CN101748658A - 聚乙烯亚胺型akd新型施胶剂的制备 - Google Patents
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Abstract
以聚乙烯亚胺作为乳化剂乳化AKD蜡粉，制备PEI乳化型AKD施胶剂，优化了乳化工艺条件，并进行了中试和施胶应用实验。实验结果表明，当聚乙烯亚胺∶AKD蜡粉质量比为1∶6，pH为3，乳化温度为70℃，乳化时间10min，AKD乳液的粒径和Zeta电位分别为1184nm和+52.1mV；当AKD乳液用量为0.2％时，手抄片施胶度可达68s，自然风干和下机后的施胶熟化率为11.87％和87.43％，与阳离子淀粉型施胶产品对比，聚乙烯亚胺型AKD施胶剂具有熟化快和施胶度高的特点。
Description
技术领域：
本发明是以聚乙烯亚胺(PEI)作为乳化剂乳化AKD蜡粉，制备PEI乳化型AKD施胶剂，优化了乳化工艺条件，并进行了中试和施胶应用考察。与阳离子淀粉型施胶产品对比，聚乙烯亚胺型AKD施胶剂具有熟化快和施胶度高的特点。
背景技术：
随着中碱性造纸技术的发展，AKD作为一种反应型中碱性施胶剂，具有施胶效率高、用量少等优点，在造纸中得到广泛的应用。传统AKD乳液使用阳离子淀粉作为乳化剂和稳定剂，但这种乳液在纤维上的留着率较低，与纤维的反应较慢，施胶熟化时间长。AKD新型专用乳化剂的研制和开发已经成为造纸研究者关注的热点。
AKD专用乳化剂有多种，研究较多的有高分子型乳化剂，即采用乳液聚合将单体聚合成为对AKD具有乳化能力的高分子聚合物，采用此类乳化剂乳化后的AKD施胶剂称为高分子聚合物型AKD，施胶熟化时间短，AKD的留着率高。聚乙烯亚胺是一种高阳电荷的聚合物，在造纸中应用可作为增强剂、阴离子垃圾捕捉剂和助留助滤剂。但是以聚乙烯亚胺(PEI)为乳化剂乳化AKD的研究未见报道，PEI具有亲水亲油基团，而且含有的高阳电荷密度有助于增进乳液的稳定性和乳液粒子在纤维上的留着。
发明内容：
本发明的目的在于克服传统AKD乳液使用阳离子淀粉作为乳化剂和稳定剂这种乳液在纤维上的留着较低，与纤维的反应较慢，施胶熟化时间长的缺点，利用PEI乳化AKD的乳化工艺研究，并对乳化产品进行对比。
首先将AKD蜡粉在水浴中加热熔融，预热水和PEI溶液。待AKD全部熔融完毕后，将预热好的PEI溶液缓慢加入到熔融的AKD中，高速剪切搅拌1min后，加入剩余的水，继续高速剪切搅拌(9000rpm)一定时间后快速冷却、出料。将乳液稀释成0.01％的质量分数，然后用粒度分析仪对乳液的粒径和Zeta电位进行测定。
将质量分数为0.5％的含15％的GCC针叶木浆，依次加入0.2％的AKD和为0.02％的CPAM(对绝干纤维)，抄纸。
首先考察不同PEI用量、乳化时间、乳化温度及pH值四个因素对AKD乳液稳定性能和施胶性能的影响。在施胶用量相同情况下，PEI型施胶剂自然风干后熟化率(熟化率＝施胶度×100％/完全熟化时的施胶度)已达到11.87％，市售两种阳离子淀粉型的施胶剂熟化率分别为4.89％和2.90％，熟化10秒钟后，PEI型施胶剂熟化率可达55.7％，而市售型熟化率分别为8.7％和29％。因此，PEI乳化型AKD施胶剂具有熟化时间短、熟化快、施胶度高的优点。
具体实施方式：
下面结合实施例做进一步说明。
实施例1：PEI乳化AKD乳液的最佳条件
最佳乳化条件下，乳化后AKD乳液的粒径和Zeta电位分别为1184nm和52.1mV，手抄片的施胶度可达68s；中试乳液粒径为874nm，电位为52.2mV。最佳乳化条件见表1。
实施例2：PEI型AKD乳液与市售产品性能对比
中试生产聚乙烯亚胺型AKD乳液，产量为半吨。所得产品为白色乳液，结果如表2。中试生产过程中使用了高压均质设备，因此所得乳液的粒径较实验室内制得产品的乳液粒径小。聚乙烯亚胺乳化型AKD施胶剂乳液粒径小，胶粒的Zeta电位比市售型的施胶剂高，更容易在纤维上留着，这也是PEI乳化型施胶剂熟化速率快，施胶度高的原因。
表1PEI乳化AKD乳液的最佳条件
Claims (3)
1.以聚乙烯亚胺作为乳化剂乳化AKD蜡粉，制备了PEI乳化型AKD施胶剂。
2.聚乙烯亚胺乳化AKD蜡粉的最佳乳化工艺条件：PEI/AKD质量比为1/6、乳化体系的pH值为3、乳化温度70℃、乳化时间10min，乳化后乳液的粒径和Zeta电位分别为1184nm和52.1mV，手抄片的施胶度可达68s；中试乳液粒径为874nm，电位为52.2mV。
3.PEI型施胶剂与阳离子淀粉型AKD施胶产品对比，自然风干和下机后的施胶熟化率为11.87％和87.43％，具有熟化快和施胶效果高的优点。
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