NVF-ST共聚物無皂乳液的合成、改性及其產(chǎn)物在造紙中的應(yīng)用.pdf

1、隨著人們生活水平的不斷提高和工業(yè)經(jīng)濟(jì)的快速增長，包裝工業(yè)對瓦楞原紙的質(zhì)量要求也越來越高。在從目前來看，造紙廠家尤其是國內(nèi)廠家多使用廢紙廢紙生產(chǎn)瓦楞原紙。鑒于原料、工藝等原因，瓦楞原紙檔次較低、外觀粗糙、用其制造包裝紙箱或紙盒，不但經(jīng)受不起長途運(yùn)輸及外力的影響，也不適應(yīng)普遍使用的高速運(yùn)轉(zhuǎn)的紙箱生產(chǎn)機(jī)械，因此瓦楞原紙的強(qiáng)度越來越被紙箱廠所重視。欲提高瓦楞原紙的環(huán)壓等強(qiáng)度指標(biāo)，使用增強(qiáng)劑是可供選擇的途徑之一。造紙助劑的使用不僅可以提高紙的質(zhì)量

2、，開發(fā)紙的品種，而且在消除生產(chǎn)障礙、提高設(shè)備效率、降低原材料消耗等方面都有著顯著的作用。本論文針對提高再生瓦楞紙張強(qiáng)度這一主要課題展開研究，制備出具有良好的紙張增強(qiáng)效果和助濾助留效果的多功能造紙助劑。 論文第1章綜述了NVF和ST的研究進(jìn)展。具體闡述了NVF的制備、純化、保存、性質(zhì)、聚合以及應(yīng)用等基本概況，在總結(jié)前人工作的基礎(chǔ)上提出了NVF和ST無皂乳液聚合的可行性和必要性：一、介紹了無皂乳液聚合反應(yīng)機(jī)理，探討了影響聚合反應(yīng)的因

3、素，優(yōu)化了聚合條件；同時也介紹了國內(nèi)無皂乳液共聚合產(chǎn)品在造紙方面的研究和發(fā)展趨勢。二、介紹了使聚N-乙烯基甲酰胺及其衍生物乳膠粒子表面帶上電荷的常用改性方法，重點(diǎn)介紹了水解法制備陽離子聚N-乙烯基甲酰胺，同時也較為詳細(xì)地介紹了陽離子型聚N-乙烯基甲酰胺的主要應(yīng)用以及國內(nèi)在此相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀，歸納了我國在這個方面的一些不足之處。三、介紹了我國目前的造紙業(yè)總體現(xiàn)狀，還有造紙濕部化學(xué)的發(fā)展趨勢，以及濕部助劑，如助濾助留劑和紙張干濕增強(qiáng)劑的研

4、究情況，以及助劑應(yīng)用于再生漿造紙方面的一些研究，包括紙張增強(qiáng)和助濾助留兩個主要部分，最后介紹了本文的研究目的和研究內(nèi)容。 論文第2章詳細(xì)討論了NVF和ST的無皂乳液聚合條件，如：單體濃度、引發(fā)劑濃度、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間對轉(zhuǎn)化率和聚合物動力粘數(shù)等特性的影響，摸索其最佳的聚合條件，掌握了控制PNVF-ST皂乳液聚合的一些反應(yīng)條件。結(jié)果如下：(1)以偶氮二異丁瞇鹽酸鹽(AIBA·2HCl)為引發(fā)劑，進(jìn)行了N-乙烯基甲酰胺(NVF)和苯

5、乙烯(ST)的無皂乳液聚合；探討了引發(fā)劑用量、反應(yīng)溫度和單體配比對單體轉(zhuǎn)化率的影響，結(jié)果表明單體配比和引發(fā)劑用量對轉(zhuǎn)化率影響較大，在75℃的反應(yīng)溫度下，當(dāng)NVF與ST的質(zhì)量比為5:5、反應(yīng)體系的單體質(zhì)量濃度為30％、引發(fā)劑用量為1％時，反應(yīng)5h后，可獲得轉(zhuǎn)化率為90％以上的NVF-ST共聚物；(2)在一定范圍內(nèi)，引發(fā)劑濃度增加，總轉(zhuǎn)化率都有所提高，而單體比例中NVF質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加，NVF易發(fā)生自聚，不利于轉(zhuǎn)化率的提高。動力粘度、表面電荷量

6、隨引發(fā)劑用量的增加而增大，表面電荷量與引發(fā)劑用量成正比；(3)紅外光譜表征結(jié)果說明ST和NVF兩種單體發(fā)生了共聚。. 第3章，將合成的PNVF-ST進(jìn)行水解改性。N-乙烯基甲酰胺-苯乙烯的無皂乳液的水解是在堿的作用下，將高分子鏈上的部分酰胺基轉(zhuǎn)變?yōu)榘被肅PNVF-ST，為其作為紙張增強(qiáng)劑提供了可能。通過紅外表征檢測CPNVF-ST的特征基團(tuán)，并通過透射電鏡測量了其粒子大小及分布：探討堿的用量對水解反應(yīng)的影響規(guī)律，發(fā)現(xiàn)堿的用量越

7、大，水解越高，CNHCHO:CNaOH≤2時，增大CNHCHO:CNaOH可大大提高PNVF-ST的水解度，CNHCHO:CNaOH>2時，增大CNHCHO:CNaOH對水解度的影響不大，但可縮短水解時間。 第4章，將N-乙烯基甲酰胺-苯乙烯無皂乳液水解產(chǎn)物作為助劑應(yīng)用與再生漿中。N-乙烯基甲酰胺-苯乙烯共聚物水解產(chǎn)品x-0.8、x-2系列能對廢紙箱瓦楞紙再生漿的干抗張強(qiáng)度指數(shù)和環(huán)壓強(qiáng)度指數(shù)同時起到優(yōu)良的增強(qiáng)效果，在弱酸性(pH

8、值為6.0)條件下將CPNVF-ST系列乳液作為添加劑加到瓦楞紙的抄造過程中，通過對紙張的干抗張指數(shù)、濕抗張指數(shù)、環(huán)壓指數(shù)的測定，總結(jié)出CPNVF-ST乳液的粒徑、表面電荷、添加量等對性能的影響規(guī)律，并比較了不同水解條件的產(chǎn)品對紙張增強(qiáng)效果的不同。結(jié)果表明，隨著單體中NVF含量的增加以及水解反應(yīng)過程中添加的堿的量的增多，CPNVF-ST的干抗張強(qiáng)度、濕抗張強(qiáng)度以及環(huán)壓增強(qiáng)的增強(qiáng)效果增加，但隨著添加量的增加干強(qiáng)和環(huán)壓指數(shù)先增加后降低，實(shí)驗