CN106087554A - 一种低固含高效造纸用硬脂酸钙润滑剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低固含高效造纸用硬脂酸钙润滑剂，按以下重量份数的组分配制而成：硬脂酸110～160份，不饱和脂肪酸15～35份，助剂15～40份，乳化剂A 1～5份，乳化剂B 3～8份，氢氧化钙20～40份，水400‑600份。本发明还公开一种低固含高效造纸用硬脂酸钙润滑剂的制备方法，采用该方法制备的低固含高效造纸用硬脂酸钙润滑剂，粒径小且均一，粘度小，润滑效果显著，储藏稳定性好；且该硬脂酸钙润滑剂制备方法简单，使用方便、省时，能够有效地克服现有低固含量硬脂酸钙润滑剂的不足。

Description

一种低固含高效造纸用硬脂酸钙润滑剂及其制备方法

技术领域

本发明属于润滑技术领域，涉及一种纸张涂料润滑剂，尤其是涉及一种低固含高效造纸用硬脂酸钙润滑剂及其制备方法。

背景技术

随着国内造纸行业的生产规模不断扩大，涂布纸的需求量不断增加，涂布纸机的车速越来越快，这使得对涂料的润滑性能要求越来越高，这就需要在涂料中添加润滑剂，润滑剂能起到降低涂层摩擦系数，改善涂料流变性，进而提高涂层平整度，提高成品纸光泽度的功能。

一般造纸用硬脂酸钙润滑剂分散液要求高固含低粘度，以保证其润滑性能，；陈新德，唐芳珍，袁浩然，贾剑峰的《低黏度硬脂酸钙分散液的制备》一文提出，随着涂布工业的发展，低固含量、高粘度的硬脂酸钙润滑剂已满足不了需求。现有技术中已开发出来相应的低固含量的硬脂酸钙造纸用润滑剂，如专利CN102363936A公开了造纸用分散型润滑剂及其制备方法和应用，但制得的润滑剂粘度和固含量偏大；专利CN103194932A公开了一种用于造纸涂料的高固含量硬脂酸钙润滑剂及其制备方法，但该润滑剂固含量较高，制备工艺繁琐，专利CN102154940A公开了一种造纸用润滑剂的制备方法，虽然具有低固含量、低粘度和良好的稳定性，但该方法采用强氧化剂和强还原剂，且制得的润滑剂储存时间短，易变质，综合性能差。

因此，现有的低固含量、高或低粘度的硬脂酸钙润滑剂已满足不了目前涂布工业生产需求，如何开发出低固含量、低粘度等综合性能优良的硬脂酸钙润滑剂是本领域技术人员所急需解决的技术难题。

发明内容

本发明为解决现有技术中硬脂酸钙润滑剂固含量低、粘度高的问题，提出的一种低固含高效造纸用硬脂酸钙润滑剂及其制备方法。

本发明提供一种低固含高效造纸用硬脂酸钙润滑剂，其粒径小且均一，粘度小，润滑效果显著，储藏稳定性好。本发明的低固含高效造纸用硬脂酸钙润滑剂制备方法，操作简单、省时，能够有效地克服现有低固含量硬脂酸钙润滑剂的不足。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的第一个方面是提供一种低固含高效造纸用硬脂酸钙润滑剂，按以下重量份数的组分配制而成：

进一步地，所述低固含高效造纸用硬脂酸钙润滑剂，按以下重量份数的组分配制而成：

进一步地，所述低固含高效造纸用硬脂酸钙润滑剂，按以下重量份数的组分配制而成：

进一步地，所述乳化剂A选自脂肪酸甲酯乙氧基化物的磺酸盐、壬基酚聚氧乙烯醚磺酸钠中的一种或两种。

进一步地，所述乳化剂B选自烷基酚聚氧乙烯醚、乙二醇脂肪酸酯、脂肪酸甲酯与环氧乙烷的缩合物、失水山梨醇单油酸酯、失水山梨醇单硬脂酸酯、聚氧化乙烯单月桂酸酯或聚氧化乙烯蓖麻油中的一种或几种。

进一步地，所述不饱和脂肪酸选自油酸、椰子油脂肪酸、棕搁油酸或豆蔻油酸中一种或几种。

进一步地，所述助剂为丙烯酸钠均聚物或与马来酸酐的共聚物。

进一步地，还包括0.02-0.04重量份的葡萄糖改性剂和0.1-0.2重量份的氧化钡表面活性剂，优选地，所述葡萄糖改性剂的用量为0.03份，所述氧化钡的用量为0.15份，以进一步地提高硬脂酸钙润滑剂的稳定性和润滑效果。

本发明的第二个方面是提供一种低固含高效造纸用硬脂酸钙润滑剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将乳化剂A加入适量水中，搅拌升温至40～60℃，加入氢氧化钙搅拌10-30min，制得氢氧化钙乳液；

(2)将硬脂酸、不饱和脂肪酸、助剂和乳化剂B溶于水混合，加热搅拌至80-90℃，加入步骤(1)的氢氧化钙乳液，并加速搅拌，于90-95℃保温1.5-2.5h，降温至50-60℃出料，即得硬脂酸钙润滑剂。

进一步地，所述步骤(1)中反应温度为47-50℃搅拌速度为200-300r/min，搅拌时间为20min。

进一步地，所述步骤(2)中加速搅拌速度为500-600r/min，保温温度为92-94℃，保温时间为2h。

进一步地，所制得的硬脂酸钙润滑剂粘度为30-40mPa·s，重量固含量为20-30％，pH值为6.5～7.5。

进一步地，于所述步骤(1)中加入0.02-0.04份的葡萄糖改性剂，于步骤(2)中加入0.1-0.2份的氧化钡表面活性剂。

本发明的第三个方面是提供一种低固含高效造纸用硬脂酸钙润滑剂在造纸涂布上的应用。

本发明采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：

本发明通过加入丙烯酸钠均聚物或与马来酸酐共聚物作为助剂，能够很好地帮助溶解硬脂酸及其混合物，使有机弱酸能够充分和氢氧化钙反应，而且对反应产物也有很好的分散作用，有效防止颗粒聚集成团，产物粒径细小且分布窄，从而提高了硬脂酸钙的利用率，达到与50％固含量的润滑剂同样的应用效果；采用本方法制备的低固含高效造纸用硬脂酸钙润滑剂粒径小且均一，粘度小，润滑效果显著，储藏稳定性好，操作简单、省时，能够有效地克服现有低固含量硬脂酸钙润滑剂的不足。

具体实施方式

本发明提供了一种低固含高效造纸用硬脂酸钙润滑剂，采用丙烯酸均聚物或与马来酸酐共聚物为助剂可以很好地分散硬脂酸和硬脂酸钙，有效防止颗粒聚集成团，产物粒径细小且分布窄。从而提高了硬脂酸钙的利用率，达到应用要求。

下面通过具体实施例对本发明进行详细和具体的介绍，以使更好的理解本发明，但是下述实施例并不限制本发明范围。

实施例1：

(1)将1.5g壬基酚聚氧乙烯醚磺酸钠，加入到盛有20g水的烧杯中，搅拌升温至40～60℃，加入10g氢氧化钙乳化20分钟；

(2)将17g硬脂酸，10g椰子油脂肪酸，5g丙烯酸钠均聚物，1.5g乙二醇脂肪酸酯，0.5g失水山梨醇单油酸酯，30g水加入到2L四口烧瓶中，加热搅拌至85℃；再将乳化好的氢氧化钙乳液加入四口烧瓶，90℃保温2小时，降温出料，即得到分散型硬脂酸钙润滑剂。测得粘度为35mPa·s(NDJ-1旋转粘度计测得，下同)，重量固含量为25.2％。

实施例2：

(1)将2g脂肪酸甲酯乙氧基化物的磺酸盐，1g壬基酚聚氧乙烯醚磺酸钠，加入到盛有20g水的烧杯中，搅拌升温至40～60℃，加入15g氢氧化钙乳化20分钟；

(2)将20g硬脂酸，7g豆蔻油酸，5g丙烯酸钠与马来酸酐共聚物，1.5g聚氧化乙烯单月桂酸酯，1g聚氧化乙烯蓖麻油，30g水加入到2L四口烧瓶中，加热搅拌至90℃；再将乳化好的氢氧化钙乳液加入四口烧瓶，87℃保温2小时，降温出料，即得到分散型硬脂酸钙润滑剂。测得粘度为33mPa·s，重量固含量为26.4％。

实施例3：

(1)将1.5g脂肪酸甲酯乙氧基化物的磺酸盐，加入到盛有15g水的烧杯中，然后加入0.03g葡萄糖，搅拌升温至40～60℃，加入10g氢氧化钙乳化20分钟；

(2)将20g硬脂酸，7g油酸，4.5g丙烯酸钠均聚物，1g烷基酚聚氧乙烯醚，0.15g氧化钡，35g水加入到2L四口烧瓶中，加热搅拌至90℃；再将乳化好的氢氧化钙乳液加入四口烧瓶，80℃保温2小时，降温出料，即得到分散型硬脂酸钙润滑剂。测得粘度为25mPa·s，重量固含量为24.9％。

对比例1：

(1)将52g氢氧化钙放入到混有5g脂肪酸甲酯乙氧基化物的磺酸盐、200g水的烧杯中，搅拌乳化20分钟；

(2然后将280g硬脂酸，45g油酸，10g烷基酚聚氧乙烯醚，3.5g脂肪酸甲酯乙氧基化物的磺酸盐，300g水同时加入四口烧瓶中，升温至85℃，加入乳化好的氢氧化钙反应2小时后降温出料，即得到分散型硬脂酸钙润滑剂。25℃时的粘度为168mpa·s，重量固含量为50.3％。

对实施例和对比例1的产物进行粒径检测(四川JL-1155粒径分布仪)，并对四个样品做应用评估，结果见下表:

表1粒径对比

表2涂布纸样指标

由表1的数据可以看出，本发明在水中融化硬脂酸时加入助剂，反应效果好，最终产品的粒径及其分布低；而以常规方法反应产物的粒径大且分布宽。由表2的数据可以看出，本发明的三个固含量在25％左右的硬脂酸钙润滑剂与常规50％固含量的硬脂酸钙润滑剂涂布纸样的指标更优异，应用效果更好，达到要求。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (8)

1.一种低固含高效造纸用硬脂酸钙润滑剂，其特征在于，按以下重量份数的组分配制而成：

其中，所述乳化剂A选自脂肪酸甲酯乙氧基化物的磺酸盐、壬基酚聚氧乙烯醚磺酸钠中的一种或两种；所述乳化剂B选自烷基酚聚氧乙烯醚、乙二醇脂肪酸酯、脂肪酸甲酯与环氧乙烷的缩合物、失水山梨醇单油酸酯、失水山梨醇单硬脂酸酯、聚氧化乙烯单月桂酸酯或聚氧化乙烯蓖麻油中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的低固含高效造纸用硬脂酸钙润滑剂，其特征在于，所述不饱和脂肪酸选自油酸、椰子油脂肪酸、棕搁油酸或豆蔻油酸中一种或几种。

3.根据权利要求1所述的低固含高效造纸用硬脂酸钙润滑剂，其特征在于，所述助剂为丙烯酸钠均聚物或与马来酸酐的共聚物。

4.如权利要求1所述的低固含高效造纸用硬脂酸钙润滑剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将乳化剂A加入适量水中，搅拌升温至40～60℃，加入氢氧化钙搅拌10-30min，制得氢氧化钙乳液；

(2)将硬脂酸、不饱和脂肪酸、助剂和乳化剂B溶于水，混合均匀，加热搅拌至80-90℃，加入步骤(1)的氢氧化钙乳液，并加速搅拌，升温至90-95℃保温1.5-2.5h，降温至50-60℃出料，即得硬脂酸钙润滑剂。

5.根据权利要求4所述的低固含高效造纸用硬脂酸钙润滑剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中反应温度为47-50℃搅拌速度为200-300r/min，搅拌时间为20min。

6.根据权利要求4所述的低固含高效造纸用硬脂酸钙润滑剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中加速搅拌速度为500-600r/min，保温温度为92-94℃，保温时间为2h。

7.根据权利要求4所述的低固含高效造纸用硬脂酸钙润滑剂的制备方法，其特征在于，所制得的硬脂酸钙润滑剂粘度为30-40mPa·s，重量固含量为20-30％，pH值为6.5～7.5。

8.如1-3任一项所述的低固含高效造纸用硬脂酸钙润滑剂在造纸涂布上的应用。