CN102535247A - 高取代度阳离子淀粉改性akd的制备方法 - Google Patents
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Abstract
烷基烯酮二聚体(AKD)为一种优良的施胶剂。由于AKD本身不溶于水，需要使用阳离子型乳化剂将AKD乳化，并使AKD带上正电荷而吸附到带负电荷的纤维上。本发明主要采用工业AKD和高取代度阳离子淀粉为主要原料，在合适的工艺条件下制备阳离子淀粉改性AKD，改性AKD通过高剪切乳化后制得的AKD乳液在纸页抄造过程中具有良好的浆内施胶效果。
Description
技术领域
本发明主要采用工业AKD和高取代度阳离子淀粉为主要原料，在合适的工艺条件下制备阳离子淀粉改性AKD，改性AKD通过高剪切乳化后制得的AKD乳液在浆内和表面施胶使纸页具有良好的浆内施胶效果。
背景技术
烷基烯酮二聚体(AKD)作为一种优良的施胶剂由美国的Hercules公司于1948年发明，在1956年进行工业化生产，次年即开始销售其AKD中性施胶产品Aquapel，在1957年和1960年Hercules公司又将该产品最早应用在高档纸和奶制品包装用纸的生产中。
AKD无法直接溶于水，造纸浆料体系是水分散体系，因此AKD无法直接应用于浆内施胶，要使AKD能够均匀分散于浆料中且能够有效的附着在植物纤维上，需要对AKD进行相应的处理。通常情况下，是将AKD进行乳化，将AKD在适当的温度下经高速剪切分散。AKD本身不带电荷，难以同纤维吸附留着，所以需要使用阳离子型乳化剂将AKD乳化，使AKD带上正电荷而吸附到带负电荷的纤维上，最常用的乳化剂是阳离子淀粉。淀粉作为化工原料与石油化工原料相比具有价廉、可再生、永不枯竭、生物可降解性、绿色环保等突出的特点，是自然界中最重要的可再生资源之一。
目前，工业规模生产的阳离子淀粉大部分为低取代度产品，尽管已有粘结性、成膜性等优良性能而应用于工业上，但这种特性还是有限的，尤其不适用于现代发展的各种新技术、新工艺、新设备的要求。如阳离子淀粉作为固色剂、助留剂、助滤剂、絮凝剂、脱水剂、分散剂、天然胶料使用时，都需要更强的正电性，这就要求阳离子淀粉具有0.1～1或更高的取代度。在造纸工业中，为了使AKD添加容易和均匀分布，通常AKD要制成乳液，这给运输和存放带来了困难。用高活性、高阳电荷的阳离子淀粉提高阳电荷密度，增加界面膜的强度，使乳液具有较好的稳定性。阳离子淀粉作为最重要的AKD乳化剂，因此，除了要具有高的取代度外，通过新的手段使AKD施胶剂避免水解、提高施胶性能、并便于储存和运输势在必行。
发明内容：
高取代度阳离子淀粉改性AKD的制备方法：以工业AKD和高取代度阳离子淀粉为主要原料：(1)将AKD蜡片在80℃熔融后，按照一定比例加入高取代度阳离子淀粉粉末到熔融物中；(2)将混合物在80℃下搅拌反应一定时间，出料冷却后，制得固体的改性AKD。
本发明的优点在于：
1、制备的阳离子淀粉改性AKD为固体，便于储存和运输；
2、产品熔融后通过高速剪切乳化，将制得的AKD乳液进行浆内施胶和表面施胶，其施胶效果高于传统的AKD乳液。
实施方式
下面结合本发明的具体实施例作详细说明。
应用实例1：
用以上实例1中制备的产品制备AKD乳液，实验结果表明：高取代度阳离子淀粉改性AKD的乳化效果很好，在离心试管中放入AKD乳液，置于离心机上，按GB11543-89进行离心稳定性测定(4000r/min，10min)。将乳液分为六个等级，一级最好，六级最差。
一级：乳液呈现良好的均匀性；
二级：乳液初步可见稠度不匀；
三级：乳液底层和上层透光不均匀；
四级：体系初步可见相的分离；
五级：体系明显可见相的分离；
六级：体系两个相完全分离。
测得结果为改性AKD的乳化效果为一级；
应用实例2：
质量分数为15％的AKD改性阳离子淀粉乳液与同质量分数的传统AKD乳液浆内施胶稳定后效果进行对比，用液体渗透法进行施胶度测定，按GB5405-1985规定的方法进行施胶度测定结果如下表所示。
| 乳液用量(相对于绝干浆)/％ | 0.6 | 0.8 | 1.0 |
| 改性AKD乳液施胶度/s | 84 | 112 | 113 |
| 传统AKD乳液施胶度/s | 70 | 71 | 95 |
Claims (5)
1.一种造纸施胶用AKD的改性方法。其制备的方法：
(1)将AKD蜡片在80℃熔融后，按照一定比例加入高取代度阳离子淀粉粉末到熔融物中。
(2)将混合物在80℃下搅拌反应一定时间，出料冷却后，制得固体的改性AKD。
2.如权利1所述，制备方法步骤(1)中所述一定比例为：AKD与阳离子淀粉质量比3∶1；4∶1；5∶1。
3.如权利1所述，制备方法步骤(1)中高取代度阳离子淀粉的取代度范围0.10-0.50。
4.如权利1所述，制备方法步骤(2)中反应时间20-60分钟。
5.如权利1所述，制备的高取代度阳离子淀粉改性AKD通过乳化得到的乳液适用于造纸浆内施胶等方面，抄造的纸页施胶度达到113s。
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