CN101168939A - 造纸施胶用烷基烯酮二聚体的改性方法 - Google Patents
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Abstract
一种造纸施胶用烷基烯酮二聚体的改性方法，该方法是在烷基烯酮二聚体乳液中加入淀粉，混合均匀，升温至使淀粉糊化成为胶体物且与烷基烯酮二聚体乳液变为均相物质，即得改性后的烷基烯酮二聚体。将改性后的烷基烯酮二聚体直接加入纸机表面施胶液中，直接上机完成内部施胶所能完成的作用。本发明工艺简单、成本低、环保，易于实现工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种造纸施胶用化学助剂的生产方法，具体说是一种造纸施胶用烷基烯酮二聚体的改性方法。
背景技术
烷基烯酮二聚体(AKD)用于纸张施胶已经有多年历史，但是在使用烷基烯酮二聚体对纸张施胶过程中至今仍存在不少问题。
传统烷基烯酮二聚体用于纸张施胶反应原理如下：当浆内施胶时，烷基烯酮二聚体内酯环被打开，与纤维上的羟基反应形成联接键，达到施胶抗水的目的。这个反应在纸浆水溶液体系中会同时发生在烷基烯酮二聚体与水之间，也就是在水的羟基作用下烷基烯酮二聚体的内脂环也会打开，并与水的羟基反应，一旦与水的羟基发生反应，烷基烯酮二聚体就失去了抗水能力，从而失效，影响到施胶效果和贮存时间；另一方面，传统浆内施胶，在纸浆中加入烷基烯酮二聚体后，纤维与其反应的速度是滞后的，在纸张下机后其抗水能力还没有达到相应的要求，需要放置一段时间后才能形成好的抗水效果，这样对纸机质量控制带来一定困难。
为解决烷基烯酮二聚体在纸张施胶中存在的问题，有人提出将烷基烯酮二聚体在有机溶剂中与阳离子淀粉进行酯化反应，合成烷基烯酮二聚体淀粉衔生物用作中性/碱性造纸内施胶荆，实验室研究结果表明：在一定用量范围内，烷基烯酮二聚体淀粉衍生物具有和烷基烯酮二聚体内施胶剂相近的用量，且施胶度滞后现象明显改善。但也存在这样的问题：将淀粉在有机溶剂中反应，反应以后还要脱出有机溶剂，需要后续加工，工艺复杂、成本高。
发明内容
本发明的目的是提供了一种加工工艺简单、便于直接上机使用的造纸施胶用烷基烯酮二聚体的改性方法。
本发明提供的造纸施胶用烷基烯酮二聚体的改性方法，选择淀粉这种很普通而价廉的物质作为改性的反应物，是因为淀粉本身有大量的羟基反应基团，完全可以打开烷基烯酮二聚体的内脂环，而且淀粉又可以很好地与纤维结合，成为纤维增强剂，此改性既可用于阳离子也可以用于阴离子烷基烯酮二聚体。
本发明提供的造纸施胶用烷基烯酮二聚体的改性方法，该方法是在烷基烯酮二聚体乳液中加入淀粉，混合均匀，升温至使淀粉糊化成为胶体物且与烷基烯酮二聚体乳液变为均相物质，即得改性后的烷基烯酮二聚体。
所述的烷基烯酮二聚体乳液可为阳离子烷基烯酮二聚体乳液或阴离子烷基烯酮二聚体乳液，其中阳离子烷基烯酮二聚体乳液加入阳离子淀粉，阴离子烷基烯酮二聚体乳液加入阴离子淀粉。因为不同电荷的乳液物质混合会造成凝聚，所以，采用同电荷的烷基烯酮二聚体乳液和淀粉反应，这样体系不会产生凝聚，保持较好的乳液粘度和均相状态。
温度与烷基烯酮二聚体的内脂环打开有关也与反应速度有关，温度高内脂环打开的快，温度低打开的慢。本发明升温至75～85℃，并保温5～10min，是因为在这温度范围内并保温一定时间可使淀粉在与烷基烯酮二聚体反应中一部分是和烷基烯酮二聚体结合成为一种化合物，即打开了烷基烯酮二聚体的内酯环，将淀粉的羟基接上去了，另一部分淀粉，在升温过程中，糊化成胶体物成为整个体系的保护物质，使这个体系在后面存放过程中不会沉淀变质。所以，淀粉糊化成为胶体物的同时也与烷基烯酮二聚体变成了均相物质。
按固含量15％的烷基烯酮二聚体乳液的总重量计，加入3～7％的干淀粉。
本发明直接加入淀粉，通过升温方式打破烷基烯酮二聚体内脂环，在升温过程中，与烷基烯酮二聚体混合在一起的淀粉上的羟基与烷基烯酮二聚体的内脂环反应聚合在一起完成了反应要求，同时淀粉得到糊化。将用淀粉改性后的烷基烯酮二聚体直接加入纸机表面施胶液中，直接上机完成内部施胶所能完成的作用。
本发明工艺简单、成本低、环保，易于实现工业化生产，不需要任何后续的加工，也不需要脱出有机溶剂，与传统的改性方法相比，具有特出的实质性特点和显著的进步。
具体实施方式
实施例1：
在反应釜中加入固含量15％的阳离子烷基烯酮二聚体乳液100Kg，再加入3Kg的阳离子干淀粉，混合搅拌均匀，升温至85℃，保温5min，放料，即得改性后的烷基烯酮二聚体。在纸机表面施胶液中加入此烷基烯酮二聚体每吨纸用量在3～10kg即可。
实施例2：
在反应釜中加入固含量15％的阳离子烷基烯酮二聚体乳液100Kg，再加入7Kg的阳离子干淀粉，混合搅拌均匀，升温至75℃，保温10min，放料，即得改性后的烷基烯酮二聚体。在纸机表面施胶液中加入此烷基烯酮二聚体每吨纸用量在3～10kg即可。
实施例3：
在反应釜中加入固含量15％的阴离子烷基烯酮二聚体乳液100Kg，再加入3Kg的阴离子干淀粉，混合搅拌均匀，升温至85℃，保温5min，放料，即得改性后的烷基烯酮二聚体。在纸机表面施胶液中加入此烷基烯酮二聚体每吨纸用量在3～10kg即可。
实施例4：
在反应釜中加入固含量15％的阴离子烷基烯酮二聚体乳液100Kg，再加入7Kg的阴离子干淀粉，混合搅拌均匀，升温至75℃，保温10min，放料，即得改性后的烷基烯酮二聚体。在纸机表面施胶液中加入此烷基烯酮二聚体每吨纸用量在3～10kg即可。
Claims (4)
1.一种造纸施胶用烷基烯酮二聚体的改性方法，其特征是该方法是在烷基烯酮二聚体乳液中加入淀粉，混合均匀，升温至使淀粉糊化成为胶体物且与烷基烯酮二聚体乳液变为均相物质，即得改性后的烷基烯酮二聚体。
2.根据权利要求1所述的造纸施胶用烷基烯酮二聚体的改性方法，其特征是所述的烷基烯酮二聚体乳液可为阳离子烷基烯酮二聚体乳液或阴离子烷基烯酮二聚体乳液，其中阳离子烷基烯酮二聚体乳液加入阳离子淀粉，阴离子烷基烯酮二聚体乳液加入阴离子淀粉。
3.根据权利要求1所述的造纸施胶用烷基烯酮二聚体的改性方法，其特征是温度升至75～85℃，并保温5～10min。
4.根据权利要求1所述的造纸施胶用烷基烯酮二聚体的改性方法，其特征是按固含量15％的烷基烯酮二聚体乳液的总重量计，加入3～7％的干淀粉。
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