NVF-ST共聚物無皂乳液的合成、改性及其產物在造紙中的應用.pdf

1、隨著人們生活水平的不斷提高和工業(yè)經濟的快速增長，包裝工業(yè)對瓦楞原紙的質量要求也越來越高。在從目前來看，造紙廠家尤其是國內廠家多使用廢紙廢紙生產瓦楞原紙。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，不但經受不起長途運輸及外力的影響，也不適應普遍使用的高速運轉的紙箱生產機械，因此瓦楞原紙的強度越來越被紙箱廠所重視。欲提高瓦楞原紙的環(huán)壓等強度指標，使用增強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量

2、，開發(fā)紙的品種，而且在消除生產障礙、提高設備效率、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度這一主要課題展開研究，制備出具有良好的紙張增強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的研究進展。具體闡述了NVF的制備、純化、保存、性質、聚合以及應用等基本概況，在總結前人工作的基礎上提出了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機理，探討了影響聚合反應的因

3、素，優(yōu)化了聚合條件；同時也介紹了國內無皂乳液共聚合產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，同時也較為詳細地介紹了陽離子型聚N-乙烯基甲酰胺的主要應用以及國內在此相關領域的研究現狀，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)總體現狀，還有造紙濕部化學的發(fā)展趨勢，以及濕部助劑，如助濾助留劑和紙張干濕增強劑的研

4、究情況，以及助劑應用于再生漿造紙方面的一些研究，包括紙張增強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容。 論文第2章詳細討論了NVF和ST的無皂乳液聚合條件，如：單體濃度、引發(fā)劑濃度、反應溫度、反應時間對轉化率和聚合物動力粘數等特性的影響，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條件。結果如下：(1)以偶氮二異丁瞇鹽酸鹽(AIBA·2HCl)為引發(fā)劑，進行了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、反應溫度和單體配比對單體轉化率的影響，結果表明單體配比和引發(fā)劑用量對轉化率影響較大，在75℃的反應溫度下，當NVF與ST的質量比為5:5、反應體系的單體質量濃度為30％、引發(fā)劑用量為1％時，反應5h后，可獲得轉化率為90％以上的NVF-ST共聚物；(2)在一定范圍內，引發(fā)劑濃度增加，總轉化率都有所提高，而單體比例中NVF質量分數增加，NVF易發(fā)生自聚，不利于轉化率的提高。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變?yōu)榘被肅PNVF-ST，為其作為紙張增強劑提供了可能。通過紅外表征檢測CPNVF-ST的特征基團，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的影響規(guī)律，發(fā)現堿的用量越

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物作為助劑應用與再生漿中。N-乙烯基甲酰胺-苯乙烯共聚物水解產品x-0.8、x-2系列能對廢紙箱瓦楞紙再生漿的干抗張強度指數和環(huán)壓強度指數同時起到優(yōu)良的增強效果，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、濕抗張指數、環(huán)壓指數的測定，總結出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品對紙張增強效果的不同。結果表明，隨著單體中NVF含量的增加以及水解反應過程中添加的堿的量的增多，CPNVF-ST的干抗張強度、濕抗張強度以及環(huán)壓增強的增強效果增加，但隨著添加量的增加干強和環(huán)壓指數先增加后降低，實驗