一種木纖維紙漿的有機化處理方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種木纖維紙漿的有機化處理方法，屬于紙漿表面處理技術(shù)的領域，所述方法包括制漿、表面包覆、化學接枝的步驟，所述化學接枝的步驟為將木纖維槳板經(jīng)過制漿和表面包覆步驟得到的紙漿、K2S2O8、NaHSO3與水混勻，20～30℃攪拌10min，攪拌后加入甲基丙烯酸縮水甘油酯，50～80℃、120～180r/min回流1.5～3h，反應后水洗、過濾、抽提、水洗、過濾、烘干，本發(fā)明有益效果為采用硅烷偶聯(lián)劑對木纖維紙漿進行二次處理，有利于提高甲基丙烯酸縮水甘油酯與纖維素的接枝率，使接枝反應更穩(wěn)定。
【專利說明】一種木纖維紙漿的有機化處理方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種木纖維紙漿的有機化處理方法，屬于紙漿表面處理技術(shù)的領域?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]隨著天然植物纖維應用日益廣泛，通過適當?shù)姆椒▽w維進行表面改性以滿足纖維各方面的應用顯得尤為重要。天然植物纖維主要由纖維素組成，纖維素上大量羥基的存在使其大分子之間、纖維素和水分子之間以及纖維素內(nèi)部都存在大量的氫鍵，使纖維表面具有強的極性和吸水性。利用某種途徑抑制水分對纖維素性能劣化的影響，以得到低吸水率纖維材料為進一步制備高絕緣紙?zhí)峁┝思夹g(shù)支持。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明通過采用表面包覆和化學接枝聯(lián)用技術(shù)對木纖維紙漿進行有機化處理，使木纖維紙漿吸水率大幅降低，為進一步制備絕緣紙?zhí)峁┝思夹g(shù)支持。
[0004]本發(fā)明提供了一種木纖維紙漿的有機化處理方法，所述方法包括制漿、表面包覆、化學接枝的步驟，所述化學接枝的步驟為將木纖維槳板經(jīng)過制漿和表面包覆步驟得到的紙漿、K2S208、NaHSO3與水混勻，20?30°C攪拌lOmin，攪拌后加入甲基丙烯酸縮水甘油酯，50?80°C、120?180r/min回流1.5?3h，反應后水洗、過濾、抽提、水洗、過濾、烘干；
[0005]所述木纖維槳板、K2S208、NaHS03、水、甲基丙烯酸縮水甘油酯的質(zhì)量比為100: (8?12): (6.4 ?9.6): (500 ?1000): (40 ?70)。
[0006]本發(fā)明所述化學接枝的步驟優(yōu)選為將木纖維槳板經(jīng)過制漿和表面包覆步驟得到的紙漿、K2S208、NaHS03與水混勻，20?30°C攪拌lOmin，攪拌后加入甲基丙烯酸縮水甘油酯，60?70°C、120?180r/min回流2?2.5h，反應后水洗、過濾、抽提、水洗、過濾、烘干；
[0007]所述木纖維槳板、K2S2O8, NaHSO3、水、甲基丙烯酸縮水甘油酯的質(zhì)量比為100:(10 ?12):(8 ?9.6):(500 ?1000):(50 ?60)。
[0008]本發(fā)明所述木纖維槳板、K2S2O8, NaHSO3、水、甲基丙烯酸縮水甘油酯的質(zhì)量比最優(yōu)選為 100:10:8:500:50o
[0009]本發(fā)明所述甲基丙烯酸縮水甘油酯，同時含有雙鍵和環(huán)氧基兩個官能團，使其有三種方式介入聚合:一、乙烯聚合時，使支鏈含環(huán)氧基；二、環(huán)氧基開環(huán)聚合時，使支鏈含有乙烯基；三、與含活潑氫化合物反應時，環(huán)氧基開環(huán)成鏈。利用三種方式的任意一種，可改變聚合物性質(zhì)。所以，選擇甲基丙烯酸縮水甘油酯與木纖維紙漿進行化學接枝，反應效率高，產(chǎn)物穩(wěn)定、可靠。
[0010]本發(fā)明所述制漿的步驟優(yōu)選為將木纖維槳板粉碎后用質(zhì)量分數(shù)為8%的NaOH溶液浸泡2h，浸泡后洗至中性、烘干；
[0011]所述木纖維槳板與NaOH溶液質(zhì)量比為1: (5?10)。
[0012]本發(fā)明所述表面包覆的步驟優(yōu)選為將木纖維槳板經(jīng)過制漿步驟得到的紙漿、乙醇水溶液與硅烷偶聯(lián)劑混勻，調(diào)PH值至3?5，60?80°C、100?150r/min回流1.5?2.5h，反應后洗至中性、過濾、烘干；
[0013]所述木纖維槳板、乙醇水溶液、硅烷偶聯(lián)劑的質(zhì)量比為100:(500?1000):
(2.5 ?5)。
[0014]本發(fā)明所述木纖維槳板、乙醇水溶液、硅烷偶聯(lián)劑的質(zhì)量比進一步優(yōu)選為100:(500 ?1000):(2.5 ?4)。
[0015]本發(fā)明所述木纖維槳板、乙醇水溶液、硅烷偶聯(lián)劑的質(zhì)量比最優(yōu)選為100:500:3。
[0016]本發(fā)明所述乙醇水溶液的乙醇與水質(zhì)量比優(yōu)選為95:5。
[0017]本發(fā)明所述硅烷偶聯(lián)劑優(yōu)選為Y -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基型硅烷偶聯(lián)劑。
[0018]本發(fā)明有益效果為:
[0019]①采用硅烷偶聯(lián)劑對木纖維紙漿進行二次處理，有利于提高甲基丙烯酸縮水甘油酯與纖維素的接枝率，使接枝反應更穩(wěn)定；
[0020]②采用甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝紙漿，鍵合穩(wěn)定，得到的紙漿吸水率大幅降低，表面處理壽命長，不隨外界條件變化而變化。
【具體實施方式】
[0021 ] 下述非限制性實施例可以使本領域的普通技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。
[0022]下述接枝率的計算公式為:
[0023]接枝率=(步驟③得到的紙漿質(zhì)量一步驟②得到的紙漿質(zhì)量)/步驟②得到的紙漿質(zhì)量X 100%
[0024]下述吸水率的計算公式為:
[0025]吸水率=吸水量/步驟③得到的紙漿質(zhì)量X 100%
[0026]備注:吸水量=步驟③得到的紙漿室溫浸水2h后的質(zhì)量一步驟③得到的紙漿質(zhì)量
[0027]實施例1
[0028]一種木纖維紙漿的有機化處理方法:
[0029]①制漿:將IOOg的粉碎后加拿大針葉木纖維槳板在500ml質(zhì)量分數(shù)為8%的NaOH溶液中室溫浸泡2h，用去離子水洗至中性、烘干。
[0030]②表面包覆:向步驟①得到的紙漿加入500ml的乙醇水溶液和3g的Y -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基型硅烷偶聯(lián)劑混勻，調(diào)PH值至3，60°C、120r/min回流2h，攪拌后用乙醇洗、水洗至中性、抽濾、烘干；
[0031]所述乙醇水溶液的乙醇與水質(zhì)量比為95:5。
[0032]③化學接枝:向步驟②得到的紙漿加入12g的K2S208、9.6g的NaHSO3和500ml的去離子水混勻，30°C攪拌IOmin,攪拌后加入50g的甲基丙烯酸縮水甘油酯,60°C、150r/min回流2h，25°C水洗去未反應物和均聚物、抽濾、在索氏提取器中加入丙酮60°C抽提4h、水洗、抽濾、烘干。
[0033]實測接枝率為37.04%，吸水率降為步驟①得到的紙漿吸水率的47%。
[0034]實施例2
[0035]與實施例1區(qū)別在于:
[0036]K2S2O8 的質(zhì)量為 10g，NaHSO3 的質(zhì)量為 8g。[0037]實測接枝率為36.87%，吸水率降為步驟①得到的紙漿吸水率的43% ο[0038]實施例3[0039]與實施例1區(qū)別在于:[0040]甲基丙烯酸縮水甘油酯的質(zhì)量為60g。[0041]實測接枝率為35.58%，吸水率降為步驟①得到的紙漿吸水率的41%。[0042]實施例4[0043]與實施例2區(qū)別在于:[0044]甲基丙烯酸縮水甘油酯的質(zhì)量為60g。[0045]實測接枝率為3 3.49%，吸水率降為步驟①得到的紙漿吸水率的48% ο
【權(quán)利要求】
1.一種木纖維紙漿的有機化處理方法，所述方法包括制漿、表面包覆、化學接枝的步驟，所述化學接枝的步驟為將木纖維槳板經(jīng)過制漿和表面包覆步驟得到的紙漿、K2s2o8、NaHSO3與水混勻，20?30°C攪拌lOmin，攪拌后加入甲基丙烯酸縮水甘油酯，50?80°C、120?180r/min回流1.5?3h,反應后水洗、過濾、抽提、水洗、過濾、烘干；所述木纖維槳板、K2S208、NaHS03、水、甲基丙烯酸縮水甘油酯的質(zhì)量比為100: (8?12):(6.4 ?9.6): (500 ?1000): (40 ?70)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述化學接枝的步驟為將木纖維槳板經(jīng)過制漿和表面包覆步驟得到的紙漿、K2S208、NaHS03與水混勻，20?30°C攪拌lOmin，攪拌后加入甲基丙烯酸縮水甘油酯，60?70°C、120?180r/min回流2?2.5h，反應后水洗、過濾、抽提、水洗、過濾、烘干；所述木纖維槳板、K2S2O8, NaHSO3、水、甲基丙烯酸縮水甘油酯的質(zhì)量比為100:(10?12): (8 ?9.6): (500 ?1000): (50 ?60)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于:所述制漿的步驟為將木纖維槳板粉碎后用質(zhì)量分數(shù)為8%的NaOH溶液浸泡2h，浸泡后洗至中性、烘干；所述木纖維槳板與NaOH溶液質(zhì)量比為1: (5?10)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于:所述表面包覆的步驟為將木纖維槳板經(jīng)過制漿步驟得到的紙漿、乙醇水溶液與硅烷偶聯(lián)劑混勻，調(diào)pH值至3?5，60?80°C、100?150r/min回流1.5?2.5h,反應后洗至中性、過濾、烘干；所述木纖維槳板、乙醇水溶液、硅烷偶聯(lián)劑的質(zhì)量比為100: (500?1000): (2.5?5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于:所述木纖維槳板、乙醇水溶液、硅烷偶聯(lián)劑的質(zhì)量比為 100:(500 ~ 1000): (2.5 ?4)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于:所述乙醇水溶液的乙醇與水質(zhì)量比為95:5。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于:所述硅烷偶聯(lián)劑為Y-甲基丙烯酰氧基丙基二甲氧基型娃燒偶聯(lián)劑。
【文檔編號】D21H17/13GK103437239SQ201310368717
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月20日
【發(fā)明者】馮鈉, 王潔, 趙建, 王志超, 于國健 申請人:大連工業(yè)大學