1.一种利用阳离子纤维素衍生物改性造纸填料的方法,包括步骤如下:
(1)将氢氧化钠和尿素溶于去离子水中配成氢氧化钠和尿素的混合溶液,于-5~-25℃温度下恒温30~60分钟;然后在快速搅拌下加入纤维素,并快速搅拌直至纤维素完全溶解,配成浓度为1~10wt%的均相纤维素溶液;
(2)在搅拌下,将阳离子醚化剂缓慢加入到均相纤维素溶液中,在25~90℃的温度下反应0.5~24小时,制成阳离子纤维素衍生物;反应完成后,将反应体系的温度调整至25~65℃,立即将造纸填料加入到反应体系中,并充分搅拌,混合均匀;
(3)在快速搅拌下,将环氧氯丙烷喷洒到步骤(2)中填料与阳离子纤维素衍生物的混合物中,并在快速搅拌下保温0.5~8小时;反应完成后向体系中加入水降温并继续搅拌,然后将固体颗粒洗涤、过滤、干燥,即得改性的造纸填料颗粒。
2.根据权利要求1所述的利用阳离子纤维素衍生物改性造纸填料的方法,其特征在于,步骤(1)中氢氧化钠和尿素的混合溶液中氢氧化钠(NaOH)的质量浓度为6~9wt%,尿素(Urea)的质量浓度为10~15wt%。
3.根据权利要求1所述的利用阳离子纤维素衍生物改性造纸填料的方法,其特征在于,步骤(1)中均相纤维素溶液的浓度为1~10wt%。
4.根据权利要求1所述的利用阳离子纤维素衍生物改性造纸填料的方法,其特征在于,步骤(1)中所述的纤维素为溶解浆、纳米纤维素或微晶纤维素。
5.根据权利要求1所述的利用阳离子纤维素衍生物改性造纸填料的方法,其特征在于,步骤(2)中所述的造纸填料为沉淀碳酸钙、研磨碳酸钙、高岭土或滑石粉;所述的阳离子醚化剂为3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵或2,3-环氧丙基三甲基氯化铵。
6.根据权利要求1所述的利用阳离子纤维素衍生物改性造纸填料的方法,其特征在于,步骤(2)中所述的阳离子醚化剂与纤维素羟基的摩尔比为(0.1~3):1;
优选的,所述的造纸填料的加入量为纤维素重量的1~200倍。
7.根据权利要求1所述的利用阳离子纤维素衍生物改性造纸填料的方法,其特征在于,步骤(2)中反应温度为45~75℃,反应时间为2~8小时。
8.根据权利要求1所述的利用阳离子纤维素衍生物改性造纸填料的方法,其特征在于,步骤(2)中反应完成后,将反应体系的温度调整至45℃。
9.根据权利要求1所述的利用阳离子纤维素衍生物改性造纸填料的方法,其特征在于,步骤(2)中采用滴加的方式将阳离子醚化剂缓慢加入到均相纤维素溶液中,滴加速率为5~
50ml/分钟。
10.根据权利要求1所述的利用阳离子纤维素衍生物改性造纸填料的方法,其特征在于,步骤(3)中环氧氯丙烷与纤维素羟基的摩尔比为(0.1~3):1。