[0009] 以下结合实施例对本发明作进一步说明。
[0010] 本发明方法具体是:首先,运用反相微乳液聚合法合成阴离子有机微粒。水相中以丙烯酸和丙烯酰胺为单体,二者的摩尔比为1:1-1:4,单体质量分数为水相的10%-60%,加入与丙烯酸等摩尔量的氢氧化钠、相当于单体量的0.01%-0.4%的电解质醋酸钠、2-40ppm(相当于单体丙烯酸的量)的交联剂N,N'-亚甲基双丙烯酰胺;油相中以液体石蜡油为溶剂,表面活性剂为Span80和Tween60的混合物,二者质量比为3:1-1:1,表面活性剂的质量分数为油相总质量的10%-40%。将水相溶液缓慢加入到油相中,搅拌器转速50-250r/min,反应温度30-50℃,通入氮气保持反应在无氧状态下进行,除氧20-60分钟后,加入引发剂过硫酸钾,
10分钟后,加入引发剂亚硫酸氢钠,二者质量比在1:1-3:1之间,总加入量为单体质量的
0.1%-1%,反应时间为2-6h,产物用无水乙醇反复洗涤3次,再用丙酮洗涤2次,得到阴离子有机微粒。
[0011] 然后,有机复合钠化改性膨润土。膨润土原矿机械粉碎至200目以下,在该粉碎后的膨润土中加入0.1%-5.0%的上述合成的阴离子有机微粒和1.0%-10%的碳酸钠(均为相对于膨润土的质量百分比),加入适量的水,使膨润土浓度在5%-50%之间,温度30-90℃,在研磨机中研磨反应10-100分钟,得到有机复合钠化改性膨润土微粒。
[0012] 纸张生产中应用:有机复合钠化改性膨润土微粒加水稀释至0.1%-5.0%质量浓度,然后与阳离子聚丙烯酰胺配合使用。阳离子聚丙烯酰胺需在膨润土之前加入纸浆中,如在冲浆泵或压力筛之前加入,加入量为0.03%-0.08%;复合改性膨润土微粒在压力筛之后加入,加入量0.05%-0.5%(均为相对于绝干浆料的质量百分比)。与传统膨润土微粒助留剂相比,该改性膨润土微粒的助留助滤性能约提高了15%。
[0013] 本发明的原理:阴离子有机微粒增加了膨润土的负电性,促进了膨润土的片层剥离作用,提高了研磨性能,使研磨得到的膨润土粒径更小。另外,阴离子有机微粒与膨润土的协同作用,进一步提高了该微粒助留助滤体系的助留助滤性能。
[0014] 实施例1:
[0015] 首先,运用反相微乳液聚合法合成阴离子有机微粒。水相中以丙烯酸和丙烯酰胺为单体,二者的摩尔比为1:1,单体质量分数为水相的10%,加入与丙烯酸等摩尔量的氢氧化钠、相当于单体量的0.01%的电解质醋酸钠、2ppm(相当于单体丙烯酸的量)的交联剂N,N'-亚甲基双丙烯酰胺;油相中以液体石蜡油为溶剂,表面活性剂为Span80和Tween60的混合物,二者质量比为3:1,表面活性剂的质量分数为油相总质量的10%。将水相溶液缓慢加入到油相中,搅拌器转速50r/min,反应温度30℃,通入氮气保持反应在无氧状态下进行,除氧50分钟后,加入引发剂过硫酸钾,10分钟后,加入引发剂亚硫酸氢钠,二者质量比为1:1,总加入量为单体质量的0.1%,反应时间为2h,产物用无水乙醇反复洗涤3次,再用丙酮洗涤2次,得到阴离子有机微粒。
[0016] 然后,有机复合钠化改性膨润土。膨润土原矿机械粉碎至200目以下,在该粉碎后的膨润土中加入0.1%的上述合成的阴离子有机微粒和1.0%的碳酸钠(均为相对于膨润土的质量百分比),加入适量的水,使膨润土浓度在5%之间,温度30℃,在研磨机中研磨反应10分钟,得到有机复合钠化改性膨润土微粒。
[0017] 纸张生产中应用:有机复合钠化改性膨润土微粒加水稀释至0.1%质量浓度,然后与阳离子聚丙烯酰胺配合使用。阳离子聚丙烯酰胺需在膨润土之前加入纸浆中,如在冲浆泵或压力筛之前加入,加入量为0.03%;复合改性膨润土微粒在压力筛之后加入,加入量0.05%(均为相对于绝干浆料的质量百分比)。
[0018] 实施例2:
[0019] 首先,运用反相微乳液聚合法合成阴离子有机微粒。水相中以丙烯酸和丙烯酰胺为单体,二者的摩尔比为1:2,单体质量分数为水相的30%,加入与丙烯酸等摩尔量的氢氧化钠、相当于单体量的0.3%的电解质醋酸钠、16ppm(相当于单体丙烯酸的量)的交联剂N,N'-亚甲基双丙烯酰胺;油相中以液体石蜡油为溶剂,表面活性剂为Span80和Tween60的混合物,二者质量比为2:1,表面活性剂的质量分数为油相总质量的25%。将水相溶液缓慢加入到油相中,搅拌器转速100r/min,反应温度40℃,通入氮气保持反应在无氧状态下进行,除氧20分钟后,加入引发剂过硫酸钾,10分钟后,加入引发剂亚硫酸氢钠,二者质量比为2:1,总加入量为单体质量的0.7%,反应时间为5h,产物用无水乙醇反复洗涤3次,再用丙酮洗涤2次,得到阴离子有机微粒。
[0020] 然后,有机复合钠化改性膨润土。膨润土原矿机械粉碎至200目以下,在该粉碎后的膨润土中加入2.3%的上述合成的阴离子有机微粒和5%的碳酸钠(均为相对于膨润土的质量百分比),加入适量的水,使膨润土浓度在27%之间,温度52℃,在研磨机中研磨反应32分钟,得到有机复合钠化改性膨润土微粒。
[0021] 纸张生产中应用:有机复合钠化改性膨润土微粒加水稀释至3.5%质量浓度,然后与阳离子聚丙烯酰胺配合使用。阳离子聚丙烯酰胺需在膨润土之前加入纸浆中,如在冲浆泵或压力筛之前加入,加入量为0.06%;复合改性膨润土微粒在压力筛之后加入,加入量0.41%(均为相对于绝干浆料的质量百分比)。
[0022] 实施例3:
[0023] 首先,运用反相微乳液聚合法合成阴离子有机微粒。水相中以丙烯酸和丙烯酰胺为单体,二者的摩尔比为1:4,单体质量分数为水相的60%,加入与丙烯酸等摩尔量的氢氧化钠、相当于单体量的0.4%的电解质醋酸钠、40ppm(相当于单体丙烯酸的量)的交联剂N,N'-亚甲基双丙烯酰胺;油相中以液体石蜡油为溶剂,表面活性剂为Span80和Tween60的混合物,二者质量比为3:1,表面活性剂的质量分数为油相总质量的40%。将水相溶液缓慢加入到油相中,搅拌器转速250r/min,反应温度50℃,通入氮气保持反应在无氧状态下进行,除氧60分钟后,加入引发剂过硫酸钾,10分钟后,加入引发剂亚硫酸氢钠,二者质量比为3:1,总加入量为单体质量的1%,反应时间为6h,产物用无水乙醇反复洗涤3次,再用丙酮洗涤2次,得到阴离子有机微粒。
[0024] 然后,有机复合钠化改性膨润土。膨润土原矿机械粉碎至200目以下,在该粉碎后的膨润土中加入5.0%的上述合成的阴离子有机微粒和10%的碳酸钠(均为相对于膨润土的质量百分比),加入适量的水,使膨润土浓度在50%之间,温度90℃,在研磨机中研磨反应100分钟,得到有机复合钠化改性膨润土微粒。
[0025] 纸张生产中应用:有机复合钠化改性膨润土微粒加水稀释至5.0%质量浓度,然后与阳离子聚丙烯酰胺配合使用。阳离子聚丙烯酰胺需在膨润土之前加入纸浆中,如在冲浆泵或压力筛之前加入,加入量为0.08%;复合改性膨润土微粒在压力筛之后加入,加入量0.5%(均为相对于绝干浆料的质量百分比)。
[0026] 本发明采用阴离子有机微粒与碳酸钠配合对蒙脱石含量较低的膨润土进行改性,得到的有机复合钠化改性膨润土具有良好的助留助滤效果。因此,扩大了膨润土的来源,提高造纸湿部的助留助滤效果,节约造纸生产成本。