CN106758498B - 抗水抗油阳离子型分散松香胶 - Google Patents

抗水抗油阳离子型分散松香胶 Download PDF

Info

Publication number
CN106758498B
CN106758498B CN201611193183.9A CN201611193183A CN106758498B CN 106758498 B CN106758498 B CN 106758498B CN 201611193183 A CN201611193183 A CN 201611193183A CN 106758498 B CN106758498 B CN 106758498B
Authority
CN
China
Prior art keywords
paper
polyoxyalkylene
parts
rosin size
alkyl
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201611193183.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106758498A (zh
Inventor
龚本华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanchang City Long Ran Industrial Co Ltd
Original Assignee
Nanchang City Long Ran Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanchang City Long Ran Industrial Co Ltd filed Critical Nanchang City Long Ran Industrial Co Ltd
Priority to CN201611193183.9A priority Critical patent/CN106758498B/zh
Publication of CN106758498A publication Critical patent/CN106758498A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106758498B publication Critical patent/CN106758498B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/62Rosin; Derivatives thereof
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/03Non-macromolecular organic compounds
    • D21H17/05Non-macromolecular organic compounds containing elements other than carbon and hydrogen only
    • D21H17/18Non-macromolecular organic compounds containing elements other than carbon and hydrogen only forming new compounds in situ, e.g. within the pulp or paper, by chemical reaction with itself, or other added substances, e.g. by grafting on the fibres
    • D21H17/19Non-macromolecular organic compounds containing elements other than carbon and hydrogen only forming new compounds in situ, e.g. within the pulp or paper, by chemical reaction with itself, or other added substances, e.g. by grafting on the fibres by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20Macromolecular organic compounds
    • D21H17/21Macromolecular organic compounds of natural origin; Derivatives thereof
    • D21H17/24Polysaccharides
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20Macromolecular organic compounds
    • D21H17/21Macromolecular organic compounds of natural origin; Derivatives thereof
    • D21H17/24Polysaccharides
    • D21H17/31Gums
    • D21H17/32Guar or other polygalactomannan gum
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20Macromolecular organic compounds
    • D21H17/33Synthetic macromolecular compounds
    • D21H17/46Synthetic macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H17/53Polyethers; Polyesters
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/14Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
    • D21H21/16Sizing or water-repelling agents

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

抗水抗油阳离子型分散松香胶,以重量份计,其制备原料至少包括:阳离子松香胶70‑80份、乙烯基咪唑1‑5份、环糊精2‑6份、阳离子表面活性剂10‑15份、非离子表面活性剂40‑60份、引发剂0.01‑0.05份、水150份。

Description

抗水抗油阳离子型分散松香胶
技术领域
本发明涉及造纸施胶技术,特别涉及一种抗水抗油阳离子型分散松香胶。
背景技术
施胶是指对纸或纸板进行处理的一种方法。纸张施胶的目的是赋予纸张抗拒流体渗透的能力。除少数特殊纸张以外,几乎所有的纸张都需要不同程度的施胶。施胶方法有内部施胶和表面施胶,其中内部施胶又称纸内施胶,在湿部过程中往纸浆中添加施胶剂,这是常用的施胶方法。
施胶剂分松香型和非松香型两大类。松香型施胶剂以松香为主体,主要有松香胶、强化松香胶、石蜡松香胶和分散松香胶等,由于制胶工艺和方法的不同,松香胶又分为褐色松香胶、白色松香胶和高游离度松香胶。非松香型施胶剂主要有石蜡乳胶、硬脂酸钠、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、动物胶、干酪素、淀粉、合成树胶等。松香型施胶剂主要用于内部施胶,非松香型施胶剂多用于表面施胶,有特殊要求的纸或纸板也用非松香型施胶剂作为内部施胶剂。
松香是松树分泌的黏稠液体经蒸馏而得到的一种天然树脂,主要成分为树脂酸,分子式为C19H29COOH,分子量为302.4,软化点70-80℃,熔点95-135℃,不溶于水,在热水中部分乳化,在汽油、煤油中的溶解性较差,但易溶于乙醇、丙酮、乙醚、氯仿、四氯化碳等有机溶剂。松香按来源可分为三种类型:即脂松香、木松香和浮油(妥尔油)松香。枞酸是松香树脂酸的典型代表,由一个极性羧基和一个由碳氢元素组成的三元环组成,具有两个化学反应中心——羧基与双键,具备了双键和羧基的一般反应特性,具有酯化、歧化、氨解、加成、成盐、氢化、聚合、脱羧等反应。松香酸分子是一个典型的两性分子,松香类施胶剂用于浆内施胶,其基本原理为:非极性部分赋予纤维疏水能力,极性羧基将松香分子固定在纤维上,使分子的疏水部分定向朝外,从而使纸张产生抗水性。
近年来在国外造纸工业,从纸张强度、印刷效果、保存年限、生产成本,管道腐蚀,延长设备寿命,节省能源以及保护环境等方面考虑,力图避免使用在造纸工业已用了170年左右的硫酸铝,逐步从酸性施胶向中性施胶或碱性施胶转变。
阳离子分散松香胶本身具有阳电荷,即可留着在纸浆上,硫酸铝需求量低,可在近中性时使用;即使存在少量碱性碳酸钙情况下,仍有较好的施胶效果。可减少设备腐蚀和管道结垢,泡沬少,可增加短纤维纸浆配比或填料用量。国内造纸工业为实现中性和碱性施胶,做了许多的工作,在施胶剂的品种开发方面,也取得不少进展,但目前国内多数造纸厂,仍然是采用松香胶作为主要施胶剂,这虽然有许多复杂的因素,但松香胶价廉,生产工艺简便,易于制备和控制,有长期的使用经验,是造纸厂乐于使用的重要原因。其他施胶剂有的质量不够稳定,有的因成本过高或施胶过程控制困难等。
发明内容
本发明的第一方面提供一种抗水抗油阳离子型分散松香胶,以重量份计,其制备原料至少包括:
在一些实施方式中,如上所述的抗水抗油阳离子型分散松香胶还包括壳聚糖20-30份。
在一些实施方式中,如上所述的抗水抗油阳离子型分散松香胶还包括吗啉10-15份。
在一些实施方式中,所述阳离子表面活性剂与非离子表面活性剂的摩尔比为1:4。
在一些实施方式中,所述阳离子表面活性剂选自烷基三甲基氯化铵、硬脂基三甲基氯化铵、月桂基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、牛油烷基三甲基氯化铵、山嵛基三甲基氯化铵、硬脂基三甲基溴化铵、索罗明A、山嵛基三甲基溴化铵、二硬脂基二甲基氯化铵、二椰油基二甲基氯化铵、二辛基二甲基氯化铵、苯扎氯胺、烷基苯扎氯铵、烷基二甲基苯扎氯铵、苄索氯铵、硬脂基二甲基苄基氯化铵、羊毛脂衍生物季铵盐、硬脂酸二乙基氨基乙酰胺、硬脂酸二甲基氨基丙酰胺、山嵛酸酰胺丙基二甲基羟丙基氯化铵、硬脂酰基胆胺基甲酰基甲基氯化吡啶鎓中的一种。
在一些实施方式中,所述非离子表面活性剂选自聚氧化烯醚、聚氧化烯烷基醚、聚氧化烯脂肪酸酯、聚氧化烯脂肪酸二酯、聚氧化烯树脂酸酯、聚氧化烯烷基酚、聚氧化烯烷基苯基醚、聚氧化烯苯基苯基醚、聚氧化烯烷基酯、聚氧化烯烷基酯、脱水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧化烯脱水山梨糖醇烷基酯、聚氧化烯脱水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧化烯山梨醇脂肪酸酯、聚氧化烯甘油脂肪酸酯、聚甘油烷基醚、聚甘油脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、脂肪酸链烷醇酰胺、烷基葡萄糖苷、聚氧化烯脂肪酸二苯基醚中的一种。
在一些实施方式中,所述引发剂选自过氧化酯、过氧化碳酸酯、过氧化二酰、过氧化二烷烃、过氧化酮以及氢基过氧化物中的至少一种。
在一些实施方式中,如上所述的抗水抗油阳离子型分散松香胶还包括瓜尔胶10-20份。
在一些实施方式中,所述瓜尔胶与乙烯基咪唑的重量比为4:1。
在一些实施方式中,如上所述的抗水抗油阳离子型分散松香胶还包括水杨苷4-8份。
本发明的第二方面提供一种如上所述的抗水抗油阳离子型分散松香胶在造纸工业中的应用。
本发明提供的阳离子型分散松香胶能够提高纸张和纸板的抗墨、抗水、抗乳液、抗腐蚀性能。
具体实施方式
除非另有限定,本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时,以本说明书中的定义为准。
质量、浓度、温度、时间,或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时,这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围,而不论该范围是否单独公开了。例如,1-50的范围应理解为包括选自1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、或50的任何数字、数字的组合、或子范围、以及所有介于上述整数之间的小数值,例如,1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、和1.9。关于子范围,具体考虑从范围内的任意端点开始延伸的“嵌套的子范围”。例如,示例性范围1-50的嵌套子范围可以包括一个方向上的1-10、1-20、1-30和1-40,或在另一方向上的50-40、50-30、50-20和50-10。
本发明的第一方面提供一种抗水抗油阳离子型分散松香胶,以重量份计,其制备原料至少包括:
乙烯基咪唑是指1-乙烯基咪唑,CAS号为1072-63-5。乙烯基咪唑的分子式为C5H6N2,主要用于树脂材料的硬化剂、感光化学试剂、树脂包裹体的核体,也用于石油工业和用作高聚体;在与异戊二烯催化锂化反应工艺中,乙烯基保护基的去除剂。
环糊精包括α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精,本发明优选为β-环糊精。环糊精的分子式是C42H70O35,是一种白色结晶,在水中比较容易结晶。在水中的溶解度比较低,在室温下为1.85%,随着温度增加溶解度增加。不具有吸湿性,但是容易形成稳定的水合物。在相对湿度50-70%之间的水合程度,相当于每分子β-环糊精吸收10-11个水分子(含水量在13.7-14.8%),吸湿等温曲线为两个相。不溶于一般有机溶剂,但在吡啶、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜和乙二醇中能够微溶。
现有的阳离子松香胶施胶过程中通常会使用到硫酸铝。在松香胶施胶过程中,硫酸铝可提供酸性环境和正电荷,使松香胶吸附在纸浆纤维上,其机理可能是将松香离子通过静电作用固着在纤维表面的羧基上,从而使松香均匀的分布于纸张表面上。硫酸铝能够分别与松香的羧基和纤维表面羧基反应,促使松香酸分子定向排列在纤维表面,硫酸铝与松香酸结合以防止或减轻松香酸分子在干燥过程中的亲水趋势。但是在没有硫酸铝的时候,阳离子松香胶的施胶效果非常差。从纸张强度、印刷效果、保存年限、生产成本,管道腐蚀,延长设备寿命,节省能源以及保护环境等方面考虑,力图避免使用在造纸工业已用了170年左右的硫酸铝。
在一些实施方式中,如上所述的抗水抗油阳离子型分散松香胶还包括壳聚糖20-30份。
壳聚糖(chitosan)又称脱乙酰甲壳素,是由自然界广泛存在的几丁质(chitin)经过脱乙酰作用得到的,化学名称为聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖。自1859年,法国人Rouget首先得到壳聚糖后,这种天然高分子的生物官能性和相容性、血液相容性、安全性、微生物降解性等优良性能被各行各业广泛关注,在医药、食品、化工、化妆品、水处理、金属提取及回收、生化和生物医学工程等诸多领域的应用研究取得了重大进展。
壳聚糖是甲壳素脱N-乙酰基的产物,一般而言,N-乙酰基脱去55%以上的就可称之为壳聚糖,或者说,能在1%乙酸或1%盐酸中溶解1%的脱乙酰甲壳素,这种脱乙酰甲壳素被称之为壳聚糖。事实上,N-脱乙酰度为55%以上的甲壳素,就能在这种稀酸中溶解。作为工业品的壳聚糖,N-脱乙酰度在70%以上。N-脱乙酰度在55%-70%的是低脱乙酰度壳聚糖,70%-85%的是中脱乙酰度壳聚糖,85%-95%的是高脱乙酰度壳聚糖,95%-100%的是超高脱乙酰度壳聚糖。
脱乙酰基程度(D.D)决定了大分子链上胺基(NH2)含量的多少,而且D.D增加,由于胺基质子化而使壳聚糖在稀酸溶液中带电基团增多,聚电解质电荷密度增加,其结果必将导致其结构,性质和性能上的变化。
纯甲壳素和纯壳聚糖都是一种白色或灰白色半透明的片状或粉状固体,无味、无臭、无毒性,纯壳聚糖略带珍珠光泽。生物体中甲壳素的相对分子质量为1×106-2×106,经提取后甲壳素的相对分子质量约为3×105-7×105,由甲壳素制取壳聚糖相对分子质量则更低,约2×105-5×105。在制造过程中甲壳素与壳聚糖相对分子质量的大小,一般用粘度高低的数值来表示。商品壳聚糖视其用途不同有三种不同的粘度,即高粘度产品为0.7-1Pa·s、中粘度产品为0.25-0.65Pa·s、低粘度产品<0.25Pa·s。
在一些实施方式中,壳聚糖的粘度为0.3-0.4Pa·s。
在一些实施方式中,如上所述的抗水抗油阳离子型分散松香胶还包括吗啉10-15份。
在一些实施方式中,所述阳离子表面活性剂与非离子表面活性剂的摩尔比为1:4。
在一些实施方式中,所述阳离子表面活性剂选自烷基三甲基氯化铵、硬脂基三甲基氯化铵、月桂基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、牛油烷基三甲基氯化铵、山嵛基三甲基氯化铵、硬脂基三甲基溴化铵、索罗明A、山嵛基三甲基溴化铵、二硬脂基二甲基氯化铵、二椰油基二甲基氯化铵、二辛基二甲基氯化铵、苯扎氯胺、烷基苯扎氯铵、烷基二甲基苯扎氯铵、苄索氯铵、硬脂基二甲基苄基氯化铵、羊毛脂衍生物季铵盐、硬脂酸二乙基氨基乙酰胺、硬脂酸二甲基氨基丙酰胺、山嵛酸酰胺丙基二甲基羟丙基氯化铵、硬脂酰基胆胺基甲酰基甲基氯化吡啶鎓中的一种。
在一些实施方式中,所述非离子表面活性剂选自聚氧化烯醚、聚氧化烯烷基醚、聚氧化烯脂肪酸酯、聚氧化烯脂肪酸二酯、聚氧化烯树脂酸酯、聚氧化烯烷基酚、聚氧化烯烷基苯基醚、聚氧化烯苯基苯基醚、聚氧化烯烷基酯、聚氧化烯烷基酯、脱水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧化烯脱水山梨糖醇烷基酯、聚氧化烯脱水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧化烯山梨醇脂肪酸酯、聚氧化烯甘油脂肪酸酯、聚甘油烷基醚、聚甘油脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、脂肪酸链烷醇酰胺、烷基葡萄糖苷、聚氧化烯脂肪酸二苯基醚中的一种。
在一些实施方式中,所述非离子表面活性剂为AEO-9,所述阳离子表面活性剂为索罗明A。
表面活性剂能够实现油水混溶的效果,一些油性物质在表面活性剂的作用下能够在水中形成分散体系。阳离子松香胶在水中的稳定性不佳,通常需要添加稳定剂来保证行车均匀的分散体系,通常稳定剂也是一些表面活性剂。表面活性剂的添加量不能太多,因为添加过多的表面活性剂会导致耐水和耐油性降低。阳离子表面活性剂的添加量不能过多,阳离子的亲油基团是朝外的,添加量过多时会显著降低抗油性。但是本发明中的表面活性剂添加量较多,一方面是为了提高分散体系的稳定性,另一方面,采用摩尔比为4:1的AEO-9与索罗明A,能够让乙烯基咪唑和阳离子松香的结合更好,提高纸张的抗水抗油性。
在一些实施方式中,所述AEO-9与索罗明A的摩尔比为4:1。
在一些实施方式中,所述引发剂选自过氧化酯、过氧化碳酸酯、过氧化二酰、过氧化二烷烃、过氧化酮以及氢基过氧化物中的至少一种。
所述引发剂选自2,5-二甲基-2,5-双(叔丁过氧基)己烷、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁过氧基)己炔-3、α,α-双(叔丁过氧基)二异丙苯,1,4-双(叔丁过氧基)二异丙苯、二叔丁基过氧化物、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、过氧化醋酸叔丁酯、叔丁基过氧化苯甲酸酯、过氧化(2-乙基己酸)叔丁酯、2,5-二甲基-2,5-双(过氧化苯甲酰)己烷、1,1-双(过氧化叔丁基)环己烷、1,1-双(过氧化叔丁基)-3,3,5-三甲基环己烷、4,4-双(过氧化叔丁基)戊酸正丁酯、过氧化二碳酸双(4-叔丁基环己酯)、过氧化叔丁基碳酸异丙酯、二过氧化邻苯二甲酸二叔丁酯、叔丁基过氧化氢、对烷基过氧化氢、2,2-双(过氧化叔丁基)丁烷、过氧化甲乙酮、过氧环己酮、甲基异丁基酮过氧化物、过氧化丁二酸、2,2-双(4,4-二叔丁过氧环己基)丙烷、过氧化月桂酸叔丁酯、过氧化硬脂酰、1,3-双(2-叔丁过氧基异丙基)苯、过氧化对氯苯甲酰、过氧化2,4-二氯苯甲酰、叔丁基枯茗过氧化物、过氧化氢异丙苯中的一种。
在一些实施方式中,如上所述的抗水抗油阳离子型分散松香胶还包括瓜尔胶10-20份。
瓜尔胶为白色至浅黄色,可自由流动的粉末,接近无味。瓜尔胶在水溶液中表现出典型的缠绕的生物聚合物的性质,一般而言,0.5%以上的瓜尔胶溶液已呈非牛顿流体的假塑性流体特性,没有屈服应力。瓜尔胶在冷水中就能充分水化(一般需2h),能分散在热水或冷水中形成粘稠液,1%水溶液的粘度在5~6Pa,s之间,具体粘度取决于粒度、制备条件及温度,为天然胶中粘度最高者。分散于冷水中约2h后呈现较强粘度,以后粘度继续逐渐增大,24h达到最高点,粘稠力为淀粉糊的5-8倍。
瓜尔胶是一种溶胀高聚物,水是唯一的通用溶剂,也能以有限的溶解度溶于与水混溶的溶剂中,如乙醇液。天然胶中瓜尔胶的黏度最高,其质量分数为1%的水溶液,黏度在4000-5000mPa·s之间,具体黏度取决于粒子大小、制备条件及温度。普通瓜尔胶水溶液在pH值为6-8时,黏度最高,pH值在10以上时,黏度则迅速降低。分散于冷水中2h后,呈现较强黏度,以后黏度逐渐增大,24h后达到最高,黏稠力为淀粉糊的5-8倍,加热则迅速达到最高黏度,胶溶液的黏度随胶粉粒子直径的减小而增加;水化速率则随温度的上升而加快。如果在85℃下制备,10min即可水化达到最大黏度,但长时间高温处理将导致瓜尔胶本身的分子质量降低,黏度下降瓜尔胶具有良好的无机盐类兼容性能,耐受1价金属盐,如耐受食盐的浓度可高达60%,但高价金属离子的存在可使其溶解度下降。控制溶液pH值,瓜尔胶能与硼酸盐、金属离子等交联剂反应,生成稍带弹性的黏质,瓜尔胶还能生成一定黏度的水溶性薄膜瓜尔胶具有很好的水溶性和增稠性,但原粉往往具有下述缺点:水不溶物含量高;不能快速溶胀和水合,溶解速度慢;黏度不易控制;易被微生物分解而不能长期保存等。由于这些缺点使瓜尔胶的应用受到很大限制。
在一些实施方式中,所述瓜尔胶与乙烯基咪唑的重量比为4:1。
在一些实施方式中,如上所述的抗水抗油阳离子型分散松香胶还包括水杨苷4-8份。水杨苷,是一种无色结晶或白色粉末。有吸湿性,其CAS号为138-52-3。它广泛存在于多种柳属和杨属植物的树皮和叶子中。例如,紫柳树皮中含水杨苷可达25%。
本发明的第二方面提供一种如上所述的抗水抗油阳离子型分散松香胶在造纸工业中的应用。
造纸工业是以植物纤维为主要原料的化学加工工业,在纸张的生产过程中需要加入很多化学品,其中一类属于基本化工原料,如烧碱、矾土、硫化钠、氯气、次氯酸钙、瓷土等,另一类则属于添加量较少的化学品,如施胶剂、消泡剂、染料、助留剂、增强剂、特种纸加工用化学品等。以草浆为主要原料生产的纸张,必须要使用造纸助剂才能提高生产效率和生产出高质量的纸张。对于抄纸化学品,其中最重要的造纸助剂为施胶剂。
纸是由纤维组成,纤维具有亲水性。纤维间的毛细管使纸具有多孔性,所以未施胶的纸有吸水性能,不适于书写。另外纸张吸水后强度下降,会影响纸张使用,所以许多纸种需要在纸浆中或在纸张表面添加抗水性物质,使纸张具有延迟流体的渗透性能,达到抗墨水如书写纸、抗油如食品包装纸、抗血如肉类包装纸、抗水和抗油如纸袋纸等流体侵蚀,这一工艺过程称为施胶。
常用的施胶方法有浆内施胶、纸面施胶和双重施胶。浆内施胶是在纸浆中加入胶料,纸面施胶是在纸的表面进行施胶,双重施胶是在纸浆内和纸面上同时进行施胶。
本发明提供的阳离子型分散松香剂可以应用的纸包括新闻纸、凸版纸、胶版印刷纸、单面胶版印刷纸、书皮纸、书写纸、有光纸、打字纸、制图纸、晒图原纸、描图纸、画报纸、字典纸、水彩画纸、图画纸、素描画纸、木炭画纸、招贴纸、彩报纸、拷贝纸、薄页纸、白卡纸、凹版纸、米卡纸、证券纸、邮票纸、打孔卡纸、复写原纸、卷烟纸、纸管纸、纸袋纸、电缆纸、导火线纸、浸渍绝缘纸、邮封纸、鸡皮纸、铝箔衬纸、包针纸、半透明纸、电话纸、蚕种纸、砂纸原纸、卷缠绝缘纸、炸药卷纸、中性包装纸、电容器纸、标准纸板、厚纸板、滤芯纸板、防水纸板、箱板纸、草板纸、电绝缘纸板、封面纸板、封套纸板、提箱纸板、探测器盒纸板、提花纸板、牛皮箱纸板、包装纸板、手风琴纸板、胶版印刷涂料纸、凸版印刷涂料纸、硬钢纸板、软钢纸板、钢纸板、钢纸棒、棉条筒钢纸板、人造纤维木浆、本色亚硫酸盐木浆、漂白亚硫酸盐木浆、照相原纸木浆、描图纸木浆、漂白亚硫酸盐苇浆、盲文印刷纸、工业羊皮原纸、食品羊皮原纸、特细羊皮原纸、打孔电报纸、单页电传打字纸、波纹电报纸、模写电报纸、电子计算机专用纸、单页电传打字原纸、波纹电报原纸、模写电报原纸、牛皮纸、照相原纸、粉云母纸、中性石蜡原纸、中性石蜡纸、玻璃纸、定量滤纸、定性滤纸、重氮盐正像晒图纸、纱管原纸、仿羊皮纸、政文纸、印刷像纸、双色半导电纸、单色半导电纸、感光原纸、胶卷保护纸原纸、条纹牛皮纸、糖果包装纸原纸、蜡光原纸、蜡光纸、冰棍包装纸原纸、油毡原纸、皱纹卫生纸。
本发明提供的抗水抗油阳离子型分散松香胶的制备方法为,将除引发剂、环糊精、壳聚糖以外的各组分加入到反应釜中,搅拌加热至80-90℃,再加入引发剂,持续搅拌15h,冷却到室温后再依次加入环糊精、壳聚糖,持续搅拌3h,出料,即得。
发明人在完成本发明的研究过程中发现,乙烯基咪唑能够和阳离子松香产生静电作用,从而使松香固定在纸张纤维的表面。环糊精含有大量的羟基,能够让松香在纸张表面分布更均匀,环糊精含量的提高能使松香分布更均匀,但是也会使纸张更亲水。发明人发现,加入少量吗啉能够提高纸张的抗油性,推测可能是吗啉和阳离子松香之间能产生静电作用。乙烯基咪唑在松香和纸张之间起到促进结合固定的作用,但是乙烯基咪唑会降低纸张的抗乳酸性能。发明人在阳离子松香施胶剂中加入少量水杨苷,提高了纸张的抗乳酸性能。为了提高施胶后纸张的抗水抗油效果,并且在施胶过程中加入硫酸铝,发明人将乙烯基咪唑、瓜尔胶、水杨苷、吗啉结合起来使用,产生了预料不到的效果。
下面结合具体实施例进一步阐述本发明。
阳离子松香胶,众亿化工有限公司
乙烯基咪唑,1-乙烯基咪唑,邹平铭兴化工有限公司
环糊精,β-环糊精,江苏丰园生物技术有限公司
阳离子表面活性剂,索罗明A,海安石油化工厂
非离子表面活性剂,AEO-9,巴斯夫
引发剂,叔丁基过氧化苯甲酸酯,邹平铭兴化工有限公司
壳聚糖,扬州日兴生物科技股份有限公司
吗啉,淄博益新化工有限公司
瓜尔胶,北京瓜尔润科技股份有限公司
水杨苷,西安应化生物有限公司
实施例1
抗水抗油阳离子型分散松香胶,以重量份计,制备原料包括阳离子松香胶75份、1-乙烯基咪唑4份、β-环糊精4份、表面活性剂65份、叔丁基过氧化苯甲酸酯0.03份、水150份。
制备方法为,将除引发剂、环糊精以外的各组分加入到反应釜中,搅拌加热至85℃,再加入引发剂,持续搅拌15h,冷却到室温后再加入环糊精,持续搅拌3h,出料,即得。
其中,表面活性剂为由AEO-9与索罗明A以摩尔比4:1组成的混合物。
实施例2
抗水抗油阳离子型分散松香胶,以重量份计,制备原料包括阳离子松香胶75份、1-乙烯基咪唑4份、β-环糊精4份、表面活性剂65份、叔丁基过氧化苯甲酸酯0.03份、壳聚糖25份、水150份。
其中,表面活性剂为由AEO-9与索罗明A以摩尔比4:1组成的混合物。
制备方法为,将除引发剂、环糊精、壳聚糖以外的各组分加入到反应釜中,搅拌加热至85℃,再加入引发剂,持续搅拌15h,冷却到室温后再依次加入环糊精、壳聚糖,持续搅拌3h,出料,即得。
实施例3
抗水抗油阳离子型分散松香胶,以重量份计,制备原料包括阳离子松香胶75份、1-乙烯基咪唑4份、β-环糊精4份、表面活性剂65份、叔丁基过氧化苯甲酸酯0.03份、壳聚糖25份、吗啉12份、水150份。
其中,表面活性剂为由AEO-9与索罗明A以摩尔比4:1组成的混合物。
制备方法为,将除引发剂、环糊精、壳聚糖以外的各组分加入到反应釜中,搅拌加热至85℃,再加入引发剂,持续搅拌15h,冷却到室温后再依次加入环糊精、壳聚糖,持续搅拌3h,出料,即得。
实施例4
抗水抗油阳离子型分散松香胶,以重量份计,制备原料包括阳离子松香胶75份、1-乙烯基咪唑4份、β-环糊精4份、表面活性剂65份、叔丁基过氧化苯甲酸酯0.03份、壳聚糖25份、吗啉12份、瓜尔胶16份、水150份。
其中,表面活性剂为由AEO-9与索罗明A以摩尔比4:1组成的混合物。
制备方法为,将除引发剂、环糊精、壳聚糖以外的各组分加入到反应釜中,搅拌加热至85℃,再加入引发剂,持续搅拌15h,冷却到室温后再依次加入环糊精、壳聚糖,持续搅拌3h,出料,即得。
实施例5
抗水抗油阳离子型分散松香胶,以重量份计,制备原料包括阳离子松香胶75份、1-乙烯基咪唑4份、β-环糊精4份、表面活性剂65份、叔丁基过氧化苯甲酸酯0.03份、壳聚糖25份、吗啉12份、瓜尔胶16份、水杨苷6份、水150份。
其中,表面活性剂为由AEO-9与索罗明A以摩尔比4:1组成的混合物。
制备方法为,将除引发剂、环糊精、壳聚糖以外的各组分加入到反应釜中,搅拌加热至85℃,再加入引发剂,持续搅拌15h,冷却到室温后再依次加入环糊精、壳聚糖,持续搅拌3h,出料,即得。
实施例6
抗水抗油阳离子型分散松香胶,以重量份计,制备原料包括阳离子松香胶75份、1-乙烯基咪唑4份、β-环糊精4份、AEO-9 65份、叔丁基过氧化苯甲酸酯0.03份、壳聚糖25份、吗啉12份、瓜尔胶16份、水150份。
制备方法为,将除引发剂、环糊精、壳聚糖以外的各组分加入到反应釜中,搅拌加热至85℃,再加入引发剂,持续搅拌15h,冷却到室温后再依次加入环糊精、壳聚糖,持续搅拌3h,出料,即得。
实施例7
抗水抗油阳离子型分散松香胶,以重量份计,制备原料包括阳离子松香胶75份、1-乙烯基咪唑4份、β-环糊精4份、索罗明A65份、叔丁基过氧化苯甲酸酯0.03份、壳聚糖25份、吗啉12份、瓜尔胶16份、水150份。
制备方法为,将除引发剂、环糊精、壳聚糖以外的各组分加入到反应釜中,搅拌加热至85℃,再加入引发剂,持续搅拌15h,冷却到室温后再依次加入环糊精、壳聚糖,持续搅拌3h,出料,即得。
实施例8
抗水抗油阳离子型分散松香胶,以重量份计,制备原料包括阳离子松香胶75份、1-乙烯基咪唑4份、β-环糊精4份、表面活性剂65份、叔丁基过氧化苯甲酸酯0.03份、壳聚糖25份、吗啉12份、瓜尔胶10份、水150份。
其中,表面活性剂为由AEO-9与索罗明A以摩尔比4:1组成的混合物。
制备方法为,将除引发剂、环糊精、壳聚糖以外的各组分加入到反应釜中,搅拌加热至85℃,再加入引发剂,持续搅拌15h,冷却到室温后再依次加入环糊精、壳聚糖,持续搅拌3h,出料,即得。
实施例9
抗水抗油阳离子型分散松香胶,以重量份计,制备原料包括阳离子松香胶75份、β-环糊精4份、表面活性剂65份、叔丁基过氧化苯甲酸酯0.03份、水150份。
其中,表面活性剂为由AEO-9与索罗明A以摩尔比4:1组成的混合物。
制备方法为,将除引发剂、环糊精以外的各组分加入到反应釜中,搅拌加热至85℃,再加入引发剂,持续搅拌15h,冷却到室温后再加入环糊精,持续搅拌3h,出料,即得。
实施例10
抗水抗油阳离子型分散松香胶,以重量份计,制备原料包括阳离子松香胶75份、1-乙烯基咪唑4份、表面活性剂65份、叔丁基过氧化苯甲酸酯0.03份、水150份。
其中,表面活性剂为由AEO-9与索罗明A以摩尔比4:1组成的混合物。
制备方法为,将除引发剂以外的各组分加入到反应釜中,搅拌加热至85℃,再加入引发剂,持续搅拌15h,冷却到室温后再搅拌3h,出料,即得。
测试方法
抄纸样本制作:取质量分数为10%的阔叶浆,分别加入质量分数为1%的实施例1-10,搅拌均匀后抄片,得到纸定量为35g/m2,干燥后熟化,然后冷却至室温,实施例1-10的抄纸样本。
1.稳定性测试
对实施例1-10在离心机中以3500rpm的转速离心1h,观察是否出现分层。出现分层记为有,没有分层记为无。
2.施胶度
根据GB/T460-2008中的液体渗透法对抄纸样本进行测试,单位为秒。
3.抗油性
根据TAPPI-T559进行测试和等级评价。
测试结果列于下表。
稳定性 施胶度 抗油性
实施例1 91 7级
实施例2 94 7级
实施例3 95 8级
实施例4 102 8级
实施例5 107 9级
实施例6 86 6级
实施例7 49 3级
实施例8 98 7级
实施例9 37 4级
实施例10 72 5级
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施例,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的范围内,根据本发明的技术方案及发明构思加以等同替换或改变,都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.抗水抗油阳离子型分散松香胶,其特征在于,以重量份计,其制备原料至少包括:
2.如权利要求1所述的抗水抗油阳离子型分散松香胶,其特征在于,还包括壳聚糖20-30份。
3.如权利要求2所述的抗水抗油阳离子型分散松香胶,其特征在于,还包括吗啉10-15份。
4.如权利要求1所述的抗水抗油阳离子型分散松香胶,其特征在于,所述阳离子表面活性剂与非离子表面活性剂的摩尔比为1:4。
5.如权利要求1所述的抗水抗油阳离子型分散松香胶,其特征在于,所述阳离子表面活性剂选自烷基三甲基氯化铵、硬脂基三甲基氯化铵、月桂基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、牛油烷基三甲基氯化铵、山嵛基三甲基氯化铵、硬脂基三甲基溴化铵、索罗明A、山嵛基三甲基溴化铵、二硬脂基二甲基氯化铵、二椰油基二甲基氯化铵、二辛基二甲基氯化铵、苯扎氯胺、烷基苯扎氯铵、烷基二甲基苯扎氯铵、苄索氯铵、硬脂基二甲基苄基氯化铵、羊毛脂衍生物季铵盐、硬脂酸二乙基氨基乙酰胺、硬脂酸二甲基氨基丙酰胺、山嵛酸酰胺丙基二甲基羟丙基氯化铵、硬脂酰基胆胺基甲酰基甲基氯化吡啶鎓中的一种。
6.如权利要求1所述的抗水抗油阳离子型分散松香胶,其特征在于,所述非离子表面活性剂选自聚氧化烯醚、聚氧化烯烷基醚、聚氧化烯脂肪酸酯、聚氧化烯脂肪酸二酯、聚氧化烯树脂酸酯、聚氧化烯烷基酚、聚氧化烯烷基苯基醚、聚氧化烯苯基苯基醚、聚氧化烯烷基酯、脱水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧化烯脱水山梨糖醇烷基酯、聚氧化烯脱水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧化烯山梨醇脂肪酸酯、聚氧化烯甘油脂肪酸酯、聚甘油烷基醚、聚甘油脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、脂肪酸链烷醇酰胺、烷基葡萄糖苷、聚氧化烯脂肪酸二苯基醚中的一种。
7.如权利要求1所述的抗水抗油阳离子型分散松香胶,其特征在于,所述引发剂选自过氧化酯、过氧化碳酸酯、过氧化二酰、过氧化二烷烃、过氧化酮以及氢基过氧化物中的至少一种。
8.如权利要求3所述的抗水抗油阳离子型分散松香胶,其特征在于,还包括瓜尔胶10-20份。
9.如权利要求8所述的抗水抗油阳离子型分散松香胶,其特征在于,所述瓜尔胶与乙烯基咪唑的重量比为4:1。
10.如权利要求1-9中任一项权利要求所述的抗水抗油阳离子型分散松香胶在造纸工业中的应用。
CN201611193183.9A 2016-12-21 2016-12-21 抗水抗油阳离子型分散松香胶 Active CN106758498B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611193183.9A CN106758498B (zh) 2016-12-21 2016-12-21 抗水抗油阳离子型分散松香胶

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611193183.9A CN106758498B (zh) 2016-12-21 2016-12-21 抗水抗油阳离子型分散松香胶

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106758498A CN106758498A (zh) 2017-05-31
CN106758498B true CN106758498B (zh) 2018-02-13

Family

ID=58896982

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611193183.9A Active CN106758498B (zh) 2016-12-21 2016-12-21 抗水抗油阳离子型分散松香胶

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106758498B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107326728B (zh) * 2017-07-04 2019-01-18 杭州特种纸业有限公司 一种着色力强的红色磨片钢纸
CN114606797B (zh) * 2021-04-22 2023-09-08 南昌市龙然实业有限公司 一种食品接触纸用松香施胶剂及其应用
CN113718550B (zh) * 2021-08-26 2022-04-22 浙江百斯特化工有限公司 一种松香施胶剂及其制备方法
CN116289310A (zh) * 2022-12-23 2023-06-23 南昌市龙然实业有限公司 一种安全低氯食品接触用纸阳离子松香胶及其制备方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4267099A (en) * 1978-12-28 1981-05-12 Arakawa Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Process for preparing aqueous dispersion of rosin-base materials
US4505754A (en) * 1983-09-19 1985-03-19 Westvaco Corporation Process for foam lowering and improvement of alum sensitivity of dispersed size
CN1295014C (zh) * 2005-05-23 2007-01-17 山东轻工业学院 一种阳离子分散松香胶
CN103806334A (zh) * 2014-02-20 2014-05-21 如东南天农科化工有限公司 一种阳离子松香胶制备工艺
CN103866619B (zh) * 2014-02-25 2015-11-25 苏州恒康新材料有限公司 一种阳离子松香胶施胶剂及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106758498A (zh) 2017-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106758498B (zh) 抗水抗油阳离子型分散松香胶
CN106592335B (zh) 用于食品包装纸的阳离子松香施胶剂
EP0350668B1 (en) Starch blends useful as external paper sizes
JP5850919B2 (ja) ミクロフィブリル化セルロースを含む組成物及び組成物の製造方法
DE60018884T2 (de) Degradierte, hydrophobierte und feinteilige Stärke und ihre Verwendung als Papierleimungsmittel
DE60213080T2 (de) Umweltfreundliche biopolymere klebemittel und auf diesen basierende anwendungen
DE69518702T3 (de) Verfahren zum Leimen der Oberfläche und zum Streichen von Papier
EP0282761A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Papier, Pappe und Karton mit hoher Trockenfestigkeit
WO2008145828A1 (en) Novel dispersions and method for the production thereof
EP2627821A2 (en) Filler composition and method of producing composite materials
CN104746388A (zh) 一种提高高分子乳化剂乳化的asa乳液的施胶效果的方法
PT795056E (pt) Dispersoes de encolagem
US10640632B2 (en) Bimodal cellulose composition
CA2938747C (en) A stabilized sizing formulation
KR20060009882A (ko) 첨가제 프리믹스를 함유하는 수성 계 및 그의 형성 방법
JP7456556B2 (ja) 製紙用サイズ剤の製造方法
FI126960B (en) Stabilized adhesive formulation
EP0951505A1 (de) Polymermodifizierte stärke, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung
JP4311998B2 (ja) 耐油処理紙
CN101918506A (zh) 用于防止货物塌垛的瓦楞纸用粘结剂和使用其的防止货物塌垛的方法
CN110230233A (zh) 用于包装印刷的面胶及其制备方法和应用
FI57116B (fi) Anvaendning av hydrofob staerkelse vid pappersframstaellning
AT302020B (de) Beschichtungsmasse für Papier oder Pappe
CA2206899C (en) Procedure for the manufacture of paper

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant