本發(fā)明公開了一種造紙用助留劑，屬于造紙助劑技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
造紙過程中，漿料中會有很多細(xì)小纖維，細(xì)小纖維的留著率低，會通過白水浪費掉，而且細(xì)小纖維會堆積在濾網(wǎng)的底部，影響紙業(yè)的濾水功能，對紙的品質(zhì)造成不良的影響，因此在抄紙的過程中會在網(wǎng)部添加助留劑，增加細(xì)小纖維的留著率，提高紙業(yè)的脫水性能。
助留劑作為一種紙機網(wǎng)部纖維和細(xì)料留著的化學(xué)品，是造紙行業(yè)中的重要原料之一，其能夠減少紙漿中細(xì)纖維的流失，減少原材料的消耗。目前常用的助留劑主要有常規(guī)助留劑和微粒助留劑兩種，常規(guī)助留劑是以高聚物為主，并添加明礬、聚合氯化鋁或定著劑；微粒助留劑是由陽離子聚丙烯酰胺和微粒子組成。
然而，現(xiàn)有技術(shù)制備的助留劑雖然能夠有效吸附纖維和細(xì)料的流失，但在長期使用的過程中，容易造成濾水通道的堵塞，影響網(wǎng)部的濾水，導(dǎo)致生產(chǎn)效率下降，還會增加生產(chǎn)耗損，且現(xiàn)有助留劑對紙漿的纖維吸附作用不強，導(dǎo)致制得的紙漿纖維結(jié)構(gòu)松散、紙張光潔度、平整度較差，無法適應(yīng)市場需求。因此，亟待開發(fā)一種紙漿纖維吸附作用較好的造紙用助留劑。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題：針對現(xiàn)有的助留劑在使用過程紙漿的纖維吸附作用不強，導(dǎo)致制得的紙漿纖維結(jié)構(gòu)松散、平整度較差的缺陷，提供了一種造紙用助留劑。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種造紙用助留劑，按重量份數(shù)計，包括：100～120份發(fā)酵濾餅、50～60份微孔淀粉、0.1～0.3份二乙烯基苯、3～5份谷氨酰胺、20～30份1,4-二氧六環(huán)和80～100份去離子水；
所述的發(fā)酵濾餅的制備方法為：
（1）收集桃膠，干燥后粉碎，得桃膠粉末，按質(zhì)量比1:20將桃膠粉末加入水中，浸泡、加熱，保溫攪拌后趁熱過濾，收集濾液；
（2）稱取棉花秸稈，切段后干燥至恒重，干燥后的棉花秸稈置于蒸汽加熱器中，加熱后保溫，取出蒸汽加熱器中物料；
（3）按質(zhì)量比1：3，將蒸汽加熱器中的物料加入濾液中，并加入n-羥甲基丙烯酰胺，加熱反應(yīng)后過濾，收集濾渣，將濾渣用液氮噴淋冷凍后放入陶瓷研缽式研磨機中，研磨，出料得研磨物；
（4）按質(zhì)量比1:5將白云石加入檸檬酸溶液中，并加入陽離子表面活性劑和硅烷偶聯(lián)劑，攪拌后過濾得白云石混合物，洗滌后干燥，過篩，得改性白云石顆粒；
（5）按質(zhì)量比1:3，將研磨物和上述改性白云石顆粒混合，攪拌后得混合物，再按質(zhì)量比1:6，將混合物加入葡萄糖溶液中，并加入酵母菌粉，發(fā)酵后過濾，收集發(fā)酵濾餅。
所述的微孔淀粉是將馬鈴薯淀粉加入醋酸-醋酸鈉緩沖液中，加熱反應(yīng)后出料，冷凍干燥后得微孔淀粉。
酰胺質(zhì)量為濾液質(zhì)量0.3～0.5%。
所述的蒸汽加熱器的加熱溫度為130～140℃，保溫時間為1～2h。
所述的陽離子表面活性劑為十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基二甲基芐基氯化銨和十八烷基三甲基溴化銨中的一種。
所述的硅烷偶聯(lián)劑為是甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-巰丙基三乙氧基硅烷和γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的一種。
所述的陽離子表面活性劑質(zhì)量為白云石質(zhì)量0.1～0.2%，硅烷偶聯(lián)劑質(zhì)量為白云石質(zhì)量0.8～1.2%。
所述的檸檬酸溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%，葡萄糖溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%。
所述的酵母菌粉質(zhì)量為混合物質(zhì)量3～5%。
所述的發(fā)酵溫度為35～40℃，發(fā)酵時間為12～15h。
本發(fā)明的有益效果是：
（1）本發(fā)明使用桃膠和棉花秸稈進行交聯(lián)反應(yīng)，將反應(yīng)產(chǎn)物與改性白云石混合后發(fā)酵，得到的發(fā)酵產(chǎn)物，發(fā)酵后會使很多羥基和氨基基體暴露出來，羥基和氨基可以充分接近紙漿中的纖維，具有較好的成膜能力，同時對纖維有足夠的黏合強度，并能在纖維間架橋，分子鏈上有許多正電荷中心和羥基，便于和纖維形成靜電結(jié)合和氫鍵，能有效提高紙漿中細(xì)纖維和細(xì)料的留著率，減少了紙漿原料的投入，降低了紙漿的消耗，并且棉秸稈中的纖維能改善紙漿的纖維結(jié)構(gòu)，提高紙張質(zhì)量；
（2）本發(fā)明在助留劑中加入微孔淀粉，微孔結(jié)構(gòu)具有較大的表面張力，使其與纖維之間的接觸點增多，接觸概率也增大，利于兩者之間的反應(yīng)，故留著率增加，進而提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)耗損。
具體實施方式
收集桃樹上的桃膠，放入烘箱中，在70～80℃溫度下干燥10～12h，干燥后粉碎，過80～100目篩，得桃膠粉末，按質(zhì)量比1:20將桃膠粉末加入水中，常溫浸泡8～10h后加熱至90～95℃，保溫攪拌20～30min后趁熱過濾，收集濾液，稱取棉花秸稈，切成2～4cm小段后放入烘箱中，在105～108℃溫度下干燥至恒重，將干燥后的棉花秸稈置于蒸汽加熱器中，加熱至130～140℃后保溫1～2h，自然冷卻至室溫后取出蒸汽加熱器中物料，按質(zhì)量比1：3，將蒸汽加熱器中的物料加入濾液中，并加入濾液質(zhì)量0.3～0.5%n-羥甲基丙烯酰胺，加熱至50～60℃，攪拌反應(yīng)4～6h，冷卻至室溫后過濾，收集濾渣，將濾渣用液氮噴淋冷凍30～40s后放入陶瓷研缽式研磨機中，在80～100r/min轉(zhuǎn)速下研磨8～10min，出料得研磨物，按質(zhì)量比1:5將白云石加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%檸檬酸溶液中，并加入白云石質(zhì)量0.1～0.2%陽離子表面活性劑和白云石質(zhì)量0.8～1.2%硅烷偶聯(lián)劑，在3～5℃溫度下攪拌20～25min后過濾得白云石混合物，將白云石混合物用去離子水洗滌2～4次后放入烘箱中，在100～120℃溫度下干燥5～7h，干燥后粉碎，并過40～50目篩，得改性白云石顆粒，按質(zhì)量比1:3，將研磨物和改性白云石顆?；旌?，攪拌5～10min后得混合物，再按質(zhì)量比1:6，將混合物加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%葡萄糖溶液中，并加入混合物質(zhì)量3～5%酵母菌粉，攪拌混合20～30min后，加熱至35～40℃，在自然通風(fēng)環(huán)境下發(fā)酵12～15h，發(fā)酵后過濾，收集發(fā)酵濾餅，按質(zhì)量比1:4，將馬鈴薯淀粉加入ph為4.7醋酸-醋酸鈉緩沖液中，攪拌混合10～15min后加熱至60～70℃，攪拌反應(yīng)60～80min，反應(yīng)后冷卻至室溫，出料并收集出料物冷凍干燥，得微孔淀粉，按重量份數(shù)計，分別稱取100～120份發(fā)酵濾餅、50～60份微孔淀粉、0.1～0.3份二乙烯基苯、3～5份谷氨酰胺、20～30份1,4-二氧六環(huán)和80～100份去離子水，混合后在溫度為50～60℃、超聲功率為100～200w條件下超聲分散20～30min，超聲分散后噴霧干燥，收集干燥物即可得造紙用助留劑。所述的陽離子表面活性劑為十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基二甲基芐基氯化銨和十八烷基三甲基溴化銨中的一種。所述的硅烷偶聯(lián)劑為是甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-巰丙基三乙氧基硅烷和γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的一種。
實例1
收集桃樹上的桃膠，放入烘箱中，在70℃溫度下干燥10h，干燥后粉碎，過80目篩，得桃膠粉末，按質(zhì)量比1:20將桃膠粉末加入水中，常溫浸泡8h后加熱至90℃，保溫攪拌20min后趁熱過濾，收集濾液，稱取棉花秸稈，切成2cm小段后放入烘箱中，在105℃溫度下干燥至恒重，將干燥后的棉花秸稈置于蒸汽加熱器中，加熱至130℃后保溫1h，自然冷卻至室溫后取出蒸汽加熱器中物料，按質(zhì)量比1：3，將蒸汽加熱器中的物料加入濾液中，并加入濾液質(zhì)量0.3%n-羥甲基丙烯酰胺，加熱至50℃，攪拌反應(yīng)4h，冷卻至室溫后過濾，收集濾渣，將濾渣用液氮噴淋冷凍30s后放入陶瓷研缽式研磨機中，在80r/min轉(zhuǎn)速下研磨8min，出料得研磨物，按質(zhì)量比1:5將白云石加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%檸檬酸溶液中，并加入白云石質(zhì)量0.1%十六烷基三甲基溴化銨和白云石質(zhì)量0.8%甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，在3℃溫度下攪拌20min后過濾得白云石混合物，將白云石混合物用去離子水洗滌2次后放入烘箱中，在100℃溫度下干燥5h，干燥后粉碎，并過40目篩，得改性白云石顆粒，按質(zhì)量比1:3，將研磨物和改性白云石顆?；旌?，攪拌5min后得混合物，再按質(zhì)量比1:6，將混合物加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%葡萄糖溶液中，并加入混合物質(zhì)量3%酵母菌粉，攪拌混合20min后，加熱至35℃，在自然通風(fēng)環(huán)境下發(fā)酵12h，發(fā)酵后過濾，收集發(fā)酵濾餅，按質(zhì)量比1:4，將馬鈴薯淀粉加入ph為4.7醋酸-醋酸鈉緩沖液中，攪拌混合10min后加熱至60℃，攪拌反應(yīng)60min，反應(yīng)后冷卻至室溫，出料并收集出料物冷凍干燥，得微孔淀粉，按重量份數(shù)計，分別稱取100份發(fā)酵濾餅、50份微孔淀粉、0.1份二乙烯基苯、3份谷氨酰胺、20份1,4-二氧六環(huán)和80份去離子水，混合后在溫度為50℃、超聲功率為100w條件下超聲分散20min，超聲分散后噴霧干燥，收集干燥物即可得造紙用助留劑。
按質(zhì)量比1:200，將實例1制得的造紙用助留劑與水在100r/min轉(zhuǎn)速下攪拌混合10min，得助留液，隨后將所得助留液加入到紙漿中，控制助留液添加量為紙漿質(zhì)量的8%，最后按紙張定量為70g/m2，將添加助留劑后的紙漿利用造紙機，制得成品紙張。
實例2
收集桃樹上的桃膠，放入烘箱中，在75℃溫度下干燥11h，干燥后粉碎，過90目篩，得桃膠粉末，按質(zhì)量比1:20將桃膠粉末加入水中，常溫浸泡9h后加熱至93℃，保溫攪拌25min后趁熱過濾，收集濾液，稱取棉花秸稈，切成3cm小段后放入烘箱中，在106℃溫度下干燥至恒重，將干燥后的棉花秸稈置于蒸汽加熱器中，加熱至135℃后保溫1h，自然冷卻至室溫后取出蒸汽加熱器中物料，按質(zhì)量比1：3，將蒸汽加熱器中的物料加入濾液中，并加入濾液質(zhì)量0.4%n-羥甲基丙烯酰胺，加熱至55℃，攪拌反應(yīng)5h，冷卻至室溫后過濾，收集濾渣，將濾渣用液氮噴淋冷凍35s后放入陶瓷研缽式研磨機中，在90r/min轉(zhuǎn)速下研磨9min，出料得研磨物，按質(zhì)量比1:5將白云石加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%檸檬酸溶液中，并加入白云石質(zhì)量0.1%十二烷基二甲基芐基氯化銨和白云石質(zhì)量1.0%3-巰丙基三乙氧基硅烷，在4℃溫度下攪拌23min后過濾得白云石混合物，將白云石混合物用去離子水洗滌3次后放入烘箱中，在110℃溫度下干燥6h，干燥后粉碎，并過45目篩，得改性白云石顆粒，按質(zhì)量比1:3，將研磨物和改性白云石顆?；旌?，攪拌8min后得混合物，再按質(zhì)量比1:6，將混合物加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%葡萄糖溶液中，并加入混合物質(zhì)量4%酵母菌粉，攪拌混合25min后，加熱至38℃，在自然通風(fēng)環(huán)境下發(fā)酵14h，發(fā)酵后過濾，收集發(fā)酵濾餅，按質(zhì)量比1:4，將馬鈴薯淀粉加入ph為4.7醋酸-醋酸鈉緩沖液中，攪拌混合13min后加熱至65℃，攪拌反應(yīng)70min，反應(yīng)后冷卻至室溫，出料并收集出料物冷凍干燥，得微孔淀粉，按重量份數(shù)計，分別稱取110份發(fā)酵濾餅、55份微孔淀粉、0.2份二乙烯基苯、4份谷氨酰胺、25份1,4-二氧六環(huán)和90份去離子水，混合后在溫度為55℃、超聲功率為150w條件下超聲分散25min，超聲分散后噴霧干燥，收集干燥物即可得造紙用助留劑。
按質(zhì)量比1:200，將實例2制得的造紙用助留劑與水在100r/min轉(zhuǎn)速下攪拌混合10min，得助留液，隨后將所得助留液加入到紙漿中，控制助留液添加量為紙漿質(zhì)量的8%，最后按紙張定量為70g/m2，將添加助留劑后的紙漿利用造紙機，制得成品紙張。
實例3
收集桃樹上的桃膠，放入烘箱中，在80℃溫度下干燥12h，干燥后粉碎，過100目篩，得桃膠粉末，按質(zhì)量比1:20將桃膠粉末加入水中，常溫浸泡10h后加熱至95℃，保溫攪拌30min后趁熱過濾，收集濾液，稱取棉花秸稈，切成4cm小段后放入烘箱中，在108℃溫度下干燥至恒重，將干燥后的棉花秸稈置于蒸汽加熱器中，加熱至140℃后保溫2h，自然冷卻至室溫后取出蒸汽加熱器中物料，按質(zhì)量比1：3，將蒸汽加熱器中的物料加入濾液中，并加入濾液質(zhì)量0.5%n-羥甲基丙烯酰胺，加熱至60℃，攪拌反應(yīng)6h，冷卻至室溫后過濾，收集濾渣，將濾渣用液氮噴淋冷凍40s后放入陶瓷研缽式研磨機中，在100r/min轉(zhuǎn)速下研磨10min，出料得研磨物，按質(zhì)量比1:5將白云石加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%檸檬酸溶液中，并加入白云石質(zhì)量0.2%十八烷基三甲基溴化銨和白云石質(zhì)量1.2%γ-氨丙基三甲氧基硅烷，在5℃溫度下攪拌25min后過濾得白云石混合物，將白云石混合物用去離子水洗滌4次后放入烘箱中，在120℃溫度下干燥7h，干燥后粉碎，并過50目篩，得改性白云石顆粒，按質(zhì)量比1:3，將研磨物和改性白云石顆粒混合，攪拌10min后得混合物，再按質(zhì)量比1:6，將混合物加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%葡萄糖溶液中，并加入混合物質(zhì)量5%酵母菌粉，攪拌混合30min后，加熱至40℃，在自然通風(fēng)環(huán)境下發(fā)酵15h，發(fā)酵后過濾，收集發(fā)酵濾餅，按質(zhì)量比1:4，將馬鈴薯淀粉加入ph為4.7醋酸-醋酸鈉緩沖液中，攪拌混合15min后加熱至70℃，攪拌反應(yīng)80min，反應(yīng)后冷卻至室溫，出料并收集出料物冷凍干燥，得微孔淀粉，按重量份數(shù)計，分別稱取120份發(fā)酵濾餅、60份微孔淀粉、0.3份二乙烯基苯、5份谷氨酰胺、30份1,4-二氧六環(huán)和100份去離子水，混合后在溫度為60℃、超聲功率為200w條件下超聲分散30min，超聲分散后噴霧干燥，收集干燥物即可得造紙用助留劑。
按質(zhì)量比1:200，將實例3制得的造紙用助留劑與水在100r/min轉(zhuǎn)速下攪拌混合10min，得助留液，隨后將所得助留液加入到紙漿中，控制助留液添加量為紙漿質(zhì)量的8%，最后按紙張定量為70g/m2，將添加助留劑后的紙漿利用造紙機，制得成品紙張。
對比例：按質(zhì)量比1:200，將市售巴斯夫造紙用助留劑與水在100r/min轉(zhuǎn)速下攪拌混合10min，得助留液，隨后將所得助留液加入到紙漿中，控制助留液添加量為紙漿質(zhì)量的8%，最后按紙張定量為70g/m2，將添加助留劑后的紙漿利用造紙機，制得成品紙張。
分別對使用實例1～3所得造紙用助留劑制成的成品紙張與對比例使用市售巴斯夫造紙用助留劑制成的成品紙張進行性能檢測，其檢測結(jié)果如下表1所示：
表1成品紙張性能
綜上所述，本發(fā)明制得的造紙用助留劑助留效果顯著，加入到紙漿中細(xì)小纖維和細(xì)料的留著率較高，同時助留劑使用過程中不會造成濾水通道的堵塞，且本發(fā)明助留劑具有改善紙漿纖維結(jié)構(gòu)、提高紙張質(zhì)量的效果，制成的紙張白度、耐破強度較高，具有廣闊的使用前景。