CN104499362A - 一种用于纸张表面施胶的增强剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及了一种用于纸张表面施胶的增强剂及其制备方法，其制备方法包括：通过对淀粉羟基进行部分改性，然后在引发剂的条件下，用淀粉改性基团与聚乙烯醇进行部分交联反应，形成含有网状结构的白色乳液交联聚合物。用于表面施胶，产品渗透率低，产品利用率高；可形成完整的薄膜，提高成纸耐破、环压、吸水等性能，同时可提高成纸抗潮性能；在同等强度前提下，明显降低改性淀粉的用量，降低淀粉施胶用量25％左右，降低表面施胶剂用量40％左右。

Description

一种用于纸张表面施胶的增强剂及其制备方法

技术领域

本发明属于造纸表面施胶领域，特别涉及一种用于提高纸张强度增强剂。

背景技术

随着国家大力提倡绿色可持续发展，实行节能减排新战略，废纸的回用率已越来越高。高得率浆、脱墨浆大量加入，造成纸浆短纤维增多、细微杂质增加，造成纸张物理性能变差。

为提高纸张耐破、环压、耐折等物理性能，纸厂一般通过对原纸进行表面施胶，来达到成纸所需性能要求。表面施胶，是指把已抄成的纸或纸板浸入施胶剂溶液中或用施胶机向纸面施加一层薄胶料，待施胶剂干燥之后就在纸面上形成一层可以提高纸张性能的薄膜。如今用于表面施胶的主要有淀粉类和合成树脂类，其中淀粉类运用最广泛。

改性淀粉作为一种造纸助剂，用于表面施胶，可以提高成纸强度，其相对低廉的价格，已成为当今纸厂表面施胶主导助剂。但由于它结构特点，在施胶中存在以下不足：

1)用量大，改性淀粉用于表面施胶，牛卡纸用量一般是20-30kg/t，瓦楞纸用量一般是50-70kg/t；

2)抗潮性能差，使用时必须同时添加抗潮施胶助剂；

3)成膜性差，在纸表面很难形成连续完整的膜，影响成纸强度。

发明内容

本发明目的在于根据改性淀粉存在的性能缺陷，提供一种新型高效率的增强剂，该助剂生产工艺简单，生产过程绿色环保，成本低廉；同时其能明显降低改性淀粉用量，改善纸张抗潮性能，提高成纸强度。

本发明提供的用于纸张表面施胶的增强剂，其制备方法包括以下步骤：

1)在搅拌条件下，配制31-34wt％淀粉溶液，升温至42-46℃，保温0.2-0.5h；

2)然后滴加占淀粉用量31-35wt％的氧化剂到步骤1)溶液中，滴加时间0.5-0.7h，滴加完后，保温1.2-1.5h；

3)再加入占淀粉用量15-29wt％聚乙烯醇(PVA)和一定量的水到步骤2)溶液中，搅拌条件下，保温0.4-0.7h；

4)对步骤3)溶液升温至90-95℃，恒温后，保温2.5-3h；

5)对步骤4)溶液降温至75℃，然后滴加占淀粉用量1.2-1.7wt％引发剂，滴加时间0.4-0.8h，滴加完后，保温1.5-2.5h。然后让溶液降至室温，得增强剂。

本发明所述淀粉选用玉米淀粉、木薯淀粉、大麦淀粉中的至少一种。

本发明所述氧化剂选自双氧水溶液。

本发明所述聚乙烯醇选自牌号0588、0599、1799中的至少一种。

本发明所述引发剂选自过硫酸铵。

根据本发明的一个实施例，采用本发明制备方法获得的增强剂中，增强剂为白色乳液，固含量为17-25％，PH值为1.5-4，粘度小于200cps。

本发明提供的增强剂，是通过氧化剂对淀粉羟基进行部分改性，生成醛基跟羧基基团，然后在引发剂的条件下跟聚乙烯醇进行交联反应，生成网状交联聚合物。此聚合物用于施胶时，其产品具有的网状结构，可以明显降低产品渗透，提高产品利用率，降低用量；同时其含有聚乙烯醇结构，可以形成完整的薄膜，明显改善纸张强度，提高抗水性能。

与现有表面施胶淀粉相比，本发明的增强剂在成纸同等强度要求的前提下，能够降低淀粉施胶用量25％左右，降低表面施胶剂用量40％左右。

具体实施方式

实施例1增强剂的制备

步骤为：

1)在500ml反应釜中加入水105g、木薯淀粉48g，开启搅拌溶解升温至44℃，保温0.2h；

2)恒温后，滴加双氧水溶液(30％)15g，0.7h滴加完，滴加完后保温1.3h；

3)加入聚乙烯醇(牌号0599)12g、水100g，保温0.5h；

4)然后升温至95℃，保温2.5h；

5)降温至75℃，滴加5g过硫酸铵水溶液(0.7g过硫酸铵、4.3g水)，0.5h滴加完，滴加完后，保温2h。溶液降至室温，获得增强剂。

实施例2增强剂的制备

步骤为：

1)在500ml反应釜中加入水81g、玉米淀粉40g，开启搅拌溶解升温至45℃，保温0.4h；

2)恒温后，滴加双氧水溶液(30％)13.5g，0.6h滴加完，滴加完后保温1.5h；

3)加入聚乙烯醇(牌号1799)10.4g，水100g，保温0.6h；

4)然后升温至93℃，保温2.5h；

5)降温至75℃，滴加5g过硫酸铵水溶液(0.5g过硫酸铵、4.5g水)，0.4h滴加完，滴加完后，保温2.5h。溶液降至室温，获得增强剂。

实施例3增强剂的制备

步骤为：

1)在500ml反应釜中加入水98g、大麦淀粉50g，开启搅拌溶解升温至46℃，保温0.3h；

2)恒温后，滴加双氧水溶液(30％)17g，0.5h滴加完，滴加完后保温1.2h；

3)加入聚乙烯醇(牌号0588)12g，水120，保温0.7h；

4)然后升温至95℃，保温3h；

5)降温至75℃，滴加5g过硫酸铵水溶液(0.8g过硫酸铵、4.2g水)，0.8h滴加完，滴加完后，保温2h。然后溶液降至室温，获得增强剂。

将实施例1至3制备的增强剂与改性淀粉用于牛卡纸表面施胶，成纸性能见下表：

车速：650m/min幅宽：6000mm纸浆：杂废定量：160g/m²

表增强剂对成纸性能影响

结合以上表格对本发明实施例的详细描述可以看出，本发明的增强剂用于造纸表面施胶后，可明显提高成纸耐破、环压、吸水等物性指标，同时可以提高成纸抗潮性能，且在同等强度前提下，明显降低改性淀粉的用量。

Claims (5)

1.一种用于纸张表面施胶的增强剂及其制备方法，其特征在于，通过对淀粉羟基进行部分改性，在引发剂的条件下，用淀粉改性基团与聚乙烯醇进行部分交联反应，形成含有网状结构的白色乳液，其固含量为17-25％。通过以下方法制备：

1)在搅拌条件下，配制31-34wt％淀粉溶液，升温至42-46℃，保温0.2-0.5h；

2)然后滴加占淀粉用量31-35wt％的氧化剂到步骤1)溶液中，滴加时间0.5-0.7h，滴加完后，保温1.2-1.5h；

3)再加入占淀粉用量15-29wt％聚乙烯醇(PVA)和一定量的水到步骤2)溶液中，搅拌条件下，保温0.4-0.7h；

4)对步骤3)溶液升温至90-95℃，恒温后，保温2.5-3h；

5)对步骤4)溶液降温至75℃，然后滴加占淀粉用量1.2-1.7wt％引发剂，滴加时间0.4-0.8h，滴加完后，保温1.5-2.5h。溶液降至室温，得增强剂。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的淀粉选用玉米淀粉、木薯淀粉、大麦淀粉中的至少一种。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的氧化剂为双氧水溶液。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的聚乙烯醇选自牌号为0588、0599、1799中的至少一种。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的引发剂为过硫酸铵。