CN106702816A - 一种造纸施胶剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种造纸施胶剂的制备方法，该产品属于造纸施胶剂领域。本发明是以半纤维素、聚乙烯醇为主要原料，以溶解罐、熬胶罐和混合反应搅拌罐为生产设备，来生产施胶剂。该生产方法工艺简单、反应条件温和、产品质量高、使用效果好，此产品可用来作为纸张表面施胶剂。能有效提高纸类产品的抗水性、抗油性、耐破度、耐折度、抗张强度等性能，同时可提高纸张平滑度、挺度、阻隔性、抗菌性。

Description

一种造纸施胶剂的制备方法
技术领域
本发明涉及植物资源加工领域，具体涉及一种造纸施胶剂的制备方法。
背景技术
施胶剂是一种造纸用添加剂。它能赋予纸和纸板抗菌、抗油、抗静电、抗墨、抗水、抗乳液、抗腐蚀等性能以提高纸的耐破度、平滑度、强度和施用期。根据施胶方式不同可将施胶剂分为浆内施胶剂和表面施胶剂。浆内施胶剂又称浆内施胶，指对纸浆、纸张、纸板进行处理，取得抗流体渗透的性能而添加的化学品。这类化学品具有亲水性基团和疏水基团，在纤维表面使外侧定向为疏水基团，使纸赋予疏水性和抗流体渗透性。除吸墨纸、滤纸、蜡纸、卷烟纸、生活用纸等纸种外，几乎所有纸张均需施胶。在纸上施胶可提高纸张抗水、抗油、抗印刷油墨等性能，同时可提高光滑性、憎水性、印刷适应性。另一种是在纸页成形后涂饰于纸或纸板表面称为表面施胶。表面施胶主要是改善纸页表面光滑度，降低孔隙度，防止表面起毛和掉毛。用得较多的是改性和未改性的淀粉，也有采用PVA（聚乙烯醇）的。其他还有石蜡乳液、动物胶、羧甲基纤维素、聚氨酯、苯乙烯-马来酸酐共聚物，丙烯酸和丙烯酸酯类共聚物、二羟基脂肪酸化合物等。
本发明是在对传统造纸用施胶剂的基础上，研发制备一种施胶剂。利用半纤维素和聚乙烯醇混合后再进行反应，以溶解罐、熬胶罐和混合搅拌反应罐为设备，来生产获得一种施胶剂。该生产方法工艺简单、反应条件温和、产品质量高、使用效果好，此产品可用来作为纸张表面施胶剂。能有效提高纸类产品的抗水性、抗油性、耐破度、耐折度、抗张强度等性能，同时可提高纸张平滑度、挺度、阻隔性、抗菌性。
采用本发明所述施胶剂的制备方法在国内范围通过文献及专利检索，未见有报道。
发明内容
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种造纸施胶剂的制备方法，包括以下步骤：
（1） 溶解：对半纤维素按固液比1：30～50加入溶剂水，在时间10～30min、温度45°С～95°С、搅拌转速30～300r/min下在溶解罐进行溶解，溶解完毕备用；
（2） 熬胶：将聚乙烯醇按固液比1：25～55加入溶剂水中，熬胶时间30～100min、温度55°С～ 75°С、搅拌转速30～300r/min下在熬胶罐进行熬胶，熬胶完毕备用；
（3） 溶液混合：先将步骤1）和步骤2）中胶体溶液混合在搅拌反应罐中，再加入一定量反应剂在50°С ～ 75°С、反应时间30～60 min、搅拌转速30～300r/min下搅拌反应，待反应完毕后即获得一种造纸施胶剂。
本发明中所述的半纤维素是从常规造纸废液中采用醇沉法制备获得。
具体实施方式：
下面结合实例进一步描述本发明：
实施例1，其步骤如下：
（1） 溶解：对半纤维素按固液比1：30加入溶剂水，在时间30min、温度75°С、搅拌转速40r/min下在溶解罐进行溶解，溶解完毕备用；
（2） 熬胶：将聚乙烯醇按固液比1：35加入溶剂水中，熬胶时间30min、温度55°С、搅拌转速30r/min下在熬胶罐进行熬胶，熬胶完毕备用；
（3） 溶液混合：先将步骤1）和步骤2）中胶体溶液混合在搅拌反应罐中，再加入一定量反应剂（反应剂的质量为半纤维素质量百分比的10% + 聚乙烯醇质量百分比的6%二者之和）在50°С、反应时间30min、搅拌转速300r/min下搅拌反应，待反应完毕后即获得一种造纸施胶剂。
将该实施例中的施胶剂涂敷于普通70g书写纸表面并与普通施淀粉施胶剂作对比如下表：
编号 抗张指数/(N•m/g) 耐破指数/(KPa/g•m2) 耐折度/(次) 别克平滑度/（s） 印刷表面粗糙度/（μm） 水蒸汽透过系数/(g•mm/m2•h•KPa)
1# 16.35 3.39 35 14 9.06 4.80
2# 36.35 19.67 455 23 3.14 1.35
注：1#为普通施胶剂、2#为本实施例，纸张为普通70g书写纸。
实施例2，其步骤如下：
（1） 溶解：对半纤维素按固液比1：45加入溶剂水，在时间20min、温度45°С、搅拌转速30r/min下在溶解罐进行溶解，溶解完毕备用；
（2） 熬胶：将聚乙烯醇按固液比1： 55加入溶剂水中，熬胶时间100min、温度75°С、搅拌转速100r/min下在熬胶罐进行熬胶，熬胶完毕备用；
（3） 溶液混合：先将步骤1）和步骤2）中胶体溶液混合在搅拌反应罐中，再加入一定量反应剂（反应剂的质量为半纤维素质量百分比的30% + 聚乙烯醇质量百分比的15%二者之和）在75°С、反应时间60 min、搅拌转速30r/min下搅拌反应，待反应完毕后即获得一种造纸施胶剂。
将该实施例中的施胶剂涂敷于普通70g书写纸表面并与普通施淀粉施胶剂作对比如下表：
编号 抗张指数/(N•m/g) 耐破指数/(KPa/g•m2) 耐折度/(次) 别克平滑度/（s） 印刷表面粗糙度/（μm） 水蒸汽透过系数/(g•mm/m2•h•KPa)
1# 16.35 3.39 35 14 9.06 4.80
2# 48.30 24.55 489 22 3.35 1.22
注：1#为普通施胶剂、2#为本实施例，纸张为普通70g书写纸。

Claims (4)

1.一种造纸施胶剂的制备方法的特征在于，所述施胶剂含有半纤维素和聚乙烯醇。
2.一种造纸施胶剂的制备方法的特征在于，所述施胶剂制备方法，包括下述工艺步骤：
1） 溶解：对半纤维素按g:g固液比1：30～50加入溶剂水，在时间10～30min、温度45°С～95°С、搅拌转速30～300r/min下在溶解罐进行溶解，溶解完毕备用；
2） 熬胶：将聚乙烯醇按g:g固液比1：25～55加入溶剂水中，熬胶时间30～100min、温度55°С～ 75°С、搅拌转速30～300r/min下在熬胶罐进行熬胶，熬胶完毕备用；
3） 溶液混合：先将步骤1）和步骤2）中胶体溶液混合在搅拌反应罐中，再加入一定量反应剂在50°С～ 75°С、反应时间30～60 min、搅拌转速30～300r/min下搅拌反应，待反应完毕后即获得一种造纸施胶剂。
3.根据权利要求2所述的一种造纸施胶剂的制备方法的特征在于，反应剂为丁二酸酐、乙酸酐和顺酐中的一种或多种混合物。
4.根据权利要求2所述的一种造纸施胶剂的制备方法的特征在于，所述反应剂的质量为半纤维素质量百分比的10% ～ 30%与聚乙烯醇质量百分比的5% ～ 15%二者之和。
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