一種木纖維紙漿的有機化處理方法
【專利摘要】本發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，本發明有益效果為采用硅烷偶聯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，使接枝反應更穩定。
【專利說明】一種木纖維紙漿的有機化處理方法
【技術領域】
[0001]本發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的領域。【背景技術】
[0002]隨著天然植物纖維應用日益廣泛，通過適當的方法對纖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提供了技術支持。

【發明內容】

[0003]本發明通過采用表面包覆和化學接枝聯用技術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提供了技術支持。
[0004]本發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量比為100: (8?12): (6.4 ?9.6): (500 ?1000): (40 ?70)。
[0006]本發明所述化學接枝的步驟優選為將木纖維槳板經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量比為100:(10 ?12):(8 ?9.6):(500 ?1000):(50 ?60)。
[0008]本發明所述木纖維槳板、K2S2O8, NaHSO3、水、甲基丙烯酸縮水甘油酯的質量比最優選為 100:10:8:500:50o
[0009]本發明所述甲基丙烯酸縮水甘油酯，同時含有雙鍵和環氧基兩個官能團，使其有三種方式介入聚合:一、乙烯聚合時，使支鏈含環氧基；二、環氧基開環聚合時，使支鏈含有乙烯基；三、與含活潑氫化合物反應時，環氧基開環成鏈。利用三種方式的任意一種，可改變聚合物性質。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，產物穩定、可靠。
[0010]本發明所述制漿的步驟優選為將木纖維槳板粉碎后用質量分數為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溶液質量比為1: (5?10)。
[0012]本發明所述表面包覆的步驟優選為將木纖維槳板經過制漿步驟得到的紙漿、乙醇水溶液與硅烷偶聯劑混勻，調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、硅烷偶聯劑的質量比為100:(500?1000):
(2.5 ?5)。
[0014]本發明所述木纖維槳板、乙醇水溶液、硅烷偶聯劑的質量比進一步優選為100:(500 ?1000):(2.5 ?4)。
[0015]本發明所述木纖維槳板、乙醇水溶液、硅烷偶聯劑的質量比最優選為100:500:3。
[0016]本發明所述乙醇水溶液的乙醇與水質量比優選為95:5。
[0017]本發明所述硅烷偶聯劑優選為Y -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基型硅烷偶聯劑。
[0018]本發明有益效果為:
[0019]①采用硅烷偶聯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，使接枝反應更穩定；
[0020]②采用甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝紙漿，鍵合穩定，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人員更全面地理解本發明，但不以任何方式限制本發明。
[0022]下述接枝率的計算公式為:
[0023]接枝率=(步驟③得到的紙漿質量一步驟②得到的紙漿質量)/步驟②得到的紙漿質量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后的質量一步驟③得到的紙漿質量
[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質量分數為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劑混勻，調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區別在于:
[0036]K2S2O8 的質量為 10g，NaHSO3 的質量為 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區別在于:[0040]甲基丙烯酸縮水甘油酯的質量為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區別在于:[0044]甲基丙烯酸縮水甘油酯的質量為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量比為100: (8?12):(6.4 ?9.6): (500 ?1000): (40 ?70)。
2.根據權利要求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量比為100:(10?12): (8 ?9.6): (500 ?1000): (50 ?60)。
3.根據權利要求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量分數為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溶液質量比為1: (5?10)。
4.根據權利要求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過制漿步驟得到的紙漿、乙醇水溶液與硅烷偶聯劑混勻，調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、硅烷偶聯劑的質量比為100: (500?1000): (2.5?5)。
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于:所述木纖維槳板、乙醇水溶液、硅烷偶聯劑的質量比為 100:(500 ~ 1000): (2.5 ?4)。
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于:所述乙醇水溶液的乙醇與水質量比為95:5。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于:所述硅烷偶聯劑為Y-甲基丙烯酰氧基丙基二甲氧基型娃燒偶聯劑。
【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 優先權日:2013年8月20日
【發明者】馮鈉, 王潔, 趙建, 王志超, 于國健 申請人:大連工業大學