损纸易回用型湿强剂的合成及应用

摘要

本文总结了国内外造纸增湿强剂的研究、发展现状及国内外存在的差距，针对市面上湿强损纸难以再制浆的缺点，制备了一系列新型的损纸易回用型湿强剂，并对其合成、应用及再制浆工艺进行了探讨，主要工作包括以下几个方面： 1.采用水溶液聚合工艺以不同的阳离子单体(DMD、DMC)与丙烯酰胺、乙二醛进行三元共聚反应，合成了两种损纸易回用型湿强剂(丙烯酰胺一DMD-乙二醛三元共聚物、丙烯酰胺-DMC-乙二醛三元共聚物)，并分别就反应条件对产物性能及其增强效果的影响进行了探讨，得出了两种湿强剂的最佳合成条件：①丙烯酰胺-DMD-乙二醛三元共聚物的合成：DMD用量为10﹪，氧化一还原体系总用量为0.3﹪，乙二醛用量为15﹪，交联剂用量为8﹪，CPAM聚合浓度为25﹪，CPAM起始引发温度为40℃、引发时pH=5.1、合成时间为4h，EDTA用量为0.1﹪，CPAM-乙二醛反应温度为65℃、反应：pH值为3.2，反应时间为2h；②丙烯酰胺-DMC-乙二醛三元共聚物的合成：DMC用量为20﹪，氧化一还原体系总用量为0.3﹪，乙二醛用量为30﹪，交联剂用量为8﹪，CPAM聚合浓度为25﹪，CPAM起始引发温度为45℃、引发时pH=5.4、合成时间为5h，EDTA用量为0.1﹪，CPAM一乙二醛反应温度为65℃、反应pH值为3.2，反应时间为2h。 2.选取性能相对较好的丙烯酰胺-DMC-乙二醛三元共聚物进行增湿强实验，结果表明：乙二醛聚酰胺树脂在漂白阔叶木浆中的最佳应用条件为：1.0﹪硫酸铝，0.4﹪松香胶，乙二醛聚酰胺树脂有效发挥作用的pH值范围为7～8，打浆度40～50°SR．，搅拌速度200～400r/min；乙二醛聚酰胺树脂对漂白阔叶木浆、漂白麦草浆、废纸浆均有较好的湿强效果，其中应用于麦草浆的效果要强于漂白阔叶木浆，废纸浆较差；乙二醛聚酰胺树脂与CPAM、CMC、PAE等混用可以提高湿强度，达到一些对湿强要求较高的纸种的要求。 3.分别选用了三聚氰胺甲醛树脂、PAE树脂、乙二醛聚酰胺树脂三种湿强剂的湿强损纸，成功的进行了再制浆工艺的探讨，实验结果：三聚氰胺甲醛树脂湿强损纸再制浆的最佳工艺为：加入相对绝干浆0.5﹪的药品，在60℃时处理60min；PAE树脂湿强损纸再制浆的最佳工艺为：加入相对绝干浆0.5﹪的药品，在60℃时处理20min；乙二醛聚酰胺树脂湿强损纸再制浆的最佳工艺为：调pH值为13，在40℃时处理15min。实验表明：乙二醛聚酰胺树脂湿强损纸再制浆工艺简单，为损纸易回用型湿强剂。 4.对CPAM(DMD)、CPAM(DMC)，丙烯酰胺-DMD-乙二醛、丙烯酰胺—DMC—乙二醛四种样品进行红外光谱分析，结果表面，实验合成了与设计相符的结构。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

1.1造纸湿强剂应用的意义

1.2造纸湿强剂的作用机理

1.2.1湿强度、湿强剂和湿强纸的定义

1.2.2湿强剂在造纸中的应用及特点

1.2.3湿强剂的增强机理

1.3造纸湿强剂的现状及进展

1.3.1脲醛树脂(UF树脂)

1.3.2三聚氰胺甲醛树脂(MF树脂)

1.3.3聚酰胺聚胺环氧氯丙烷树脂(PAE树脂)

1.3.4双醛淀粉

1.3.5多元羧酸

1.4乙二醛聚酰胺接枝共聚树脂(PAMG)

1.4.1聚丙烯酰胺(PAM)在造纸工业中的应用

1.4.2有机高分子聚合用交联剂的研究进展

1.4.3乙二醛聚酰胺湿强树脂

1.5论文研究的目的与意义

第二章乙二醛聚酰胺树脂的合成与表征

2.1乙二醛聚酰胺树脂的合成

2.1.1实验原料

2.1.2主要实验仪器

2.1.3合成步骤

2.1.4纸页的抄造

2.1.5纸页的物理强度性能的测定

2.2合成产物的结果与讨论

2.2.1丙烯酰胺-DMD-乙二醛三元聚合物的合成

2.2.2丙烯酰胺-DMC-乙二醛的三元共聚反应

2.3合成产物的表征

2.3.1合成CPAM中间体的IR测定

2.3.2丙烯酰胺-阳离子单体-乙二醛三元共聚物的IR测定

2.4.小结

第三章乙二醛聚酰胺湿强剂的应用研究

3.1实验部分

3.1.1实验原料

3.1.2实验仪器

3.1.3纸页的抄造

3.1.4纸页强度指标的测试方法

3.2湿强剂的选取

3.3丙烯酰胺-DMC-乙二醛接枝共聚物湿强剂的应用研究

3.3.1硫酸铝用量的探讨

3.3.2阳离子分散松香胶用量的探讨

3.3.3浆料pH值对手抄片增湿强效果的影响

3.3.4打浆度对产物手抄片湿强效果的影响

3.3.5搅拌速率对手抄片湿强效果的影响

3.3.6乙二醛聚酰胺树脂与浆料接触时间对手抄片湿强效果的影响

3.3.7无机填料对产物手抄片增强效果的影响

3.3.8乙二醛聚酰胺树脂对不同浆种手抄片湿强效果的影响

3.4.乙二醛聚酰胺树脂湿强剂与其它物质混用共同提高手抄片的湿强度

3.4.1乙二醛聚酰胺树脂湿强剂与CPAM共用对湿强效果的影响

3.4.2乙二醛聚酰胺湿强树脂与CMC共用对手抄片湿强效果的影响

3.4.3乙二醛聚酰胺树脂、PAE及二者混用对手抄片湿强效果的对比研究

3.5乙二醛聚酰胺湿强树脂对手抄片其它性质的影响

3.5.1乙二醛聚酰胺湿强树脂对手抄片强度性能的影响

3.5.2乙二醛聚酰胺湿强树脂对手抄片撕裂强度的影响

3.5.3乙二醛聚酰胺湿强树脂对手抄片环压强度的影响

3.6小结

第四章乙二醛聚酰胺湿强损纸再制浆工艺的探讨

4.1实验准备

4.1.1实验原料

4.1.2实验仪器

4.1.3乙二醛聚酰胺树脂湿强纸的抄造

4.1.4再制浆工艺

4.1.5纸张的检测

4.2三聚氰胺甲醛湿强树脂再制浆条件的探讨

4.2.1正交实验的设计

4.2.2实验结果与讨论

4.3 PAE湿强树脂再制浆条件的探讨

4.3.1正交实验的设计

4.3.2实验结果与讨论

4.4乙二醛聚酰胺湿强树脂再制浆条件的探讨

4.4.1正交实验的设计

4.4.2实验结果与讨论

4.5三种湿强剂湿强损纸再制浆条件的比较

4.6小结

第五章乙二醛聚酰胺树脂增湿强机理的初步探讨

5.1熟化过程中手抄片湿强效果变化的研究

5.2乙二醛聚酰胺树脂暂时性增湿强度的呈现机理

5.3浸水后乙二醛聚酰胺树脂强度变化趋势

5.4乙二醛聚酰胺树脂湿强损纸再生与碎解时间的关系

5.5阴离子垃圾捕捉剂对乙二醛聚酰胺树脂湿强效果的影响趋势

5.5小结

第六章 全文总结

本文创新之处及进一步研究的问题

参考文献

致谢

发表的学术论文题录