙基磺酸中的至少一种；所述阳离子聚合单体选自甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵中的至少一种；所述螯合剂为乙二胺四乙酸；所述无机酸为硫酸；所述分子量调整剂选自巯基乙醇、巯基乙酸、亚磷酸钠、丙烯基磺酸钠中的至少一种；所述引发剂选自过氧化氢、过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的至少一种；所述终止剂选自亚硫酸氢钠、对苯二酚中的至少一种。
作为本发明的进一步改进，步骤S7中所述改性纤维素、增强助剂、碱处理后的玄武岩纤维的质量比为15-20：5-7:1-2，所述碱处理后的玄武岩纤维的制备方法如下：将玄武岩纤维加入10-15wt%的NaOH或KOH溶液中，浸泡15-20min，过滤，洗涤，干燥，得到碱处理后的玄武岩纤维，所述搅拌反应的时间为30-50min。
本发明进一步保护一种上述的制备方法制得的纸浆纤维增强剂。
本发明进一步保护一种上述纸浆纤维增强剂在提高纸浆强度和韧性中的应用。
本发明具有如下有益效果：本发明纸浆纤维增强剂的主要成分是亲水性高分子，这些亲水性高分子分散在纤维之间增加了纤维间成键数量，从而增加纸浆纤维间的结合密度和强度，显著地提高成纸的强度指标，起到纸浆纤维增强黏合剂的作用。施用到纸张后，能够显著提高纸张的耐折指数、耐破指数、层间结合强度等物理指标。
本发明中，玉米芯是一种农业副产品，是由玉米棒脱粒加工再经过严格筛选得到，具有组织均匀、硬度适宜、靭性良好及吸水性强等优点，在使用过程中易破碎，其含有丰富的纤维素及半纤维素。纤维素是一种多糖，由于其来源广泛、成膜性好、生物降解性好且其结构单元中还含有较为活泼的羟基、氨基等优点，但同时它也存在一些缺点，比如在纸浆纤维中架桥能力差、在造纸的碱性环境下增强效果差等。
羧甲基化改性纤维素是指纤维素中在加入碱和氯乙酸后于醇介质中发生醚化反应，用羧甲基钠取代羟基中的氢，而使羧甲基基团接入到纤维素分子上。将纤维素进行羧甲基化改性制备的增强黏合剂，可以在纸浆纤维上和纤维周围形成薄膜，并显著增加了纸张的机械性能。
进一步进行氧化改性，利用氧化剂将纤维素分子上的活性基团羟基氧化成羧基、羰基或醛基，纸浆的羧基含量有所增加，抄成纸浆的抗张指数也在不断增加。
同时，含有丰富醛基的氧化羧甲基纤维素也可以与支化多胺发生希夫碱反应，在纸浆纤维的坚硬骨架和多元胺的柔软支链之间搭建耐水“胺桥”，利用共价键和非共价键协同增效机制耗散应力。同时，凭借活化胶合界面的优势，在交联网络中的游离氨基和活性界面醛基之间进一步强化交联网络，提高胶合强度和耐水性能。制得的产物进行聚多巴胺改性，产生了大量的粘性基团羟基、氨基以及羧基，能通过氢键提高产物的粘合性能，得到的改性纤维素与增强助剂的能够很好的共混形成复合物，进一步增强纸张的机械性能。另外，改性纤维素还可以与增强助剂中的阳离子结构协同增效，增加了纤维间氢键的形成，对纸张的增强效果比单独的改性纤维素或增强助剂更明显。
同时，本发明改性纤维素与增强助剂能够很好的共混形成复合物，加入碱处理后的玄武岩纤维，通过加入玄武岩纤维，进一步提高了纸张的力学性能。
本发明制得的纸浆纤维增强剂能够明显提高纸张的机械性能，显著提高纸张的耐折指数、耐破指数、层间结合强度等物理指标，其原料来源广泛、成膜性好、生物降解性好，胶合强度高，黏性佳，耐水性能好，具有广阔的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1中步骤S1制得的纤维素的SEM（Scanning ElectronMicroscope，扫描
电子显微镜）图；
图2为本发明实施例1中步骤S3制得的氧化羧甲基化纤维素的SEM图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
玉米芯购于山东龙力生物科技股份有限公司；玄武岩纤维购于常州义宝新材料科技有限公司，纤维密度为2.6-2.8g/cm3，纤维长度5-15mm。
实施例1
本实施例提供一种纸浆纤维增强剂的制备方法，包括以下步骤：
S1.玉米芯的预处理：将3重量份玉米芯经过干燥，粉碎，研磨，加入100重量份水中，加入1重量份冰醋酸、1重量份亚氯酸钠，加热至70℃，搅拌反应2h，抽滤，清水洗涤，105℃干燥2h，得到纤维素；图1为制得的纤维素的SEM图；
S2.羧甲基化反应：将10重量份步骤S1制得的纤维素加入100重量份50wt%乙醇水溶液中，调节溶液pH值为10，加入13重量份氯乙酸钠，加热至50℃，搅拌反应1h，调节溶液pH值为7，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，得到羧甲基化纤维素；
S3.氧化反应：将10重量份步骤S2制得的羧甲基化纤维素加入100重量份水中，加入0.03重量份四甲基哌啶氧化物、4重量份溴化钠和5重量份次氯酸钠，调节溶液pH值为10，加热至30℃，搅拌反应1h，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，得到氧化羧甲基化纤维素；图2为制得的氧化羧甲基化纤维素的SEM图，制得的氧化羧甲基化纤维素得到了更微小的纤维，改变了纤维素的形态；
S4.支化多胺的制备：将10重量份三乙烯四胺加入30重量份甲醇中，滴加100重量份丙烯酸甲酯，搅拌反应10h，旋蒸除去溶剂，继续加入50重量份乙醇和70重量份三乙烯二胺，搅拌反应24h，旋蒸除去溶剂，得到支化多胺；
S5.改性：将10重量份步骤S3制得的氧化羧甲基化纤维素加入100重量份5wt%醋酸溶液中，加入10重量份步骤S4制得的支化多胺，调节溶液pH值为8，加热至70℃，搅拌反应5h，过滤，洗涤，将10重量份产物加入水中，1000W超声分散20min，然后加入12重量份多巴胺盐酸盐和0.3重量份催化剂，加热至35℃，搅拌反应1h，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，得到改性纤维素；
所述催化剂为含有5wt% CoCl2的pH=5.5的Tris-HCl溶液；
S6.增强助剂的制备：将40重量份含20%丙烯酰胺单体的水溶液、0.3重量份丙烯酸、1重量份甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、0.01重量份乙二胺四乙酸、0.05重量份硫酸、0.1重量份丙烯基磺酸钠和40重量份去离子水，搅拌30min，通氮气排氧，升温至60℃，加入0.03重量份过硫酸钠，保温反应2h，然后加入0.05重量份亚硫酸氢钠，调节反应釜压力为-0.07MPa，调节温度为80℃，制得增强助剂；
S7.纸浆纤维增强剂的制备：将15重量份步骤S5制得的改性纤维素和5重量份步骤S6制得的增强助剂搅拌混合10min，加入1重量份碱处理后的玄武岩纤维，搅拌反应30min，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，得到纸浆纤维增强剂；
碱处理后的玄武岩纤维的制备方法：将玄武岩纤维加入10wt%的NaOH溶液中，固液比为1g:10mL，浸泡15min，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，得到碱处理后的玄武岩纤维。
实施例2
本实施例提供一种纸浆纤维增强剂的制备方法，包括以下步骤：
S1.玉米芯的预处理：将5重量份玉米芯经过干燥，粉碎，研磨，加入120重量份水中，加入3重量份冰醋酸、3重量份亚氯酸钠，加热至90℃，搅拌反应4h，抽滤，清水洗涤，105℃干燥2h，得到纤维素；
S2.羧甲基化反应：将10重量份步骤S1制得的纤维素加入100重量份70wt%乙醇水溶液中，调节溶液pH值为11，加入15重量份氯乙酸钠，加热至70℃，搅拌反应2h，调节溶液pH值为7，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，得到羧甲基化纤维素；
S3.氧化反应：将10重量份步骤S2制得的羧甲基化纤维素加入100重量份水中，加入0.05重量份四甲基哌啶氧化物、6重量份溴化钠和7重量份次氯酸钠，调节溶液pH值为11，加热至40℃，搅拌反应2h，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，得到氧化羧甲基化纤维素；
S4.支化多胺的制备：将10重量份三乙烯四胺加入50重量份甲醇中，滴加120重量份丙烯酸甲酯，搅拌反应15h，旋蒸除去溶剂，继续加入60重量份乙醇和90重量份三乙烯二胺，搅拌反应30h，旋蒸除去溶剂，得到支化多胺；
S5.改性：将20重量份步骤S3制得的氧化羧甲基化纤维素加入100重量份10wt%醋酸溶液中，加入10重量份步骤S4制得的支化多胺，调节溶液pH值为8.5，加热至90℃，搅拌反应7h，过滤，洗涤，将10重量份产物加入水中，1000W超声分散20min，然后加入15重量份多巴胺盐酸盐和0.5重量份催化剂，加热至45℃，搅拌反应2h，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，得到改性纤维素；
所述催化剂为含有7wt% CoCl2的pH=6的Tris-HCl溶液；
S6.增强助剂的制备：将55重量份含40%丙烯酰胺单体的水溶液、1重量份富马酸、3重量份丙烯酸二甲氨基乙酯、0.05重量份乙二胺四乙酸、0.2重量份硫酸、0.5重量份亚磷酸钠和60重量份去离子水，搅拌30min，通氮气排氧，升温至90℃，加入0.1重量份过硫酸钾，保温反应2h，然后加入0.15重量份对苯二酚，调节反应釜压力为-0.07MPa，调节温度为80℃，制得增强助剂；
S7.纸浆纤维增强剂的制备：将20重量份步骤S5制得的改性纤维素和7重量份步骤S6制得的增强助剂搅拌混合10min，加入2重量份碱处理后的玄武岩纤维，搅拌反应50min，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，得到纸浆纤维增强剂；
碱处理后的玄武岩纤维的制备方法：将玄武岩纤维加入15wt%的KOH溶液中，固液比为1g:10mL，浸泡20min，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，得到碱处理后的玄武岩纤维。
实施例3
本实施例提供一种纸浆纤维增强剂的制备方法，包括以下步骤：
S1.玉米芯的预处理：将4重量份玉米芯经过干燥，粉碎，研磨，加入110重量份水中，加入2重量份冰醋酸、2重量份亚氯酸钠，加热至80℃，搅拌反应3h，抽滤，清水洗涤，105℃干燥2h，得到纤维素；
S2.羧甲基化反应：将10重量份步骤S1制得的纤维素加入100重量份60wt%乙醇水溶液中，调节溶液pH值为10.5，加入14.5重量份氯乙酸钠，加热至60℃，搅拌反应1.5h，调节溶液pH值为7，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，得到羧甲基化纤维素；
S3.氧化反应：将10重量份步骤S2制得的羧甲基化纤维素加入100重量份水中，加入0.04重量份四甲基哌啶氧化物、5重量份溴化钠和6重量份次氯酸钠，调节溶液pH值为10.5，加热至35℃，搅拌反应1.5h，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，得到氧化羧甲基化纤维素；
S4.支化多胺的制备：将10重量份三乙烯四胺加入40重量份甲醇中，滴加110重量份丙烯酸甲酯，搅拌反应12h，旋蒸除去溶剂，继续加入55重量份乙醇和80重量份三乙烯二胺，搅拌反应27h，旋蒸除去溶剂，得到支化多胺；
S5.改性：将15重量份步骤S3制得的氧化羧甲基化纤维素加入100重量份7wt%醋酸溶液中，加入10重量份步骤S4制得的支化多胺，调节溶液pH值为8.2，加热至80℃，搅拌反应6h，过滤，洗涤，将10重量份产物加入水中，1000W超声分散20min，然后加入13.5重量份多巴胺盐酸盐和0.4重量份催化剂，加热至40℃，搅拌反应1.5h，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，得到改性纤维素；
所述催化剂为含有6wt% CoCl2的pH=5.7的Tris-HCl溶液；
S6.增强助剂的制备：将48重量份含30%丙烯酰胺单体的水溶液、0.6重量份烯丙基磺酸、2重量份丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、0.03重量份乙二胺四乙酸、0.1重量份硫酸、0.3重量份巯基乙醇和50重量份去离子水，搅拌30min，通氮气排氧，升温至75℃，加入0.07重量份过硫酸铵，保温反应2h，然后加入0.1重量份对苯二酚，调节反应釜压力为-0.07MPa，调节温度为80℃，脱除单体，制得增强助剂；
S7.纸浆纤维增强剂的制备：将17重量份步骤S5制得的改性纤维素和6重量份步骤S6制得的增强助剂搅拌混合10min，加入1.5重量份碱处理后的玄武岩纤维，搅拌反应40min，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，得到纸浆纤维增强剂；
碱处理后的玄武岩纤维的制备方法：将玄武岩纤维加入12wt%的KOH溶液中，固液比为1g:10mL，浸泡17min，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，得到碱处理后的玄武岩纤维。
对比例1
与实施例3相比，不同之处在于，未进行步骤S2。
具体如下：
S1.玉米芯的预处理：将4重量份玉米芯经过干燥，粉碎，研磨，加入110重量份水中，加入2重量份冰醋酸、2重量份亚氯酸钠，加热至80℃，搅拌反应3h，抽滤，清水洗涤，105℃干燥2h，得到纤维素；
S2.氧化反应：将10重量份步骤S1制得的纤维素加入100重量份水中，加入0.04重量份四甲基哌啶氧化物、5重量份溴化钠和6重量份次氯酸钠，调节溶液pH值为10.5，加热至35℃，搅拌反应1.5h，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，得到氧化纤维素；
S3.支化多胺的制备：将10重量份三乙烯四胺加入40重量份甲醇中，滴加110重量份丙烯酸甲酯，搅拌反应12h，旋蒸除去溶剂，继续加入55重量份乙醇和80重量份三乙烯二胺，搅拌反应27h，旋蒸除去溶剂，得到支化多胺；
S4.改性：将15重量份步骤S2制得的氧化纤维素加入100重量份7wt%醋酸溶液中，加入10重量份步骤S3制得的支化多胺，调节溶液pH值为8.2，加热至80℃，搅拌反应6h，过滤，洗涤，将10重量份产物加入水中，1000W超声分散20min，然后加入13.5重量份多巴胺盐酸盐和0.4重量份催化剂，加热至40℃，搅拌反应1.5h，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，得到改性纤维素；
所述催化剂为含有6wt% CoCl2的pH=5.7的Tris-HCl溶液；
S5.增强助剂的制备：将48重量份含30%丙烯酰胺单体的水溶液、0.6重量份烯丙基磺酸、2重量份丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、0.03重量份乙二胺四乙酸、0.1重量份硫酸、0.3重量份巯基乙醇和50重量份去离子水，搅拌30min，通氮气排氧，升温至75℃，加入0.07重量份过硫酸铵，保温反应2h，然后加入0.1重量份对苯二酚，调节反应釜压力为-0.07MPa，调节温度为80℃，脱除单体，制得增强助剂；
S6.纸浆纤维增强剂的制备：将17重量份步骤S4制得的改性纤维素和6重量份步骤S5制得的增强助剂搅拌混合10min，加入1.5重量份碱处理后的玄武岩纤维，搅拌反应40min，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，得到纸浆纤维增强剂；
碱处理后的玄武岩纤维的制备方法：将玄武岩纤维加入12wt%的KOH溶液中，固液比为1g:10mL，浸泡17min，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，得到碱处理后的玄武岩纤维。
对比例2
与实施例3相比，不同之处在于，未进行步骤S3。
具体如下：
S1.玉米芯的预处理：将4重量份玉米芯经过干燥，粉碎，研磨，加入110重量份水中，加入2重量份冰醋酸、2重量份亚氯酸钠，加热至80℃，搅拌反应3h，抽滤，清水洗涤，105℃干燥2h，得到纤维素；
S2.羧甲基化反应：将10重量份步骤S1制得的纤维素加入100重量份60wt%乙醇水溶液中，调节溶液pH值为10.5，加入14.5重量份氯乙酸钠，加热至60℃，搅拌反应1.5h，调节溶液pH值为7，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，得到羧甲基化纤维素；
S3.支化多胺的制备：将10重量份三乙烯四胺加入40重量份甲醇中，滴加110重量份丙烯酸甲酯，搅拌反应12h，旋蒸除去溶剂，继续加入55重量份乙醇和80重量份三乙烯二胺，搅拌反应27h，旋蒸除去溶剂，得到支化多胺；
S4.改性：将15重量份步骤S2制得的羧甲基化纤维素加入100重量份7wt%醋酸溶液中，加入10重量份步骤S3制得的支化多胺，调节溶液pH值为8.2，加热至80℃，搅拌反应6h，过滤，洗涤，将10重量份产物加入水中，1000W超声分散20min，然后加入13.5重量份多巴胺盐酸盐和0.4重量份催化剂，加热至40℃，搅拌反应1.5h，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，得到改性纤维素；
所述催化剂为含有6wt% CoCl2的pH=5.7的Tris-HCl溶液；
S5.增强助剂的制备：将48重量份含30%丙烯酰胺单体的水溶液、0.6重量份烯丙基磺酸、2重量份丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、0.03重量份乙二胺四乙酸、0.1重量份硫酸、0.3重量份巯基乙醇和50重量份去离子水，搅拌30min，通氮气排氧，升温至75℃，加入0.07重量份过硫酸铵，保温反应2h，然后加入0.1重量份对苯二酚，调节反应釜压力为-0.07MPa，调节温度为80℃，脱除单体，制得增强助剂；
S6.纸浆纤维增强剂的制备：将17重量份步骤S4制得的改性纤维素和6重量份步骤S5制得的增强助剂搅拌混合10min，加入1.5重量份碱处理后的玄武岩纤维，搅拌反应40min，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，得到纸浆纤维增强剂；
碱处理后的玄武岩纤维的制备方法：将玄武岩纤维加入12wt%的KOH溶液中，固液比为1g:10mL，浸泡17min，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，得到碱处理后的玄武岩纤维。
对比例3
与实施例3相比，不同之处在于，未进行步骤S2和S3。
具体如下：
S1.玉米芯的预处理：将4重量份玉米芯经过干燥，粉碎，研磨，加入110重量份水中，加入2重量份冰醋酸、2重量份亚氯酸钠，加热至80℃，搅拌反应3h，抽滤，清水洗涤，105℃干燥2h，得到纤维素；
S2.支化多胺的制备：将10重量份三乙烯四胺加入40重量份甲醇中，滴加110重量份丙烯酸甲酯，搅拌反应12h，旋蒸除去溶剂，继续加入55重量份乙醇和80重量份三乙烯二胺，搅拌反应27h，旋蒸除去溶剂，得到支化多胺；
S3.改性：将15重量份步骤S1制得的纤维素加入100重量份7wt%醋酸溶液中，加入10重量份步骤S2制得的支化多胺，调节溶液pH值为8.2，加热至80℃，搅拌反应6h，过滤，洗涤，将10重量份产物加入水中，1000W超声分散20min，然后加入13.5重量份多巴胺盐酸盐和0.4重量份催化剂，加热至40℃，搅拌反应1.5h，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，得到改性纤维素；
所述催化剂为含有6wt% CoCl2的pH=5.7的Tris-HCl溶液；
S4.增强助剂的制备：将48重量份含30%丙烯酰胺单体的水溶液、0.6重量份烯丙基磺酸、2重量份丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、0.03重量份乙二胺四乙酸、0.1重量份硫酸、0.3重量份巯基乙醇和50重量份去离子水，搅拌30min，通氮气排氧，升温至75℃，加入0.07重量份过硫酸铵，保温反应2h，然后加入0.1重量份对苯二酚，调节反应釜压力为-0.07MPa，调节温度为80℃，脱除单体，制得增强助剂；
S5.纸浆纤维增强剂的制备：将17重量份步骤S3制得的改性纤维素和6重量份步骤S4制得的增强助剂搅拌混合10min，加入1.5重量份碱处理后的玄武岩纤维，搅拌反应40min，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，得到纸浆纤维增强剂；
碱处理后的玄武岩纤维的制备方法：将玄武岩纤维加入12wt%的KOH溶液中，固液比为1g:10mL，浸泡17min，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，得到碱处理后的玄武岩纤维。
对比例4
与实施例3相比，不同之处在于，步骤S5中未进行与支化多胺的反应步骤。
具体如下：
S5.改性：将10重量份步骤S3制得的氧化羧甲基化纤维素加入水中，1000W超声分散20min，然后加入13.5重量份多巴胺盐酸盐和0.4重量份催化剂，加热至40℃，搅拌反应1.5h，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，得到改性纤维素。
对比例5
与实施例3相比，不同之处在于，步骤S5中未进行聚多巴胺改性步骤。
具体如下：
S5.改性：将15重量份步骤S3制得的氧化羧甲基化纤维素加入100重量份7wt%醋酸溶液中，加入10重量份步骤S4制得的支化多胺，调节溶液pH值为8.2，加热至80℃，搅拌反应6h，过滤，洗涤，得到改性纤维素。
对比例6
与实施例3相比，不同之处在于，未进行步骤S5。
具体如下：
S1.玉米芯的预处理：将4重量份玉米芯经过干燥，粉碎，研磨，加入110重量份水中，加入2重量份冰醋酸、2重量份亚氯酸钠，加热至80℃，搅拌反应3h，抽滤，清水洗涤，105℃干燥2h，得到纤维素；
S2.羧甲基化反应：将10重量份步骤S1制得的纤维素加入100重量份60wt%乙醇水溶液中，调节溶液pH值为10.5，加入14.5重量份氯乙酸钠，加热至60℃，搅拌反应1.5h，调节溶液pH值为7，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，得到羧甲基化纤维素；
S3.氧化反应：将10重量份步骤S2制得的羧甲基化纤维素加入100重量份水中，加入0.04重量份四甲基哌啶氧化物、5重量份溴化钠和6重量份次氯酸钠，调节溶液pH值为10.5，加热至35℃，搅拌反应1.5h，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，得到氧化羧甲基化纤维素；
S4.增强助剂的制备：将48重量份含30%丙烯酰胺单体的水溶液、0.6重量份烯丙基磺酸、2重量份丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、0.03重量份乙二胺四乙酸、0.1重量份硫酸、0.3重量份巯基乙醇和50重量份去离子水，搅拌30min，通氮气排氧，升温至75℃，加入0.07重量份过硫酸铵，保温反应2h，然后加入0.1重量份对苯二酚，调节反应釜压力为-0.07MPa，调节温度为80℃，脱除单体，制得增强助剂；
S5.纸浆纤维增强剂的制备：将17重量份步骤S3制得的氧化羧甲基化纤维素和6重量份步骤S4制得的增强助剂搅拌混合10min，加入1.5重量份碱处理后的玄武岩纤维，搅拌反应40min，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，得到纸浆纤维增强剂；
碱处理后的玄武岩纤维的制备方法：将玄武岩纤维加入12wt%的KOH溶液中，固液比为1g:10mL，浸泡17min，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，得到碱处理后的玄武岩纤维。
对比例7
与实施例3相比，不同之处在于，步骤S6中未添加阴离子聚合单体。
具体如下：
S6.增强助剂的制备：将48重量份含30%丙烯酰胺单体的水溶液、2.6重量份丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、0.03重量份乙二胺四乙酸、0.1重量份硫酸、0.3重量份巯基乙醇和50重量份去离子水，搅拌30min，通氮气排氧，升温至75℃，加入0.07重量份过硫酸铵，保温反应2h，然后加入0.1重量份对苯二酚，调节反应釜压力为-0.07MPa，调节温度为80℃，脱除单体，制得增强助剂。
对比例8
与实施例3相比，不同之处在于，步骤S6中未添加阳离子聚合单体。
具体如下：
S6.增强助剂的制备：将48重量份含30%丙烯酰胺单体的水溶液、2.6重量份烯丙基磺酸、0.03重量份乙二胺四乙酸、0.1重量份硫酸、0.3重量份巯基乙醇和50重量份去离子水，搅拌30min，通氮气排氧，升温至75℃，加入0.07重量份过硫酸铵，保温反应2h，然后加入0.1重量份对苯二酚，调节反应釜压力为-0.07MPa，调节温度为80℃，脱除单体，制得增强助剂。
对比例9
与实施例3相比，不同之处在于，步骤S7中未添加碱处理后的玄武岩纤维。
具体如下：
S7.纸浆纤维增强剂的制备：将17重量份步骤S5制得的改性纤维素和6重量份步骤S6制得的增强助剂搅拌反应50min，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，得到纸浆纤维增强剂。
对比例10
与实施例3相比，不同之处在于，步骤S7中碱处理后的玄武岩纤维由玄武岩纤维替代。
具体如下：
S7.纸浆纤维增强剂的制备：将17重量份步骤S5制得的改性纤维素和6重量份步骤S6制得的增强助剂搅拌混合10min，加入1.5重量份玄武岩纤维，搅拌反应40min，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，得到纸浆纤维增强剂。
对比例11
与实施例3相比，不同之处在于，步骤S7中未添加改性纤维素。
具体如下：
S7.纸浆纤维增强剂的制备：将23重量份步骤S6制得的增强助剂中加入1.5重量份碱处理后的玄武岩纤维，搅拌反应40min，过滤，清水洗涤，105℃干燥2h，得到纸浆纤维增强剂。
对比例12
与实施例3相比，不同之处在于，步骤S7中未添加增强助剂。
具体如下：
S7.纸浆纤维增强剂的制备：将23重量份步骤S5制得的改性纤维素中加入1.5重量份碱处理后的玄武岩纤维，搅拌反应40min，得到纸浆纤维增强剂。
测试例1
在纸浆悬浮液中加入绝干纸纤维重0.25％的各实施例和对比例制得的纸浆纤维增强剂，上网，压榨，烘干，得到成纸，测试成纸的干抗张、耐折度、耐破和层间结合强度等指标。其中所用纸浆悬浮液为多次循环使用回收后的OCC纸浆(回收次数5次)，结果见表1所示。
表1
。
由上表可知，添加本发明实施例1-3制得的纸浆纤维增强剂可以明显提升OCC纸浆耐折度，同时干抗张、耐破、层间结合等也得到明显提升。
测试例2
浆料采用漂白针叶浆20%+80%漂白阔叶浆打浆至42°SR。加入各实施例和对比例制得的纸浆纤维增强剂搅拌5min，经半自动纸页成型器成型后，采用烘干器烘干后自然调整水分24h后，根据国标检测抗张，耐破，内结合强度等指标，结果见表2。
表2
。
对比例1与实施例3相比，未进行步骤S2。对比例2与实施例3相比，未进行步骤S3。对比例3与实施例3相比，未进行步骤S2和S3。抗张强度、耐破度、干抗张、耐折次数明显下降。羧甲基化改性纤维素是指纤维素中在加入碱和氯乙酸后于醇介质中发生醚化反应，用羧甲基钠取代羟基中的氢，而使羧甲基基团接入到纤维素分子上。将纤维素进行羧甲基化改性制备的增强剂，可以在纸浆纤维上和纤维周围形成薄膜，并显著增加了纸张的机械性能。进一步进行氧化改性，利用氧化剂将纤维素分子上的活性基团羟基氧化成羧基、羰基或醛基，纸浆的羧基含量有所增加，抄成纸浆的抗张指数也在不断增加。
对比例4与实施例3相比，步骤S5中未进行与支化多胺的反应步骤。对比例5与实施例3相比，步骤S5中未进行聚多巴胺改性步骤。对比例6与实施例3相比，未进行步骤S5。抗张强度、耐破度、干抗张、层间结合、内结合强度明显下降。含有丰富醛基的纸浆纤维增强胶黏剂也可以与支化多胺发生希夫碱反应，在纸浆纤维的坚硬骨架和多元胺的柔软支链之间搭建耐水“胺桥”，利用共价键和非共价键协同增效机制耗散应力。同时，凭借活化胶合界面的优势，在交联网络中的游离氨基和活性界面醛基之间进一步强化交联网络，提高胶合强度和耐水性能。制得的产物进行聚多巴胺改性，产生了大量的粘性基团羟基、氨基以及羧基，能给个通过氢键提高产物的粘合性能，得到的改性纤维素与增强助剂的能够很好的共混形成复合物，进一步增强纸张的机械性能。
对比例7、8与实施例3相比，步骤S6中未添加阴离子聚合单体或阳离子聚合单体。对比例12与实施例3相比，步骤S7中未添加增强助剂。耐折次数、抗张强度、耐破度、干抗张、层间结合、内结合强度明显下降。改性纤维素可以与增强助剂中的阳离子结构协同增效，增加了纤维间氢键的形成，对纸张的增强效果比单独的改性纤维素或增强助剂更明显。本发明纸浆纤维增强胶黏剂的主要成分是亲水性高分子，这些亲水性高分子分散在纤维之间增加了纤维间成键数量，从而增加纸浆纤维间的结合密度和强度，显著地提高成纸的强度指标，起到纸浆纤维增强剂的作用。施用到纸张后，能够显著提高纸张的耐折指数、耐破指数、层间结合强度等物理指标。
对比例9与实施例3相比，步骤S7中未添加碱处理后的玄武岩纤维。对比例10与实施例3相比，步骤S7中碱处理后的玄武岩纤维由玄武岩纤维替代。抗张强度、耐破度、干抗张下降。本发明在改性纤维素与增强助剂的能够很好的共混形成复合物后加入碱处理后的玄武岩纤维，通过加入玄武岩纤维，进一步提高了纸张的力学性能，玄武岩纤维的碱处理，能明显提高纤维表面羟基密度，提高结合能力。
对比例11与实施例3相比，步骤S7中未添加改性纤维素，耐折次数、抗张强度、耐破度、干抗张、层间结合、内结合强度明显下降。本发明制得的纸浆纤维增强胶黏剂能够明显提高纸张的机械性能，显著提高纸张的耐折指数、耐破指数、层间结合强度等物理指标，其原料来源广泛、成膜性好、生物降解性好，胶合强度高，黏性佳，耐水性能好，具有广阔的应用前景。
由上表可知，添加本发明实施例1-3制得的纸浆纤维增强剂可以明显提升纸张抗张，耐破，内结合强度等指标。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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)
1.一种纸浆纤维增强剂的制备方法，其特征在于，将玉米芯经过预处理后，依次进行羧甲基化和氧化反应，制得氧化羧甲基化纤维素，然后与支化多胺反应，进一步聚多巴胺改性，制得的改性纤维素，与丙烯酰胺、阴离子聚合单体、阳离子聚合单体聚合制得的增强助剂混合均匀，加入碱处理后的玄武岩纤维，搅拌反应，过滤，洗涤，干燥，得到纸浆纤维增强剂；
所述支化多胺的制备方法如下：将三乙烯四胺加入甲醇中，滴加丙烯酸甲酯，搅拌反应，除去溶剂，继续加入乙醇和三乙烯二胺，搅拌反应，除去溶剂，得到支化多胺；
所述增强助剂的制备方法如下：将丙烯酰胺溶液、阴离子聚合单体、阳离子聚合单体、螯合剂、无机酸、分子量调整剂和去离子水，搅拌均匀，排氧，升温，滴加引发剂，保温反应，然后加入终止剂，调节反应釜压力和温度脱除单体，制得增强助剂。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.玉米芯的预处理：将玉米芯经过干燥，粉碎，研磨，加入水中，加入冰醋酸、亚氯酸钠，加热搅拌反应，抽滤，洗涤，干燥，得到纤维素；
S2.羧甲基化反应：将步骤S1制得的纤维素加入乙醇水溶液中，调节溶液pH值为碱性，加入氯乙酸钠，加热搅拌反应，调节溶液pH值为中性，过滤，洗涤，干燥，得到羧甲基化纤维素；
S3.氧化反应：将步骤S2制得的羧甲基化纤维素加入水中，加入四甲基哌啶氧化物、溴化钠和次氯酸钠，调节溶液pH值为碱性，加热搅拌反应，过滤，洗涤，干燥，得到氧化羧甲基化纤维素；
S4.支化多胺的制备：将第一质量份三乙烯四胺加入甲醇中，滴加丙烯酸甲酯，搅拌反应第一时间段，旋蒸除去溶剂，继续加入乙醇和第二质量份三乙烯二胺，搅拌反应第二时间段，旋蒸除去溶剂，得到支化多胺；
S5.改性：将步骤S3制得的氧化羧甲基化纤维素加入醋酸溶液中，加入步骤S4制得的支化多胺，调节溶液pH值为碱性，第一温度下加热搅拌反应第三时间段，过滤，洗涤，产物加入水中，分散均匀，然后加入多巴胺盐酸盐和催化剂，第二温度下加热搅拌反应第四时间段，过滤，洗涤，干燥，得到改性纤维素；
所述催化剂为含有5-7wt% CoCl2的pH=5.5-6的Tris-HCl溶液；
S6.增强助剂的制备：将丙烯酰胺溶液、阴离子聚合单体、阳离子聚合单体、螯合剂、无机酸、分子量调整剂和去离子水，搅拌均匀，通氮气排氧，升温至60-90℃，滴加引发剂，保温反应，然后加入终止剂，调节反应釜压力和温度脱除单体，制得增强助剂；
S7.纸浆纤维增强剂的制备：将步骤S5制得的改性纤维素和步骤S6制得的增强助剂混合均匀，加入碱处理后的玄武岩纤维，搅拌反应，过滤，洗涤，干燥，得到纸浆纤维增强剂。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述玉米芯、水、冰醋酸、亚氯酸钠的质量比为3-5：100-120：1-3：1-3，所述加热搅拌反应的温度为70-90℃，时间为2-4h；步骤S2中所述乙醇水溶液中乙醇含量为50-70wt%，所述纤维素、氯乙酸钠的质量比为10:13-15；所述调节溶液pH值为碱性时，pH值为10-11，所述加热搅拌反应的温度为50-70℃，时间为1-2h。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中所述羧甲基化纤维素、四甲基哌啶氧化物、溴化钠和次氯酸钠的质量比为10：0.03-0.05：4-6：5-7；所述调节溶液pH值为碱性时，pH值为10-11，所述加热搅拌反应的温度为30-40℃，时间为1-2h。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S4中所述第一质量份三乙烯四胺、甲醇、丙烯酸甲酯、第二质量份三乙烯四胺、乙醇的质量比为1：3-5：10-12：7-9：5-6，所述第一时间段为10-15h，所述第二时间段为24-30h。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S5中所述醋酸溶液的浓度为5-10wt%，所述氧化羧甲基化纤维素、支化多胺的质量比为1-2:1，所述调节溶液pH值为碱性时，pH值为8-8.5，所述第一温度为70-90℃，所述第三时间段为5-7h，所述产物、多巴胺盐酸盐和催化剂的质量比为10:12-15:0.3-0.5，所述第二温度为35-45℃，所述第四时间段为1-2h。
7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S6中所述增强助剂中各原料的重量份如下：丙烯酰胺溶液40-55份，阴离子聚合单体0.3-1份，阳离子聚合单体1-3份，螯合剂0.01-0.05份，无机酸0.05-0.2份，分子量调整剂0.1-0.5份，引发剂0.03-0.1份，终止剂0.05-0.15份，去离子水40-60份；所述丙烯酰胺溶液为丙烯酰胺单体及其衍生物中的一种或多种的混合水溶液，丙烯酰胺含量20-40%；所述阴离子聚合单体选自丙烯酸、衣康酸、富马酸、烯丙基磺酸中的至少一种；所述阳离子聚合单体选自甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵中的至少一种；所述螯合剂为乙二胺四乙酸；所述无机酸为硫酸；所述分子量调整剂选自巯基乙醇、巯基乙酸、亚磷酸钠、丙烯基磺酸钠中的至少一种；所述引发剂选自过氧化氢、过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的至少一种；所述终止剂选自亚硫酸氢钠、对苯二酚中的至少一种。
8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S7中所述改性纤维素、增强助剂、碱处理后的玄武岩纤维的质量比为15-20：5-7:1-2，所述碱处理后的玄武岩纤维的制备方法如下：将玄武岩纤维加入10-15wt%的NaOH或KOH溶液中，浸泡15-20min，过滤，洗涤，干燥，得到碱处理后的玄武岩纤维，所述搅拌反应的时间为30-50min。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的制备方法制得的纸浆纤维增强剂。
10.一种如权利要求9所述纸浆纤维增强剂在提高纸浆强度和韧性中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310262411.7A CN116005483A (zh) | 2023-03-17 | 2023-03-17 | 一种纸浆纤维增强剂及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310262411.7A CN116005483A (zh) | 2023-03-17 | 2023-03-17 | 一种纸浆纤维增强剂及其制备方法和应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116005483A true CN116005483A (zh) | 2023-04-25 |
Family
ID=86032044
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310262411.7A Withdrawn CN116005483A (zh) | 2023-03-17 | 2023-03-17 | 一种纸浆纤维增强剂及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116005483A (zh) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030051834A1 (en) * | 2001-06-06 | 2003-03-20 | Weerawarna S. Ananda | Method for preparation of stabilized carboxylated cellulose |
| CN102776802A (zh) * | 2011-05-10 | 2012-11-14 | 永港伟方（北京）科技股份有限公司 | 一种造纸用增强剂及其制备方法 |
| CN103015263A (zh) * | 2012-12-06 | 2013-04-03 | 永港伟方（北京）科技股份有限公司 | 造纸用干强剂及其制备方法和应用 |
| CN107142538A (zh) * | 2017-06-27 | 2017-09-08 | 陕西科技大学 | 一种金属有机框架复合抗菌纤维素纤维填料的制备方法 |
| CN108611900A (zh) * | 2018-03-29 | 2018-10-02 | 句容市茂源织造厂 | 一种利用废纸制备造纸增强剂的方法 |
| CN112105660A (zh) * | 2018-07-18 | 2020-12-18 | 威海晨源分子新材料有限公司 | 树枝状或超支化聚合物的制备方法及其制备获得的聚合物 |
| CN113024719A (zh) * | 2021-02-07 | 2021-06-25 | 青州金昊工贸有限公司 | 一种食品级纸张用干强剂的制备方法 |
| CN113087839A (zh) * | 2021-02-24 | 2021-07-09 | 铭祥化工科技(山东)集团有限公司 | 一种纸塑模具挺硬增强剂的制备方法 |
| CN113583267A (zh) * | 2021-09-01 | 2021-11-02 | 浙江理工大学绍兴柯桥研究院有限公司 | 一种提高纤维增强热塑性复合材料界面结合强度的方法 |
-
2023
- 2023-03-17 CN CN202310262411.7A patent/CN116005483A/zh not_active Withdrawn
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030051834A1 (en) * | 2001-06-06 | 2003-03-20 | Weerawarna S. Ananda | Method for preparation of stabilized carboxylated cellulose |
| CN102776802A (zh) * | 2011-05-10 | 2012-11-14 | 永港伟方（北京）科技股份有限公司 | 一种造纸用增强剂及其制备方法 |
| CN103015263A (zh) * | 2012-12-06 | 2013-04-03 | 永港伟方（北京）科技股份有限公司 | 造纸用干强剂及其制备方法和应用 |
| CN107142538A (zh) * | 2017-06-27 | 2017-09-08 | 陕西科技大学 | 一种金属有机框架复合抗菌纤维素纤维填料的制备方法 |
| CN108611900A (zh) * | 2018-03-29 | 2018-10-02 | 句容市茂源织造厂 | 一种利用废纸制备造纸增强剂的方法 |
| CN112105660A (zh) * | 2018-07-18 | 2020-12-18 | 威海晨源分子新材料有限公司 | 树枝状或超支化聚合物的制备方法及其制备获得的聚合物 |
| CN113024719A (zh) * | 2021-02-07 | 2021-06-25 | 青州金昊工贸有限公司 | 一种食品级纸张用干强剂的制备方法 |
| CN113087839A (zh) * | 2021-02-24 | 2021-07-09 | 铭祥化工科技(山东)集团有限公司 | 一种纸塑模具挺硬增强剂的制备方法 |
| CN113583267A (zh) * | 2021-09-01 | 2021-11-02 | 浙江理工大学绍兴柯桥研究院有限公司 | 一种提高纤维增强热塑性复合材料界面结合强度的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8568564B2 (en) | Sheet-formed fibrous material with improved strength property | |
| KR100646003B1 (ko) | 중합체 분산액 및 그 제조 방법 | |
| EP2665862A2 (en) | Method for improving strength and retention, and paper product | |
| CA2357738C (en) | Papermaking additive with primary amino groups and mechanical pulp treated therewith | |
| CN107881842B (zh) | 一种利用秸秆和废纸浆制备高强度瓦楞原纸的方法 | |
| Wang et al. | Preparation and Characterization of Lignin-Acrylamide Copolymer as a Paper Strength Additive. | |
| CN113583461A (zh) | 一种香蕉茎叶秸秆纤维复合材料的制备方法 | |
| CN105061774A (zh) | 一种造纸增强剂及其制备方法 | |
| JP4872145B2 (ja) | 改質パルプ繊維及び改質セルロース粉末を用いた耐水紙および紙容器 | |
| CN101357970A (zh) | 羧甲基木粉吸水剂及其生产方法 | |
| CN112252084B (zh) | 基于天然植物纤维的可热封过滤原纸及其制备方法 | |
| CN116005483A (zh) | 一种纸浆纤维增强剂及其制备方法和应用 | |
| CN115787356B (zh) | 一种轻量化高强度瓦楞纸板及其制备工艺 | |
| Wang et al. | Enhancing the Alkaline Peroxide Mechanical Pulp Strength by Cationization with 3-chloro-2-hydroxypropyl trimethyl ammonium chloride. | |
| CN114574126A (zh) | 一种半纤维素基纱管胶的原料组合物及其制备方法 | |
| CN109811585B (zh) | 一种提高箱板纸强度性能的方法 | |
| CN105237648A (zh) | 一种乙二醛交联聚合物改性高支链淀粉及其制备方法和应用 | |
| CN114481692B (zh) | 一种复合纸力增强剂及其制备方法 | |
| CN117449118B (zh) | 一种抗撕裂可降解的代塑纸及其制备方法 | |
| CN115491927B (zh) | 一种高强度拷贝纸及其生产方法 | |
| CN113026417B (zh) | 一种可生物降解防油纸的制备方法 | |
| CN116497631B (zh) | 一种低定量瓦楞纸及其制备工艺 | |
| CN110205859B (zh) | 一种纳米几丁质增强纤维复合纸及其制备方法 | |
| CN108383944B (zh) | 一种阳离子淀粉/纳米纤维素基抗水增强复合乳液的制备方法 | |
| Liang et al. | Preparation of a New Dry Strength Agent via Graft Copolymerization of Carboxymethyl Starch |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20230425 |