CN103233393A

CN103233393A - 一种聚羧酸硬纸板专用施胶剂的制备方法

Info

Publication number: CN103233393A
Application number: CN2013101162066A
Authority: CN
Inventors: 邵百成; 汪菊英; 吴诚
Original assignee: ANHUI BAIYI BIOLOG TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: ANHUI BAIYI BIOLOG TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-04-03
Filing date: 2013-04-03
Publication date: 2013-08-07

Abstract

本发明公开了一种聚羧酸硬纸板专用施胶剂的制备方法，其包含聚羧酸-木质素减水剂和改性松香树脂，专用施胶剂中聚羧酸-木质素减水剂的重量百分比为25～30%，改性松香树脂的重量百分比为70～75%，制备方法包括木质素减水剂合成、木质素减水剂与聚羧酸减水剂共聚接枝以及松香树脂改性等步骤。本发明将木质素磺酸盐与聚羧酸系减水剂进行共聚接枝合成一种聚羧酸硬纸板专用施胶剂，不仅节约了成本、利用了工业废弃物，而且大大改善了聚羧酸系减水剂的应用性能和应用范围，有效解决了普通纸板箱施胶剂产品的疏水性不强、流动性差、成本较高等问题，提高了纸板箱施胶剂的流动性、螯合能力和分散稳定性。

Description

一种聚羧酸硬纸板专用施胶剂的制备方法

技术领域

本发明以属于化工技术领域，涉及一种表面施胶剂的制备方法，具体涉及一种聚羧酸硬纸板专用施胶剂的制备方法。

背景技术

目前，全球纸制品包装业发展迅速，各种纸板箱的市场需求量也不断增长，并以其质高环保的特性被广泛应用于各种产品的外包装和运输包装中。在纸箱企业竞争越来越激烈，利润越来越低的情况下，能提高生产效率、产品质量，节约人工成本，而且便于企业管理的新技术、新方法越来越多的受到纸箱企业的青睐和重视，并不断的应用到生产实际之中。高强度、抗潮湿的瓦楞纸板制成的纸箱，因其价格显著低于木箱、出口不需熏蒸、环保、可以回收造纸不需垃圾处理费用、抗潮性极好、装箱及拆箱作业快速便捷、抗压强度能达到木板水平，所以被专门用以替代传统木箱，这种高强度瓦楞纸板制成的纸箱适用的行业有金属部件、汽车配件、航空配件、摩托车、代步车、仪器、电器、机器、民用大件、军用品等。

为获得较高的环压强度和表面强度以及良好的抗水性能，必须在瓦楞原纸和箱板纸进行表面施胶。通过表面施胶可加入改善纸页性能或增加纸板抗水性的表面添加剂。现行的表面施胶具有多种优点，例如可提高纸和纸板的印刷性能，又如通过选用不同的表面施胶剂可提高纸张的表面强度或抗水性；以及可提高纸和纸板的物理强度等等。表面施胶剂按功能可分为抗水类和增强类。提高抗水性的表面施胶剂可选用烷基烯酮二聚体(AKD)、苯乙烯马来酸酐共聚物等；增强类的可选用淀粉、羧甲基纤维素(CMC)、聚乙烯(PVA)醇等。为提高纸板的物理强度，人们选用热固性树脂作为胶粘剂，如中国专利“一种用于提高纸张的挻度和纸板的环压强度的表面施胶剂”（公开号CN 101050611A）公开了由水溶性热固性树脂类胶粘剂和固化剂组合的混合物，该表面施胶剂可改善纸张的油墨吸收性、提高纸产品的档次，但该表面施胶剂在使用时螯合能力较差，存在疏水性不强、流动性差等缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种硬纸板专用施胶剂的制备方法，使用本发明制备的硬纸板专用施胶剂具有疏水性强、流动性和分散稳定性好且生产成本低廉的优点。

为解决上述技术问题，本发明一种聚羧酸硬纸板专用施胶剂的制备方法，所述专用施胶剂包含聚羧酸-木质素减水剂和改性松香树脂，所述专用施胶剂中聚羧酸-木质素减水剂的重量百分比为25～30%，改性松香树脂的重量百分比为70～75%，

其中，所述聚羧酸-木质素减水剂的制备包括以下步骤：

1）合成木质素减水剂：将纸浆黑液经预匀化、磺化（磺化试试剂为Na₂SO₃）、缩合反应后，过滤得到木质素磺酸盐减水剂，所述纸浆黑液为木浆、蔗渣浆、草浆、竹浆、芦苇浆和棉浆粕的造纸黑液的一种或多种；

2）木质素减水剂与聚羧酸减水剂共聚接枝：釆用大分子单体合成法，加入高分子羧基化专用分散剂，以H₂O₂Fe²⁺、过氧化物氧化还原引发体系为引发剂，使聚羧酸减水剂的C=C键接枝到木质素减水的磺酸盐上，制得聚羧酸-木质素减水剂；

所述改性松香树脂的制备包括以下步骤：

将300份天然松香与20份富马酸在190～200℃下反应3h，再加入30份平均分子量为700～800的混合石油树脂与36份顺酐在190～200℃下反应5h，最后加入8.2％的氢氧化钾和1.62％的乙酸，在90~9l℃下皂化反应后即得到改性松香树脂；

取上述制得的聚羧酸-木质素减水剂和改性松香树脂与普通纸板箱施胶剂混合均匀，即制得聚羧酸硬纸板专用施胶剂。

上述的聚羧酸减水剂为JSJ系聚羧酸减水剂。

上述木质素减水剂与聚羧酸减水剂共聚接枝使用的高分子羧基化专用分散剂为BY-PCD。

上述聚羧酸减水剂与木质素减水剂共聚接枝后生成的共聚产物，其塑化性能大大提高，塑化效果优于单纯的复配产品，且流动性大大增强。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：

本发明对纸浆黑液进行预匀化、磺化后生成木质素磺酸盐，再与聚羧酸系减水剂进行共聚接枝，得到一种新型的聚羧酸-木质素聚羧酸系减水剂，每生产1吨木质素磺酸盐减水剂可以消耗2.5吨浓度为40%的造纸废液，不仅节约了成本、利用了工业废弃物，而且大大改善了聚羧酸系减水剂的应用性能和应用范围，有效解决了普通纸板箱施胶剂产品的疏水性不强、流动性差、成本较高等问题，有效地提高了纸板箱施胶剂的流动性、螯合能力和分散稳定性。本发明制备的硬纸板专用施胶剂具有较好溶解性能，充分发挥了其施胶的优良性能，纸箱边压强度、耐破强度和空箱抗压强度提高30%以上，抗压强度最高可提高76%，纸箱整体抗压强度明显提高，提高了瓦楞纸板表面平整度和光洁度。

具体实施方式

实施例1

一种聚羧酸硬纸板专用施胶剂的制备方法，专用施胶剂包含聚羧酸-木质素减水剂和改性松香树脂，所述专用施胶剂中聚羧酸-木质素减水剂的重量百分比为25%，改性松香树脂的重量百分比为75%，制备步骤如下：

（1）合成木质素减水剂：将木浆和/或蔗渣浆的黑液经预匀化、磺化（磺化试试剂为Na₂SO₃）、缩合反应后，过滤得到木质素磺酸盐减水剂。

（2）木质素减水剂与JSJ聚羧酸减水剂共聚接枝：釆用大分子单体合成法，加入高分子羧基化专用分散剂，以过氧化物氧化还原引发体系为引发剂，使聚羧酸减水剂的C=C键接枝到木质素减水的磺酸盐上，制得聚羧酸-木质素减水剂，其各项检测指标如下：

	指标要求	实测数据
			氯离子含量（%）≤	0.02	0.02
总碱量（%）≤	1.45	1.41
			含固量（%）	19.8～24.2	22
密度（g/cm3）	1.09±0.02	1.09
			PH值	6～8	6.7
硫酸钠含量（%）≤	2.6	2.53

（3）改性松香树脂的制备：将300份天然松香与20份富马酸在190～200℃下反应3h，再加入30份平均分子量为700～800的混合石油树脂与36份顺酐在190～200℃下反应5h，最后加入8.2％的氢氧化钾和1.62％的乙酸，在90~9l℃下皂化反应后即得到改性松香树脂。

（4）取上述制得的聚羧酸-木质素减水剂和改性松香树脂与普通纸板箱施胶剂混合均匀，即制得聚羧酸硬纸板专用施胶剂。

实施例2

一种聚羧酸硬纸板专用施胶剂的制备方法，专用施胶剂包含聚羧酸-木质素减水剂和改性松香树脂，所述专用施胶剂中聚羧酸-木质素减水剂的重量百分比为30%，改性松香树脂的重量百分比为70%，，纸浆黑液为草浆、竹浆、芦苇浆和棉浆粕的造纸黑液的一种或多种，制备步骤同于实施例1。聚羧酸-木质素减水剂的重量百分比为70%时，纸板箱施胶剂的流动性及分散稳定性使施胶剂物料不仅增加了羧基键，还改变了施胶剂中的羧基键的分布，其多种活性基团提高了螯合能力和分散稳定性，在结构上处于稳定状态，施胶剂物料具有较好溶解性能，充分发挥了其施胶的优良性能。

Claims

1. 一种聚羧酸硬纸板专用施胶剂的制备方法，其特征在于所述专用施胶剂包含聚羧酸-木质素减水剂和改性松香树脂，所述专用施胶剂中聚羧酸-木质素减水剂的重量百分比为25～30%，改性松香树脂的重量百分比为70～75%，

其中，所述聚羧酸-木质素减水剂的制备包括以下步骤：

1）合成木质素减水剂：将纸浆黑液经预匀化、磺化、缩合反应后，过滤得到木质素磺酸盐减水剂，所述纸浆黑液为木浆、蔗渣浆、草浆、竹浆、芦苇浆和棉浆粕的造纸黑液的一种或多种；

所述改性松香树脂的制备包括以下步骤：

2. 根据权利要求1所述的一种聚羧酸硬纸板专用施胶剂的制备方法，其特征在于所述的聚羧酸减水剂为JSJ系聚羧酸减水剂。

3.根据权利要求1所述的一种聚羧酸硬纸板专用施胶剂的制备方法，其特征在于所述木质素减水剂与聚羧酸减水剂共聚接枝使用的高分子羧基化专用分散剂为BY-PCD。

4. 根据权利要求1所述的一种聚羧酸硬纸板专用施胶剂的制备方法，其特征在于所述的专用施胶剂中聚羧酸-木质素减水剂的重量百分比为70%。

5.根据权利要求1所述的一种聚羧酸硬纸板专用施胶剂的制备方法，其特征在于所述合成木质素减水剂的纸浆黑液为木浆和/或蔗渣浆的造纸黑液。