本發(fā)明屬于造紙化學(xué)用品的制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種制備工業(yè)明膠基助留助濾劑的方法。

背景技術(shù)：
助留助濾劑是造紙濕部中最重要的過程助劑，其主要作用是提高紙漿上網(wǎng)時的留著率，對細(xì)小纖維和填料有優(yōu)良的助留作用，同時增強(qiáng)紙漿濾水性，降低濕紙成型、壓榨及干燥過程中的脫水能耗。助留助濾劑通常分為三大類：無機(jī)聚合物、天然有機(jī)聚合物、合成有機(jī)聚合物。在當(dāng)今造紙工業(yè)面臨巨大資源和環(huán)境壓力下，天然有機(jī)聚合物基助留劑因其資源量豐富、可再生、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，顯示出十分誘人的研究開發(fā)和應(yīng)用前景。當(dāng)前，已見文獻(xiàn)報道的天然有機(jī)聚合物材料中，以殼聚糖合成的助留助濾劑雖已得到廣泛關(guān)注，但因其價格昂貴，無法大規(guī)模應(yīng)用(HuangC,HoubinL,WuhuiL,etal.Therention-anddrainage-aidbehaviorofquaternarychitosaninpapermakingsystem[J].ColloidsandSurfacesA,2007,297:147-153.)；以木薯渣、纖維素類等原料合成的助留助濾劑，雖然原料成本低廉，但在原料的處理及合成上不僅能耗高，還需要消耗大量的酸堿等化學(xué)品，導(dǎo)致合成方法成本增高，且也不環(huán)保(陶正毅.木薯渣功能衍生物的合成、表征及助留助濾性能研究[D].廣州:華南理工大學(xué),2012.)；以淀粉類原料合成的產(chǎn)品雖成本低廉且合成工藝成熟，廣泛應(yīng)用于造紙施膠、增強(qiáng)等方面，但其在助留方面效果較差，需較高添加量(1-2％)才能獲得理想的效果，而較高的添加量又將消耗大量寶貴的糧食資源(胡惠仁,徐立新,董榮業(yè).造紙化學(xué)品[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2008.)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種制備工業(yè)明膠基助留助濾劑的方法。本發(fā)明提供的一種制備工業(yè)明膠基助留助濾劑的方法，該方法的工藝步驟和條件如下：(1)將工業(yè)明膠5～10份加入到100份水中于50～80℃攪拌溶解，然后添加0.2～0.5份尿素，并用pH調(diào)節(jié)劑將溶液pH調(diào)節(jié)為5～9，然后再于35～55℃保溫20～40分鐘；(2)在已調(diào)節(jié)好pH的工業(yè)明膠溶液中邊攪拌邊滴加0.2～0.6份醛類交聯(lián)劑，滴加時間控制為5～10分鐘，滴加完后在35～55℃下繼續(xù)反應(yīng)2～4小時，繼后用pH調(diào)節(jié)劑將反應(yīng)液的pH調(diào)至7，即終止反應(yīng)得交聯(lián)工業(yè)明膠；(3)以紙漿漿料體系中絕干纖維的質(zhì)量計，以0.2～0.8％的聚合氯化鋁與0.1～0.8％的上述交聯(lián)工業(yè)明膠組成二元助留助濾劑，其中所述原料的份數(shù)均為重量份。以上方法中所用的醛類交聯(lián)劑為甲醛、乙二醛或戊二醛中的任一種，優(yōu)選戊二醛。以上方法中所用的工業(yè)明膠的凍力值為30～110Bloomg，優(yōu)選30～80Bloomg。以上方法中所用的pH調(diào)節(jié)劑為鹽酸、硫酸、氫氧化鈉或氫氧化鉀中的任一種。以上方法中所述的紙漿漿料體系還可以含有以絕干纖維質(zhì)量計為20～40％的填料，該填料為高嶺土、滑石粉或碳酸鈣中的任一種。以上方法中所述的二元助留助濾劑在應(yīng)用于紙漿漿料中對填料的留著及水分的濾除時，其添加順序是先加入聚合氯化鋁攪拌混合15～30秒后，再加入交聯(lián)工業(yè)明膠攪拌混合15～30秒，濾水成型。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：1、由于本發(fā)明方法首先利用成本低廉的醛類交聯(lián)劑對富含-NH2等官能團(tuán)的工業(yè)明膠及尿素進(jìn)行交聯(lián)改性，有助于提高工業(yè)明膠的分子量及形成枝狀化結(jié)構(gòu)，其次再將聚合氯化鋁與富含-COOH基團(tuán)的工業(yè)明膠進(jìn)行配位交聯(lián)和陽離子化，以進(jìn)一步增大分子量并形成高度枝狀化結(jié)構(gòu)，因而不僅增強(qiáng)了所組成的二元助留助濾劑的架橋絮凝及電荷中和能力，獲得了良好的助留助濾效果，且還可使其用量也大為降低。2、由于本發(fā)明方法采用的工業(yè)明膠中不僅富含對醛基具有高反應(yīng)活性的-NH2等官能團(tuán)，而且富含的-COOH基團(tuán)并不參于與醛基的交聯(lián)反應(yīng)，而是與聚合氯化鋁進(jìn)行配位交聯(lián)和陽離子化，因而既使交聯(lián)反應(yīng)更為容易，又使條件也更為溫和。3、由于本發(fā)明方法采用的是凍力值范圍僅為30～110Bloomg的低品質(zhì)工業(yè)明膠作為助留助濾劑組分的制備原料，該原料不僅來源廣泛，價格低廉，且制備工藝簡單、成熟，耗費(fèi)的酸堿化學(xué)品量少，無廢液廢氣排放，因而既可使所制得的助留助濾劑的成本大為降低，也不會對環(huán)境造成二次污染，且還為低品質(zhì)工業(yè)明膠開辟了一種新的用途，提高了附加值。附圖說明圖1為以填料留著率表征的本發(fā)明制備的交聯(lián)工業(yè)明膠與聚合氯化鋁組成的二元助留助濾劑與空白樣以及只添加有聚合氯化鋁的助留性能對比圖。從圖1的數(shù)據(jù)可以看出，單純紙漿對填料的留著率僅為40％，只添加聚合氯化鋁后，填料留著率上升至60％，但當(dāng)加入本發(fā)明制備的聚合氯化鋁/交聯(lián)工業(yè)明膠二元助留助濾劑時，填料留著率可提升到77～87％，這表明本發(fā)明二元助留助濾劑具有優(yōu)異的助留效果。圖2為以漿料的打漿度表征的本發(fā)明制備的交聯(lián)工業(yè)明膠與聚合氯化鋁組成的二元助留助濾劑與空白樣以及只添加有聚合氯化鋁的助濾性能對比圖。從圖2的數(shù)據(jù)可以看出，當(dāng)紙漿中加入填料后漿料的打漿度由最初的19°上升至25°，而添加聚合氯化鋁后，漿料打漿度繼續(xù)上升至29°，但當(dāng)加入本發(fā)明制備的聚合氯化鋁/交聯(lián)工業(yè)明膠二元助留助濾劑時，打漿度降低至27～16°，這表明本發(fā)明二元助留助濾劑具有優(yōu)異的助濾效果。具體實(shí)施方式下面通過實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行具體的描述，有必要在此指出的是以下實(shí)施例只用于對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明，不能理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域的技術(shù)熟練人員根據(jù)上述本發(fā)明的內(nèi)容作出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整，仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。另外值得說明的是，1)以下實(shí)施例所用原料的份數(shù)均為重量份；2)以下實(shí)施例中填料、聚合氯化鋁及交聯(lián)工業(yè)明膠用量均為相對于漿料中絕干纖維質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)；3)以下實(shí)施例所得助留助濾劑的助留性能是測定的填料留著率，具體測試操作是：將質(zhì)量濃度為0.5％、打漿度19°的漂白硫酸鹽竹漿1000ml至抄紙機(jī)，添加高嶺土填料(以其為例)攪拌均勻，再按各實(shí)施例所確定的量添加助留助濾劑，繼續(xù)攪拌30秒，濾水成型后收集濾液，測定濾液中所含高嶺土的質(zhì)量，通過如下公式計算得到：4)以下實(shí)施例所得助留助濾劑的助濾性能是測定的漿料的打漿度，具體測試操作是：在質(zhì)量濃度為0.2％、打漿度19°的漂白硫酸鹽竹漿1000ml中，添加高嶺土填料(以其為例)攪拌均勻，再按各實(shí)施例所確定的量添加助留助濾劑，繼續(xù)攪拌30秒后轉(zhuǎn)移至紙漿打漿度測定儀，濾水后讀出打漿度數(shù)值。實(shí)施例1將凍力值為30Bloomg的工業(yè)明膠5份和0.5份尿素加入到100份水中于50℃攪拌溶解，并用1mol/L的氫氧化鈉將溶液pH調(diào)節(jié)為7.5，然后再于35℃保溫30分鐘；在所得工業(yè)明膠溶液中邊攪拌邊滴加0.6份戊二醛，滴加時間控制為10分鐘，滴加完后在35℃下繼續(xù)反應(yīng)4小時，繼后將反應(yīng)液的pH調(diào)至7即終止反應(yīng)得交聯(lián)工業(yè)明膠。向高嶺土添加量40％的紙漿漿料中，先加0.2％的聚合氯化鋁攪拌混合20秒后，再加入0.3％的交聯(lián)工業(yè)明膠攪拌混合15秒，濾水成型。該二元助留助濾劑的填料留著率為78％，打漿度為25°。實(shí)施例2將凍力值為30Bloomg的工業(yè)明膠10份和0.2份尿素加入到100份水中于70℃攪拌溶解，并用1mol/L的硫酸將溶液pH調(diào)節(jié)為5，然后再于55℃保溫30分鐘；在所得堿性工業(yè)明膠溶液中邊攪拌邊滴加0.2份戊二醛，滴加時間控制為5分鐘，滴加完后在55℃下繼續(xù)反應(yīng)3小時，繼后將反應(yīng)液的pH調(diào)至7即終止反應(yīng)得交聯(lián)工業(yè)明膠。向高嶺土添加量20％的紙漿漿料中，先加0.3％的聚合氯化鋁攪拌混合15秒后，再加入0.5％的交聯(lián)工業(yè)明膠攪拌混合15秒，濾水成型。該二元助留助濾劑的填料留著率為81％，打漿度為20°。實(shí)施例3將凍力值為30Bloomg的工業(yè)明膠7份和0.3份尿素加入到100份水中于80℃攪拌溶解，并用1mol/L的氫氧化鈉將溶液pH調(diào)節(jié)為9，然后再于50℃保溫20分鐘；在所得工業(yè)明膠溶液中邊攪拌邊滴加0.4份戊二醛，滴加時間控制為8分鐘，滴加完后在50℃下繼續(xù)反應(yīng)2.5小時，繼后將反應(yīng)液的pH調(diào)至7即終止反應(yīng)得交聯(lián)工業(yè)明膠。向高嶺土添加量20％的紙漿漿料中，先加0.8％的聚合氯化鋁攪拌混合15秒后，再加入0.8％的交聯(lián)工業(yè)明膠攪拌混合15秒，濾水成型。該二元助留助濾劑的填料留著率為86％，打漿度為17°。實(shí)施例4將凍力值為60Bloomg的工業(yè)明膠8份和0.4份尿素加入到100份水中于60℃攪拌溶解，并用1mol/L的氫氧化鉀將溶液pH調(diào)節(jié)為8.5，然后再于45℃保溫30分鐘；在所得工業(yè)明膠溶液中邊攪拌邊滴加0.35份戊二醛，滴加時間控制為10分鐘，滴加完后在45℃下繼續(xù)反應(yīng)3小時，繼后將反應(yīng)液的pH調(diào)至7即終止反應(yīng)得交聯(lián)工業(yè)明膠。向高嶺土添加量30％的紙漿漿料中，先加0.6％的聚合氯化鋁攪拌混合15秒后，再加入0.2％的交聯(lián)工業(yè)明膠攪拌混合30秒，濾水成型。該二元助留助濾劑的填料留著率為80％，打漿度為23°。實(shí)施例5將凍力值為60Bloomg的工業(yè)明膠10份和0.2份尿素加入到100份水中于70℃攪拌溶解，并用1mol/L的氫氧化鈉將溶液pH調(diào)節(jié)為9，然后再于40℃保溫30分鐘；在所得工業(yè)明膠溶液中邊攪拌邊滴加0.3份戊二醛，滴加時間控制為6分鐘，滴加完后在40℃下繼續(xù)反應(yīng)4小時，繼后將反應(yīng)液的pH調(diào)至7即終止反應(yīng)得交聯(lián)工業(yè)明膠。向高嶺土添加量40％的紙漿漿料中，先加0.5％的聚合氯化鋁攪拌混合30秒后，再加入0.6％的交聯(lián)工業(yè)明膠攪拌混合15秒，濾水成型。該二元助留助濾劑的填料留著率為86％，打漿度為18°。實(shí)施例6將凍力值為80Bloomg的工業(yè)明膠6份和0.5份尿素加入到100份水中于65℃攪拌溶解，并用1mol/L的氫氧化鈉將溶液pH調(diào)節(jié)為7.5，然后再于55℃保溫30分鐘；在所得業(yè)明膠溶液中邊攪拌邊滴加0.5份戊二醛，滴加時間控制為5分鐘，滴加完后在55℃下繼續(xù)反應(yīng)2小時，繼后將反應(yīng)液的pH調(diào)至7即終止反應(yīng)得交聯(lián)工業(yè)明膠。向高嶺土添加量20％的紙漿漿料中，先加0.2％的聚合氯化鋁攪拌混合15秒后，再加入0.1％的交聯(lián)工業(yè)明膠攪拌混合15秒，濾水成型。該二元助留助濾劑的填料留著率為76％，打漿度為26°。實(shí)施例7將凍力值為105Bloomg的工業(yè)明膠8份和0.3份尿素加入到100份水中于80℃攪拌溶解，并用1mol/L的鹽酸將溶液pH調(diào)節(jié)為6，然后再于35℃保溫20分鐘；在所得工業(yè)明膠溶液中邊攪拌邊滴加0.3份戊二醛，滴加時間控制為10分鐘，滴加完后在35℃下繼續(xù)反應(yīng)4小時，繼后將反應(yīng)液的pH調(diào)至7即終止反應(yīng)得交聯(lián)工業(yè)明膠。向高嶺土添加量40％的紙漿漿料中，先加0.8％的聚合氯化鋁攪拌混合30秒后，再加入0.2％的交聯(lián)工業(yè)明膠攪拌混合30秒，濾水成型。該二元助留助濾劑的填料留著率為82％，打漿度為26°。實(shí)施例8將凍力值為110Bloomg的工業(yè)明膠6份和0.2份尿素加入到100份水中于50℃攪拌溶解，并用1mol/L的氫氧化鈉將溶液pH調(diào)節(jié)為7.5，然后再于50℃保溫40分鐘；在所得工業(yè)明膠溶液中邊攪拌邊滴加0.2份甲醛，滴加時間控制為6分鐘，滴加完后在50℃下繼續(xù)反應(yīng)3小時，繼后將反應(yīng)液的pH調(diào)至7即終止反應(yīng)得交聯(lián)工業(yè)明膠。在高嶺土添加量20％的紙漿漿料中，先加0.2％的聚合氯化鋁攪拌混合15秒后，再加入0.8％的交聯(lián)工業(yè)明膠攪拌混合20秒，濾水成型。該二元助留助濾劑的填料留著率為85％，打漿度為16°。實(shí)施例9將凍力值為60Bloomg的工業(yè)明膠6份和0.5份尿素加入到100份水中于50℃攪拌溶解，并用1mol/L的氫氧化鈉將溶液pH調(diào)節(jié)為9，然后再于55℃保溫30分鐘；在所得工業(yè)明膠溶液中邊攪拌邊滴加0.5份乙二醛，滴加時間控制為10分鐘，滴加完后在55℃下繼續(xù)反應(yīng)4小時，繼后將反應(yīng)液的pH調(diào)至7即終止反應(yīng)得交聯(lián)工業(yè)明膠。在高嶺土添加量20％的紙漿漿料中，先加0.4％的聚合氯化鋁攪拌混合15秒后，再加入0.8％的交聯(lián)工業(yè)明膠攪拌混合30秒，濾水成型。該二元助留助濾劑的填料留著率為88％，打漿度為16°。實(shí)施例10-14將凍力值為30Bloomg的工業(yè)明膠10份和0.3份尿素加入到100份水中于60℃攪拌溶解，并用1mol/L的氫氧化鈉將溶液pH調(diào)節(jié)為8.5，然后再于50℃保溫30分鐘；在所得工業(yè)明膠溶液中邊攪拌邊滴加0.4份戊二醛，滴加時間控制為5分鐘，滴加完后在50℃下繼續(xù)反應(yīng)3小時，繼后將反應(yīng)液的pH調(diào)至7即終止反應(yīng)得交聯(lián)工業(yè)明膠。在高嶺土添加量20％的紙漿漿料中，先加0.4％的聚合氯化鋁攪拌混合15秒后，再分別加入0.1％、0.2％、0.4％、0.6％、0.8％的交聯(lián)工業(yè)明膠攪拌混合15秒，濾水成型。本組實(shí)施例的二元助留助濾劑測得的填料留著率和打漿度見圖1、2。對比例1本對比例是未添加聚合氯化鋁和交聯(lián)工業(yè)明膠的質(zhì)量濃度為0.2％、打漿度19°的漂白硫酸鹽竹漿，其中添加有20％的高嶺土。本對比例測得的填料留著率和打漿度見圖1、2中的空白樣。對比例2本對比例是在添加有20％高嶺土的對比例1的漂白硫酸鹽竹漿中添加了0.4％的聚合氯化鋁。本對比例測得的填料留著率和打漿度見圖1、2中交聯(lián)工業(yè)明膠添加量為0％樣。