CN104480786A - 一种造纸涂布用润滑剂的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种造纸涂布用润滑剂的生产工艺，是将氧化聚乙烯蜡非离子化后将烷基酚聚氧乙烯醚阴离子化，然后将二者与硅酮、硅硼溶胶复合乳化得到造纸涂布用润滑剂。用本发明方法生产得到的润滑剂粘度低，助留助滤性能好，具有很强的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及造纸涂布用润滑剂领域，具体地说是一种造纸涂布用润滑剂的生产工艺。
背景技术
造纸涂布的润滑剂是通过降低界面张力，使纸张涂料的流平性和润滑性得到改善，易于在纸上流平铺展，改善涂料的涂布适应性，并通过赋予干涂层一定的可塑性和滑移性来改善涂层表面，以较好地适应压光，并通过减少或消除起毛、掉粉来改善涂层的成品性能(如提高成纸的平滑度和光泽度等)。
但是造纸涂布中一般还需要加入助留助滤剂，提高纸张细小纤维的留着率。助留助滤剂的比表面积与其助留助滤性能密切相关。
发明内容
本发明的目的是根据现有技术的不足提供一种造纸涂布用润滑剂的生产工艺，用该工艺生产得到的造纸涂布用润滑剂不仅粘度低，而且助留助滤性能好。
本发明是通过如下技术方案实现的：一种造纸涂布用润滑剂的生产工艺，其步骤包括：
(1)在质量份数为1份的氧化聚乙烯蜡中加入质量份数为0.1份的吗啉，在120℃下搅拌2小时，然后降温至80℃，加入质量份数为0.2份的去离子水，得到油包水型乳液A组分；
(2)将质量份数为1份的表面活性剂烷基酚聚氧乙烯醚与质量份数为0.2份的三偏磷酸钠混合，在85℃下搅拌5小时使表面活性剂转化为阴离子型，再调节pH值为8-9，得到B组分；
(3)将质量份数为1份的硅酮和质量份数为0.2份的山梨醇酐单油酸酯乳化剂混合，在180℃下搅拌2个小时，降温至80℃后加入硅酮量50％的去离子水，得到C组分；
(4)将SiO2质量百分含量为1-10％的水玻璃和硼盐按照硅原子和硼原子的质量比为6-40：1混合后，再过强酸性阳离子交换柱或者直接和强酸性阳离子交换树脂混合搅拌后得到稀硼硅酸；再将稀硼硅酸与碱混合得到硼硅酸；将硼硅酸熟化得到硼硅溶胶；将熟化后的硼硅溶胶用强酸性阳离子交换树脂处理成pH值为7.0-8.5后加入稳定剂调节pH值为9-10；将上述稳定处理后的硼硅溶胶超滤后得到净化硼硅溶胶，再浓缩至SiO2含量为10-20％；最后加入硼硅溶胶质量0.005-0.1％的溶胶保护剂，搅拌均匀得到D组分；
(5)将上述A、B、C、D组分和去离子水按照质量比2：1.5：0.5：1：6混合，在120℃下乳化2小时，降温至30℃再乳化30分钟，得到所述造纸涂布用润滑剂。
所述步骤(4)中的碱为水玻璃、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氨水或它们的混合物；硼盐为硼酸钠、硼酸钾、偏硼酸钾、四硼酸钾、硼酸铵、硼酸、氧化硼、过硼酸钠、偏硼酸钠、偏硼酸钡和硼酸锰中的一种或几种；稳定剂为四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、十二烷基三甲基氢氧化铵、十六烷基三甲基氢氧化铵、LiOH、一乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺中的一种或多种；所述的胶体保护剂为多糖的羧甲基、羧丙基、羧丁基、磺乙基和磺丙基的钾盐或钠盐，以及海藻酸钠盐或钾盐、聚丙烯酸钠盐或钾盐、聚乙烯醇、聚乙二醇、直链淀粉中的一种或几种。
所述步骤(4)中的多糖为半纤维素、纤维素、淀粉、瓜耳胶、壳聚糖或甲壳素。
一种造纸涂布用润滑剂的生产工艺优选技术方案为：一种造纸涂布用润滑剂的生产工艺，其步骤包括：
(1)在质量份数为1份的氧化聚乙烯蜡中加入质量份数为0.1份的吗啉，在120℃下搅拌2小时，然后降温至80℃，加入质量份数为0.2份的去离子水，得到油包水型乳液A组分；
(2)将质量份数为1份的表面活性剂烷基酚聚氧乙烯醚与质量份数为0.2份的三偏磷酸钠混合，在85℃下搅拌5小时使表面活性剂转化为阴离子型，再调节pH值为8-9，得到B组分；
(3)将质量份数为1份的硅酮和质量份数为0.2份的山梨醇酐单油酸酯乳化剂混合，在180℃下搅拌2个小时，降温至80℃后加入硅酮量50％的去离子水，得到C组分；
(4)将SiO2质量百分含量为1-10％的水玻璃和硼酸钠按照硅原子和硼原子的质量比为6-40：1混合后，再过强酸性阳离子交换柱后得到稀硼硅酸；再将稀硼硅酸与氢氧化钠混合得到硼硅酸；将硼硅酸熟化得到硼硅溶胶；将熟化后的硼硅溶胶用强酸性阳离子交换树脂处理成pH值为7.0-8.5后加入稳定剂四丁基氢氧化铵调节pH值为9-10；将上述稳定处理后的硼硅溶胶超滤后得到净化硼硅溶胶，再浓缩至SiO2含量为10-20％；最后加入硼硅溶胶质量0.005-0.1％的溶胶保护剂淀粉的羧甲基钠盐，搅拌均匀得到D组分；
(5)将上述A、B、C、D组分和去离子水按照质量比2：1.5：0.5：1：6混合，在120℃下乳化2小时，降温至30℃再乳化30分钟，得到所述造纸涂布用润滑剂。
用本发明生产工艺生产得到的造纸涂布用润滑剂，不仅粘度低，纸张涂料的流平性和润滑性好，而且助留助滤剂的比表面积大，助流助滤性好。本发明的工艺方法步骤简单易实现，具有很强的实用性。
具体实施方式
以下通过具体实施例来进一步说明本发明：
实施例1
(1)在质量份数为1份的氧化聚乙烯蜡中加入质量份数为0.1份的吗啉，在120℃下搅拌2小时，然后降温至80℃，加入质量份数为0.2份的去离子水，得到油包水型乳液A组分；
(2)将质量份数为1份的表面活性剂烷基酚聚氧乙烯醚与质量份数为0.2份的三偏磷酸钠混合，在85℃下搅拌5小时使表面活性剂转化为阴离子型，再调节pH值为8-9，得到B组分；
(3)将质量份数为1份的硅酮和质量份数为0.2份的山梨醇酐单油酸酯乳化剂混合，在180℃下搅拌2个小时，降温至80℃后加入硅酮量50％的去离子水，得到C组分；
(4)将SiO2质量百分含量为5％的水玻璃和硼酸钠按照硅原子和硼原子的质量比为20：1混合后，再过强酸性阳离子交换柱后得到稀硼硅酸；将稀硼硅酸与氢氧化钠混合得到硼硅酸；将硼硅酸在20-70℃下反应0.5-6h熟化得到硼硅溶胶；将熟化后的硼硅溶胶用强酸性阳离子交换树脂处理成pH值为7.0-8.5后加入稳定剂四丁基氢氧化铵调节pH值为9-10；将上述稳定处理后的硼硅溶胶超滤后得到净化硼硅溶胶，再浓缩至SiO2含量为10-20％；最后加入硼硅溶胶质量0.005-0.1％的溶胶保护剂淀粉的羧甲基钠盐，搅拌均匀得到D组分；
(5)将上述A、B、C、D组分和去离子水按照质量比2：1.5：0.5：1：6混合，在120℃下乳化2小时，降温至30℃再乳化30分钟，得到所述造纸涂布用润滑剂1。
实施例2
(1)在质量份数为1份的氧化聚乙烯蜡中加入质量份数为0.1份的吗啉，在120℃下搅拌2小时，然后降温至80℃，加入质量份数为0.2份的去离子水，得到油包水型乳液A组分；
(2)将质量份数为1份的表面活性剂烷基酚聚氧乙烯醚与质量份数为0.2份的三偏磷酸钠混合，在85℃下搅拌5小时使表面活性剂转化为阴离子型，再调节pH值为8-9，得到B组分；
(3)将质量份数为1份的硅酮和质量份数为0.2份的山梨醇酐单油酸酯乳化剂混合，在180℃下搅拌2个小时，降温至80℃后加入硅酮量50％的去离子水，得到C组分；
(4)将SiO2质量百分含量为10％的水玻璃和硼酸钾、偏硼酸钾、四硼酸钾按照硅原子和硼原子的质量比为6：1混合后，再过强酸性阳离子交换柱后得到稀硼硅酸；将稀硼硅酸与水玻璃混合得到硼硅酸；将硼硅酸在20-70℃下反应0.5-6h熟化得到硼硅溶胶；将熟化后的硼硅溶胶用强酸性阳离子交换树脂处理成pH值为7.0-8.5后加入稳定剂十二烷基三甲基氢氧化铵和十六烷基三甲基氢氧化铵按质量比1：1的混合物调节pH值为9-10；将上述稳定处理后的硼硅溶胶超滤后得到净化硼硅溶胶，再浓缩至SiO2含量为10-20％；最后加入硼硅溶胶质量0.005-0.1％的溶胶保护剂纤维素的磺乙基钾盐和磺丙基钾盐按质量比1：1的混合物，搅拌均匀得到D组分；
(5)将上述A、B、C、D组分和去离子水按照质量比2：1.5：0.5：1：6混合，在120℃下乳化2小时，降温至30℃再乳化30分钟，得到所述造纸涂布用润滑剂2。
实施例3
(1)在质量份数为1份的氧化聚乙烯蜡中加入质量份数为0.1份的吗啉，在120℃下搅拌2小时，然后降温至80℃，加入质量份数为0.2份的去离子水，得到油包水型乳液A组分；
(2)将质量份数为1份的表面活性剂烷基酚聚氧乙烯醚与质量份数为0.2份的三偏磷酸钠混合，在85℃下搅拌5小时使表面活性剂转化为阴离子型，再调节pH值为8-9，得到B组分；
(3)将质量份数为1份的硅酮和质量份数为0.2份的山梨醇酐单油酸酯乳化剂混合，在180℃下搅拌2个小时，降温至80℃后加入硅酮量50％的去离子水，得到C组分；
(4)将SiO2质量百分含量为1％的水玻璃和硼酸铵、硼酸锰、硼酸、氧化硼按照硅原子和硼原子的质量比为6：1混合后，再与强酸性阳离子交换树脂混合后得到稀硼硅酸；将稀硼硅酸与氨水混合得到硼硅酸；将硼硅酸在20-70℃下反应0.5-6h熟化得到硼硅溶胶；将熟化后的硼硅溶胶用强酸性阳离子交换树脂处理成pH值为7.0-8.5后加入稳定剂LiOH调节pH值为9-10；将上述稳定处理后的硼硅溶胶超滤后得到净化硼硅溶胶，再浓缩至SiO2含量为10-20％；最后加入硼硅溶胶质量0.005-0.1％的溶胶保护剂淀粉的磺乙基钾盐和海藻酸钠盐按质量比1：1的混合物，搅拌均匀得到D组分；
(5)将上述A、B、C、D组分和去离子水按照质量比2：1.5：0.5：1：6混合，在120℃下乳化2小时，降温至30℃再乳化30分钟，得到所述造纸涂布用润滑剂3。
实施例4
((1)在质量份数为1份的氧化聚乙烯蜡中加入质量份数为0.1份的吗啉，在120℃下搅拌2小时，然后降温至80℃，加入质量份数为0.2份的去离子水，得到油包水型乳液A组分；
(2)将质量份数为1份的表面活性剂烷基酚聚氧乙烯醚与质量份数为0.2份的三偏磷酸钠混合，在85℃下搅拌5小时使表面活性剂转化为阴离子型，再调节pH值为8-9，得到B组分；
(3)将质量份数为1份的硅酮和质量份数为0.2份的山梨醇酐单油酸酯乳化剂混合，在180℃下搅拌2个小时，降温至80℃后加入硅酮量50％的去离子水，得到C组分；
(4)将SiO2质量百分含量为5％的水玻璃和过硼酸钠、偏硼酸钠按照硅原子和硼原子的质量比为20：1混合后，再过强酸性阳离子交换柱后得到稀硼硅酸；将稀硼硅酸与氢氧化锂混合得到硼硅酸；将硼硅酸在20-70℃下反应0.5-6h熟化得到硼硅溶胶；将熟化后的硼硅溶胶用强酸性阳离子交换树脂处理成pH值为7.0-8.5后加入稳定剂一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺按照质量比1：1：1的混合物调节pH值为9-10；将上述稳定处理后的硼硅溶胶超滤后得到净化硼硅溶胶，再浓缩至SiO2含量为10-20％；最后加入硼硅溶胶质量0.005-0.1％的溶胶保护剂壳聚糖的聚丙烯酸钠盐和甲壳素海藻酸钠钾盐的聚乙二醇水溶液，搅拌均匀得到D组分；
(5)将上述A、B、C、D组分和去离子水按照质量比2：1.5：0.5：1：6混合，在120℃下乳化2小时，降温至30℃再乳化30分钟，得到所述造纸涂布用润滑剂4。
将上述造纸涂布用润滑剂1-4用于造纸涂布中，纸张的平滑度、光泽度好，而且纸张细小纤维的留着率高，助留助滤性能好。
Claims (3)
1.一种造纸涂布用润滑剂的生产工艺，其步骤包括：
(1)在质量份数为1份的氧化聚乙烯蜡中加入质量份数为0.1份的吗啉，在120℃下搅拌2小时，然后降温至80℃，加入质量份数为0.2份的去离子水，得到油包水型乳液A组分；
(2)将质量份数为1份的表面活性剂烷基酚聚氧乙烯醚与质量份数为0.2份的三偏磷酸钠混合，在85℃下搅拌5小时使表面活性剂转化为阴离子型，再调节pH值为8-9，得到B组分；
(3)将质量份数为1份的硅酮和质量份数为0.2份的山梨醇酐单油酸酯乳化剂混合，在180℃下搅拌2个小时，降温至80℃后加入硅酮量50％的去离子水，得到C组分；
(4)将SiO2质量百分含量为1-10％的水玻璃和硼盐按照硅原子和硼原子的质量比为6-40：1混合后，再过强酸性阳离子交换柱或者直接和强酸性阳离子交换树脂混合搅拌后得到稀硼硅酸；再将稀硼硅酸与碱混合得到硼硅酸；将硼硅酸熟化得到硼硅溶胶；将熟化后的硼硅溶胶用强酸性阳离子交换树脂处理成pH值为7.0-8.5后加入稳定剂调节pH值为9-10；将上述稳定处理后的硼硅溶胶超滤后得到净化硼硅溶胶，再浓缩至SiO2含量为10-20％；最后加入硼硅溶胶质量0.005-0.1％的溶胶保护剂，搅拌均匀得到D组分；
(5)将上述A、B、C、D组分和去离子水按照质量比2：1.5：0.5：1：6混合，在120℃下乳化2小时，降温至30℃再乳化30分钟，得到所述造纸涂布用润滑剂。
2.根据权利要求1所述造纸涂布用润滑剂的生产工艺，其特征在于：所述步骤(4)中的碱为水玻璃、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氨水或它们的混合物；硼盐为硼酸钠、硼酸钾、偏硼酸钾、四硼酸钾、硼酸铵、硼酸、氧化硼、过硼酸钠、偏硼酸钠、偏硼酸钡和硼酸锰中的一种或几种；稳定剂为四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、十二烷基三甲基氢氧化铵、十六烷基三甲基氢氧化铵、LiOH、一乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺中的一种或多种；所述的胶体保护剂为多糖的羧甲基、羧丙基、羧丁基、磺乙基和磺丙基的钾盐或钠盐，以及海藻酸钠盐或钾盐、聚丙烯酸钠盐或钾盐、聚乙烯醇、聚乙二醇、直链淀粉中的一种或几种。
3.根据权利要求2所述造纸涂布用润滑剂的生产工艺，其特征在于：所述步骤(4)中的多糖为半纤维素、纤维素、淀粉、瓜耳胶、壳聚糖或甲壳素。
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