一种纤维素磷酸酯及其制备方法和应用技术

技术编号：42049901 阅读：16 留言：0更新日期：2024-07-16 23:30

本发明专利技术公开了一种纤维素磷酸酯及其制备方法和应用。本发明专利技术的纤维素磷酸酯的制备方法包括以下步骤：1)将羟乙基纤维素分散在乙醇中，得到羟乙基纤维素分散液；2)将NaH2PO4、Na2HPO4和尿素加水溶解，再加入到羟乙基纤维素分散液中混合均匀，再进行干燥除去乙醇和水，再进行酯化反应，即得纤维素磷酸酯。本发明专利技术的纤维素磷酸酯与CMC相比具有更低的带电量，将其用作纸张增强剂更加有利于抄纸过程的湿部电荷控制，且对纸张具有良好的增强效果，并能够有效提高纸张的吸水性能，适合进行大规模工业化应用。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及制浆造纸，具体涉及一种纤维素磷酸酯及其制备方法和应用。

技术介绍

1、羧甲基纤维素(cmc)是以纤维素为原料经过一系列物理化学改性得到的产物，其具有良好的增稠、增粘、乳化、分散、保水、保湿等效果，被广泛用于各种领域。cmc在造纸工业中被用作高效的造纸助剂，其能够增强纸张的强度和耐磨性，且能够改善纸张的滑动性和表面平滑度等。然而，由于纤维素结构及cmc制备工艺的限制，cmc通常羧基含量较高，这便会引入大量的负电荷，增大了平衡电荷所需的阳离子化学品的用量。

2、因此，开发一种负电荷含量低的纤维素类造纸助剂具有十分重要的意义。

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种纤维素磷酸酯及其制备方法和应用。

2、本专利技术所采取的技术方案是：

3、一种纤维素磷酸酯的制备方法包括以下步骤：

4、1)将羟乙基纤维素分散在乙醇中，得到羟乙基纤维素分散液；

5、2)将nah2po4、na2hpo4和尿素加水溶解，再加入到羟乙基纤维素分散液中混合均匀，再进行干燥除去乙醇和水，再进行酯化反应，即得纤维素磷酸酯。

6、优选地，所述羟乙基纤维素(hec)、nah2po4、na2hpo4、尿素的质量比为1:0.025～0.08:0.025～0.08:0.03～0.05。

7、优选地，所述nah2po4、na2hpo4的质量比为1:0.8～1.2。

8、优选地，所述羟乙基纤维素、乙醇的用量比为10g:3ml～5ml。

9、优选地，所述羟乙基纤维素、水的用量比为10g:3ml～5ml。

10、优选地，步骤1)所述分散的时间为30s～40s。

11、优选地，步骤1)所述分散采用的分散装置为破壁机。

12、优选地，步骤2)所述混合的时间为40s～60s。

13、优选地，步骤2)所述混合采用的混合装置为破壁机。

14、优选地，步骤2)所述干燥在温度为100℃～110℃的条件下进行，干燥时间为40min～80min。

15、优选地，步骤2)所述酯化反应在温度为145℃～155℃的条件下进行，反应时间为20min～40min。

16、一种纤维素磷酸酯，其由上述制备方法制成。

17、一种纸张增强剂，其包含上述纤维素磷酸酯。

18、一种如上所述的纤维素磷酸酯在制浆造纸领域的应用。

19、本专利技术的有益效果是：本专利技术的纤维素磷酸酯与cmc相比具有更低的带电量，将其用作纸张增强剂更加有利于抄纸过程的湿部电荷控制，且对纸张具有良好的增强效果，并能够有效提高纸张的吸水性能，适合进行大规模工业化应用。

20、具体来说：

21、本专利技术在尿素催化下进行nah2po4和na2hpo4与羟乙基纤维素的酯化反应，使羟乙基纤维素引入磷酸根转化成纤维素磷酸酯，解决了传统cmc因大量羧基存在而导致的携带大量负电荷使得系统平衡电荷的阳离子化学品的需用量大的问题，且纤维素磷酸酯还具有良好的纸张增强性能，并能够有效提高纸张的吸水性能。

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【技术保护点】

1.一种纤维素磷酸酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述羟乙基纤维素、NaH2PO4、Na2HPO4、尿素的质量比为1:0.025～0.08:0.025～0.08:0.03～0.05。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述NaH2PO4、Na2HPO4的质量比为1:0.8～1.2。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的制备方法，其特征在于：所述羟乙基纤维素、乙醇的用量比为10g:3mL～5mL。

5.根据权利要求1～3中任意一项所述的制备方法，其特征在于：所述羟乙基纤维素、水的用量比为10g:3mL～5mL。

6.根据权利要求1～3中任意一项所述的制备方法，其特征在于：步骤2)所述干燥在温度为100℃～110℃的条件下进行，干燥时间为40min～80min。

7.根据权利要求1～3中任意一项所述的制备方法，其特征在于：步骤2)所述酯化反应在温度为145℃～155℃的条件下进行，反应时间为20min～40min。

8.一种纤维素磷

9.一种纸张增强剂，其特征在于，包含权利要求8所述的纤维素磷酸酯。

10.一种如权利要求8所述的纤维素磷酸酯在制浆造纸领域的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种纤维素磷酸酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述羟乙基纤维素、nah2po4、na2hpo4、尿素的质量比为1:0.025～0.08:0.025～0.08:0.03～0.05。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述nah2po4、na2hpo4的质量比为1:0.8～1.2。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的制备方法，其特征在于：所述羟乙基纤维素、乙醇的用量比为10g:3ml～5ml。

5.根据权利要求1～3中任意一项所述的制备方法，其特征在于：所述羟乙基纤维素、水的用量比为...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐智文，刘明友，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：

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