CN106632846A - 一种表胶专用akd增强促进剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于造纸助剂领域，尤其涉及一种表胶专用AKD增强促进剂及其制备方法，包括二甲基二烯丙基氯化铵40~50份，不饱和有机酸40~50份，功能单体10份，聚乙烯醇2~10份引发剂0.01~0.03，水300份。AKD增强促进剂能够与AKD结合，缩短施胶的滞后熟化期，促进AKD在纤维表面的分布覆盖，使其充分发挥施胶作用，可以促进纤维交联网的形成，既改善了施胶效果，又可以提升纸张的强度。

Description

一种表胶专用AKD增强促进剂及其制备方法

技术领域

本发明属于造纸助剂领域，尤其涉及一种表胶专用AKD增强促进剂及其制备方法。

背景技术

AKD是目前普遍使用的一种施胶剂，它既能作为浆内施胶剂，也能作为表面施胶剂。AKD属纤维反应型合成施胶剂，在中、碱性条件下，反应性官能团能够和纤维素上的羟基发生反应，形成共价键结合而固着在纤维上，在纤维表面形成一层稳定的薄膜，使纤维由亲水性变为疏水性，从而使纸页获得抗水性。

但是，AKD与纤维素羟基反应是较缓慢的过程，所以，AKD熟化期较长。AKD作为表面施胶剂时，一般需要淀粉作为载体配合使用，但需要较大的AKD用量，并且熟化时间较长。AKD存放过程中由于水解反应会生成酮类化合物，水解后的AKD对施胶无效，改性淀粉被广泛用作AKD保护胶体的稳定剂，但淀粉对温度适应性差，高温易水解变质，导致乳液的稳定性差。因此，在纸和纸板品种多样化，纸机高速化发展的今天，在实际生产中使用AKD增强促进剂来配合淀粉和AKD进行表面施胶，能够降低AKD表面施胶剂的用量，缩短其熟化时间，降低生产成本，提高纸张品质具有实际意义。

发明内容

本发明针对上述的问题，提出一种表胶专用AKD增强促进剂及其制备方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为，本发明提供一种表胶专用AKD增强促进剂，其特征在于，所述表胶专用AKD增强促进剂按照重量份数包括以下成分：

二甲基二烯丙基氯化铵 40~50份

不饱和有机酸 40~50份

功能单体 10份

聚乙烯醇 2~10份

引发剂 0.01~0.03

水 300份。

作为优选，所述不饱和有机酸为丙烯酸、甲基丙烯酸和丁烯酸中的一种或多种。

作为优选，所述功能单体为甲基丙烯酸二甲氨乙酯、丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺三种物质，其中三种物质的质量比为甲基丙烯酸二甲氨乙酯：丙烯酰胺：N-羟甲基丙烯酰胺=1：2：2。

作为优选，所述聚乙烯醇的醇解度在99.0~99.8%之间，粘度在19~27cps之间。

作为优选，所述引发剂为过硫酸铵。

此外，本发明还提供一种表胶专用AKD增强促进剂的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

a、加入水、聚乙烯醇常温搅拌1h，升温至90~97℃之间不断搅拌，保温1h，制得聚乙烯醇溶液，固含5%;

b、在反应釜中加入水，二甲基二烯丙基氯化铵，不饱和有机酸，引发剂，搅拌均匀；升温，在40~60℃的条件下保温1h；

c、在反应釜中加入剩余的二甲基二烯丙基氯化铵、功能单体、引发剂，在40~60℃条件下搅拌，50~60℃之间保温2h；

d、反应釜的混合液中加入聚乙烯醇水溶液，搅拌升温至70~85℃，滴加剩余引发剂，滴加时间为1h，滴加完成后，保温反应1~3h；

e、冷却至室温，过滤制得成品。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于，

1、本发明提高施胶效率，缩短熟化时间。

2、高效能的AKD增强促进剂能把AKD乳液改性为新型表面施胶剂，能够全部或部分代替传统的表面施胶剂，能较大幅度地降低施胶成本。

3、显著提高纸品的表面印刷强度，提升纸张品质。

4、避免使用AKD和中性胶等浆内施胶剂导致的系统污染和腐浆增多等不良现象，能在一定程度上延长成型网和毛布等工艺备品的使用寿命。

5、减少湿部断纸，延长洗车周期，改善纸机运转性，以取得最多的投资回报。

6、不含VOC，属于环境友好型产品。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。

发明人提供一种表胶专用AKD增强促进剂，按照按照重量份数包括以下成分：二甲基二烯丙基氯化铵40~50份，不饱和有机酸40~50份，功能单体10份，聚乙烯醇2~10份，引发剂0.01~0.03，水300份，其中，不饱和有机酸为丙烯酸、甲基丙烯酸和丁烯酸中的一种或多种，功能单体为甲基丙烯酸二甲氨乙酯、丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺三种物质，其中三种物质的质量比为甲基丙烯酸二甲氨乙酯：丙烯酰胺：N-羟甲基丙烯酰胺=1：2：2，聚乙烯醇的醇解度在99.0~99.8%之间，粘度在19~27cps之间，引发剂选用过硫酸铵。但是，经过发明人大量实验得出选用物质用量多少以及不同温度和不同反应时间会有不同的效果，下面的实施例中，就不同的选择作出详细说明

实施例1

二甲基二烯丙基氯化铵40份，不饱和有机酸选用丙烯酸40份，功能单体10份，醇解度99%、粘度19cps的聚乙烯醇2份，过硫酸铵0.01份，水300份；向聚乙烯醇中加入80份水常温搅拌1h，升温至93℃，升温过程中不断搅拌，当温度达到93℃后保温1h，制得聚乙烯醇溶液，固含5%；在反应釜中加入220份水，20份二甲基二烯丙基氯化铵、40份丙烯酸、0.003份过硫酸铵，并搅拌均匀，然后升温，在50℃的条件下保温1h；在反应釜中加入20份二甲基二烯丙基氯化铵、10份功能单体、0.002份过硫酸铵，在50℃条件下搅拌，55℃之间保温2h；向反应釜的混合液中加入聚乙烯醇溶液，搅拌升温至80℃，滴加剩余0.005份过硫酸铵，滴加时间为1h，滴加完成后，保温反应1.5h；冷却至室温，过滤制得成品。

实施例2

二甲基二烯丙基氯化铵45份，不饱和有机酸选用甲基丙烯酸40份，功能单体10份，醇解度99.5%、粘度25cps的聚乙烯醇5份，过硫酸铵0.02份，水300份；向聚乙烯醇中加入150份水常温搅拌1h，升温至93℃，升温过程中不断搅拌，当温度达到93℃后保温1h，制得聚乙烯醇溶液，固含5%；在反应釜中加入150份水，20份二甲基二烯丙基氯化铵、40份甲基丙烯酸、0.008份过硫酸铵，并搅拌均匀，然后升温，在55℃的条件下保温1h；在反应釜中加入25份二甲基二烯丙基氯化铵、10份功能单体、0.004份过硫酸铵，在55℃条件下搅拌，55℃之间保温2h；向反应釜的混合液中加入聚乙烯醇溶液，搅拌升温至85℃，滴加剩余0.008份过硫酸铵，滴加时间为1h，滴加完成后，保温反应2h；冷却至室温，过滤制得成品。

实施例3

二甲基二烯丙基氯化铵50份，不饱和有机酸选用丁烯酸50份，功能单体10份，醇解度99.8%、粘度27cps的聚乙烯醇10份，过硫酸铵0.03份，水300份；向聚乙烯醇中加入180份水常温搅拌1h，升温至97℃，升温过程中不断搅拌，当温度达到97℃后保温1h，制得聚乙烯醇溶液，固含5%；在反应釜中加入120份水，30份二甲基二烯丙基氯化铵、50份丁烯酸、0.01份过硫酸铵，并搅拌均匀，然后升温，在40℃的条件下保温1h；在反应釜中加入20份二甲基二烯丙基氯化铵、10份功能单体、0.01份过硫酸铵，在40℃条件下搅拌，60℃之间保温2h；向反应釜的混合液中加入聚乙烯醇溶液，搅拌升温至70℃，滴加剩余0.01份过硫酸铵，滴加时间为1h，滴加完成后，保温反应2.5h；冷却至室温，过滤制得成品。

按照上述实施例制备的AKD增强促进剂性能指标如下表所示。

将实施实例中得到的AKD增强促进剂进行上机实验，检测实验结果。实验纸机车速1250m/min，生产文化纸，定量65g/m2，针叶浆：阔叶浆：机械浆比例为22:43:35。施胶浓度为10%。在纸机运行正常的情况下加入本产品，本品可直接添加到表面施胶剂的合成过程中，或在AKD乳液中按一定比例添加，添加量一般为15%AKD乳液的8%左右。纸张熟化24h后，检测纸张Cobb值（60s），数据如下表所示。

表面施胶剂	淀粉用量kg/t	AKD用量kg/t	AKD增强促进剂kg/t	Cobb值g/m2
					淀粉+AKD	48	6	/	38
淀粉+AKD+促进剂	50	3	0.24	25

从表中可以看出，表面施胶剂中加入少量的AKD增强促进剂之后，能够有效降低AKD的用量，并且纸张的Cobb值降低约34%。主要原因是加入AKD增强促进剂能够与AKD结合，促使AKD的内酯环打开，使其不会因高温发生水解，同时促进AKD在纤维表面的分布覆盖，使得施胶剂在纸页表面的成膜性更好，并能有效促进纤维交联网的形成，提高施胶效果，改善纸页抗水性能，节约表面施胶剂的用量，节约成本，对实际生产具有一定的意义。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (6)

1.一种表胶专用AKD增强促进剂，其特征在于，所述表胶专用AKD增强促进剂按照重量份数包括以下成分：

二甲基二烯丙基氯化铵 40~50份

不饱和有机酸 40~50份

功能单体 10份

聚乙烯醇 2~10份

引发剂 0.01~0.03

水 300份。

2.根据权利要求1所述的一种表胶专用AKD增强促进剂，其特征在于：所述不饱和有机酸为丙烯酸、甲基丙烯酸和丁烯酸中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种表胶专用AKD增强促进剂，其特征在于：所述功能单体为甲基丙烯酸二甲氨乙酯、丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺三种物质，其中三种物质的质量比为甲基丙烯酸二甲氨乙酯：丙烯酰胺：N-羟甲基丙烯酰胺=1：2：2。

4.根据权利要求1所述的一种表胶专用AKD增强促进剂，其特征在于：所述聚乙烯醇的醇解度在99.0~99.8%之间，粘度在19~27cps之间。

5.根据权利要求1所述的一种表胶专用AKD增强促进剂，其特征在于：所述引发剂为过硫酸铵。

6.一种表胶专用AKD增强促进剂的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

a、加入水、聚乙烯醇常温搅拌1h，升温至90~97℃之间不断搅拌，保温1h，制得聚乙烯醇溶液，固含5%;

b、在反应釜中加入水，二甲基二烯丙基氯化铵，不饱和有机酸，引发剂，搅拌均匀；升温，在40~60℃的条件下保温1h；

c、在反应釜中加入剩余的二甲基二烯丙基氯化铵、功能单体、引发剂，在40~60℃条件下搅拌，50~60℃之间保温2h；

d、反应釜的混合液中加入聚乙烯醇水溶液，搅拌升温至70~85℃，滴加剩余引发剂，滴加时间为1h，滴加完成后，保温反应1~3h；

e、冷却至室温，过滤制得成品。