[发明专利]阳离子聚乙烯醇纸张增强剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于精细化学品制备工艺领域，特别涉及一种阳离子聚乙烯醇纸张增强剂的制备方法。

背景技术

聚乙烯醇是一种用途相当广泛的水溶性高分子，无毒无害，由于其优异的粘结性、平滑性、耐油性、耐溶性、气体阻绝性、耐磨性、保护胶体性等特性而得到广泛应用。同时其还具有耐矿物油、油脂、润滑剂和大多数有机溶剂的特性。但由于它是非离子性的，直接加入浆内，留着率很低，达不到预期的应用效果。聚乙烯醇与甲醛缩合后其成膜性能优异，且膜的机械强度、耐油性、耐溶剂性、耐水性等均得到极大提高，在众多领域得到广泛应用。但甲醛是对人体有极大伤害的一类单体，近几年国内外已在各个领域限制甲醛的应用。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种能够在纸浆内有高留着性能，使纸张具有高强度，且不含甲醛对环境友好的阳离子聚乙烯醇纸张增强剂的制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：首先将聚乙烯醇和去离子水按1-20∶100的质量比加入到干燥反应器中，加热至80-100℃，保温1-3小时使反应器中的聚乙烯醇完全溶解后，降温至50-65℃制得聚乙烯醇水溶液A；然后将溶液A和阳离子醚化剂按100∶1-40的质量比混合均匀后，用碱调节体系pH值至8-10，于50-70℃反应1-3小时制得阳离子化聚乙烯醇溶液B；将聚合交联单体和溶液B按0-40∶100的质量比混合均匀后，用酸调节体系pH至1-4，在60-90℃下反应0.5-3小时制得阳离子化交联改性聚乙烯醇溶液C；向溶液C中加入碱调节体系pH值为4-7后，即可得阳离子聚乙烯醇纸张增强剂。

本发明的聚乙烯醇采用0588，1099、1750、1788、1799、2099、2488、2497中的一种或其中一种以任意比例的混合；阳离子醚化剂为3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵、2，3-环氧丙基三甲基氯化铵或两者的混合物；碱为氨、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、三甲胺、三乙胺、三乙醇胺中的一种或其中一种以任意比例的混合物；酸为盐酸、冰醋酸、甲酸、硫酸、硝酸中的一种或其中一种以任意比例的混合物；聚合交联单体是乙二醛、戊二醛、正丁醛中的一种或其中一种以任意比例的混合物。

由于本发明制备过程不添加有机溶剂，无游离甲醛释放，无有机卤化物，消除对环境和人体健康造成的危害；对聚乙烯醇进行了离子化改性，使其由非离子性变为阳离子性，有利于提高产品的留着性，从而使纸张的强度得到进一步提高；引入交联聚合单体，可在纤维表面交联成膜，形成三维交联网络结构，并主要在纤维表面的细孔和缺陷交联成膜，且可在纸张干燥过程中与纤维上羟基键合，从而使纤维间的连接更紧密，提高纸张强度。

具体实施方式

实施例1：首先将聚乙烯醇(0588)和去离子水按5∶100的质量比加入到干燥反应器中，加热至90℃，保温1-3小时使反应器中的聚乙烯醇完全溶解后，降温至65℃制得聚乙烯醇水溶液A；然后将溶液A和阳离子醚化剂3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵按100∶25的质量比混合均匀后，用氨水调节体系pH值至10，于60℃反应1-3小时制得阳离子化聚乙烯醇溶液B；用盐酸调节阳离子化聚乙烯醇溶液B的pH至4，在70℃下反应0.5-3小时制得阳离子化交联改性聚乙烯醇溶液C；向溶液C中加入氨水调节体系pH值为7后，即可得阳离子聚乙烯醇纸张增强剂。

实施例2：首先将聚乙烯醇(1099)和去离子水按8∶100的质量比加入到干燥反应器中，加热至97℃，保温1-3小时使反应器中的聚乙烯醇完全溶解后，降温至63℃制得聚乙烯醇水溶液A；然后将溶液A和阳离子醚化剂2，3-环氧丙基三甲基氯化铵按100∶40的质量比混合均匀后，用氢氧化钠调节体系pH值至9，于53℃反应1-3小时制得阳离子化聚乙烯醇溶液B；将聚合交联单体乙二醛和溶液B按10∶100的质量比混合均匀后，用冰醋酸调节体系pH至3，在80℃下反应0.5-3小时制得阳离子化交联改性聚乙烯醇溶液C；向溶液C中加入氢氧化钠调节体系pH值为5后，即可得阳离子聚乙烯醇纸张增强剂。