CN106906695A - 用于造纸表面施胶的工业淀粉及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及工业淀粉技术领域，具体涉及用于造纸表面施胶的工业淀粉及其制备工艺，该用于造纸表面施胶的工业淀粉由以下组份制成：氧化淀粉、硅烷偶联剂、氢氧化铝胶体、催化剂和pH值调节剂。该用于造纸表面施胶的工业淀粉的制备工艺，将氧化淀粉、硅烷偶联剂和氢氧化铝胶体混合后，在催化剂的作用下，通过接枝反应，使得氧化淀粉和氢氧化铝胶体中的铝原子均偶联于硅烷偶联剂中，制得反应生成物，然后再糊化和调节pH值制得用于造纸表面施胶的工业淀粉，该制备工艺制得的用于造纸表面施胶的工业淀粉能够使得纸张具有优异的强度和平滑度性能，并能大大提高纸张的防水性能。
Description
技术领域
本发明涉及工业淀粉技术领域，具体涉及用于造纸表面施胶的工业淀粉及其制备工艺。
背景技术
表面施胶是造纸生产过程中的一个工序，通常位于纸机的烘干部的末端，使纸页在未完全干燥却具有一定强度时喷涂一层胶液，经后续的干燥后在纸张的表面形成一层胶膜，从而达到改变纸张表面性能的目的。
工业淀粉主要是应用于造纸工业中的纸张表面施胶。随着造纸工业的高速发展，对纸张表面施胶用的工业淀粉的需求量越来越大，另外，随着消费者对纸张的要求越来越高，表面施胶用的工业淀粉的性能也要求越来越高。
现有技术中，应用于纸张表面施胶的工业淀粉，对于提高纸张的强度和平滑度的性能不够好，另外，对于改善纸张的防水性能也不够好。
发明内容
本发明的目的之一在于针对现有技术的不足，提供用于造纸表面施胶的工业淀粉，该用于造纸表面施胶的工业淀粉能够使得纸张具有优异的强度和平滑度性能，并能大大提高纸张的防水性能。
本发明的目的之二在于针对现有技术的不足，提供用于造纸表面施胶的工业淀粉的制备工艺，该制备工艺制得的工业淀粉能够使得纸张具有优异的强度和平滑度性能，并能大大提高纸张的防水性能。
为了实现上述目的之一，本发明采用如下技术方案：
提供用于造纸表面施胶的工业淀粉，是由以下重量份数的组份制成：
氧化淀粉 80份~100份
硅烷偶联剂 5份~10份
氢氧化铝胶体 10份~20份
催化剂 1份~3份
pH值调节剂 1份~5份。
优选的，用于造纸表面施胶的工业淀粉，是由以下重量份数的组份制成：
氧化淀粉 90份
硅烷偶联剂 8份
氢氧化铝胶体 15份
催化剂 2份
pH值调节剂 3份。
所述氧化淀粉为过氧化氢氧化淀粉、高氯酸氧化淀粉或高锰酸钾氧化淀粉中的一种。
所述硅烷偶联剂为γ―(2,3-环氧丙氧) 丙基三甲氧基硅烷或γ―氨丙基三乙氧基硅烷。
所述催化剂为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液。
所述氢氧化钠溶液的摩尔浓度为1mol/L~3mol/L，所述氢氧化钾溶液的摩尔浓度为1mol/L~3mol/L。
所述pH值调节剂为摩尔浓度为1mol/L~3mol/L的磷酸溶液。
为了实现上述目的之二，本发明采用如下技术方案：
提供用于造纸表面施胶的工业淀粉的制备工艺，它包括以下步骤：
步骤一，混合：将配方量的氧化淀粉、硅烷偶联剂和氢氧化铝胶体，充分混合均匀，得到混合物；
步骤二，改性接枝反应：对步骤一得到的混合物加热至一定温度，然后边搅拌边往所述混合物中加入配方量的催化剂，反应一定时间后，制得反应生成物；
步骤三，糊化：将步骤二制得的反应生成物以一定温度下进行糊化一定时间，制得糊化改性淀粉；
步骤四，调节pH值：利用pH值调节剂对步骤三制得的糊化改性淀粉进行调节pH值至5.0~6.0，即制得所述用于造纸表面施胶的工业淀粉。
上述技术方案中，所述步骤二中，对步骤一得到的混合物加热至60℃~80℃，然后边搅拌边往所述混合物中加入配方量的催化剂，反应10min~20min后，制得反应生成物。
上述技术方案中，所述步骤三中，所述糊化温度为100℃~150℃，所述糊化时间为15min~30nin。
本发明与现有技术相比较，有益效果在于：
（1）本发明提供的用于造纸表面施胶的工业淀粉，由于是通过氧化淀粉、硅烷偶联剂和氢氧化铝胶体在催化剂的催化下进行接枝反应，接着进行糊化和调节pH值制得，因此，由于所制得的工业淀粉中偶联有铝原子，进而该工业淀粉能够使得纸张具有优异的强度和平滑度性能，并能大大提高纸张的防水性能。
（2）本发明提供的用于造纸表面施胶的工业淀粉的制备工艺，将氧化淀粉、硅烷偶联剂和氢氧化铝胶体混合后，在催化剂的作用下，通过接枝反应，使得氧化淀粉和氢氧化铝胶体中的铝原子均偶联于硅烷偶联剂中，制得反应生成物，然后再糊化和调节pH值制得用于造纸表面施胶的工业淀粉，该制备工艺制得的用于造纸表面施胶的工业淀粉能够使得纸张具有优异的强度和平滑度性能，并能大大提高纸张的防水性能。
（3）本发明提供的用于造纸表面施胶的工业淀粉的制备工艺，具有工艺简单，生产成本低，并能够适用于大规模生产的特点。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1。
用于造纸表面施胶的工业淀粉，是由以下重量份数的组份制成：
氧化淀粉 90份
硅烷偶联剂 8份
氢氧化铝胶体 15份
催化剂 2份
pH值调节剂 3份。
本实施例中，氧化淀粉为过氧化氢氧化淀粉。
本实施例中，硅烷偶联剂为γ―(2,3-环氧丙氧) 丙基三甲氧基硅烷。
本实施例中，催化剂为氢氧化钠溶液。其中，氢氧化钠溶液的摩尔浓度为2mol/L。
本实施例中，pH值调节剂为摩尔浓度为2mol/L的磷酸溶液。
上述用于造纸表面施胶的工业淀粉的制备工艺，它包括以下步骤：
步骤一，混合：将配方量的氧化淀粉、硅烷偶联剂和氢氧化铝胶体，充分混合均匀，得到混合物；
步骤二，改性接枝反应：对步骤一得到的混合物加热至70℃，然后边搅拌边往混合物中加入配方量的氢氧化钠溶液，反应15min后，制得反应生成物；
步骤三，糊化：将步骤二制得的反应生成物以120℃进行糊化20nin，制得糊化改性淀粉；
步骤四，调节pH值：利用pH值调节剂对步骤三制得的糊化改性淀粉进行调节pH值至5.0~6.0，即制得所述用于造纸表面施胶的工业淀粉。
本实施例的用于造纸表面施胶的工业淀粉的制备工艺，将氧化淀粉、硅烷偶联剂和氢氧化铝胶体混合后，在催化剂的作用下，通过接枝反应，使得氧化淀粉和氢氧化铝胶体中的铝原子均偶联于硅烷偶联剂中，制得反应生成物，然后再糊化和调节pH值制得用于造纸表面施胶的工业淀粉，该制备工艺制得的用于造纸表面施胶的工业淀粉能够使得纸张具有优异的强度和平滑度性能，并能大大提高纸张的防水性能。
实施例2。
用于造纸表面施胶的工业淀粉，是由以下重量份数的组份制成：
氧化淀粉 80份
硅烷偶联剂 5份
氢氧化铝胶体 12份
催化剂 1份
pH值调节剂 2份。
本实施例中，氧化淀粉为高氯酸氧化淀粉。
本实施例中，硅烷偶联剂为γ―氨丙基三乙氧基硅烷。
本实施例中，催化剂为氢氧化钠溶液。其中，氢氧化钠溶液的摩尔浓度为1mol/L。
本实施例中，pH值调节剂为摩尔浓度为1mol/L的磷酸溶液。
上述用于造纸表面施胶的工业淀粉的制备工艺，它包括以下步骤：
步骤一，混合：将配方量的氧化淀粉、硅烷偶联剂和氢氧化铝胶体，充分混合均匀，得到混合物；
步骤二，改性接枝反应：对步骤一得到的混合物加热至60℃，然后边搅拌边往混合物中加入配方量的氢氧化钠溶液，反应20min后，制得反应生成物；
步骤三，糊化：将步骤二制得的反应生成物以100℃进行糊化30nin，制得糊化改性淀粉；
步骤四，调节pH值：利用pH值调节剂对步骤三制得的糊化改性淀粉进行调节pH值至5.0~6.0，即制得所述用于造纸表面施胶的工业淀粉。
本实施例的用于造纸表面施胶的工业淀粉的制备工艺，将氧化淀粉、硅烷偶联剂和氢氧化铝胶体混合后，在催化剂的作用下，通过接枝反应，使得氧化淀粉和氢氧化铝胶体中的铝原子均偶联于硅烷偶联剂中，制得反应生成物，然后再糊化和调节pH值制得用于造纸表面施胶的工业淀粉，该制备工艺制得的用于造纸表面施胶的工业淀粉能够使得纸张具有优异的强度和平滑度性能，并能大大提高纸张的防水性能。
实施例3。
用于造纸表面施胶的工业淀粉，是由以下重量份数的组份制成：
氧化淀粉 100份
硅烷偶联剂 10份
氢氧化铝胶体 20份
催化剂 3份
pH值调节剂 5份。
本实施例中，氧化淀粉为高锰酸钾氧化淀粉。
本实施例中，硅烷偶联剂为γ―(2,3-环氧丙氧) 丙基三甲氧基硅烷。
本实施例中，催化剂为氢氧化钠溶液。其中，氢氧化钠溶液的摩尔浓度为3mol/L。
本实施例中，pH值调节剂为摩尔浓度为3mol/L的磷酸溶液。
上述用于造纸表面施胶的工业淀粉的制备工艺，它包括以下步骤：
步骤一，混合：将配方量的氧化淀粉、硅烷偶联剂和氢氧化铝胶体，充分混合均匀，得到混合物；
步骤二，改性接枝反应：对步骤一得到的混合物加热至80℃，然后边搅拌边往混合物中加入配方量的氢氧化钠溶液，反应10min后，制得反应生成物；
步骤三，糊化：将步骤二制得的反应生成物以150℃进行糊化15min，制得糊化改性淀粉；
步骤四，调节pH值：利用pH值调节剂对步骤三制得的糊化改性淀粉进行调节pH值至5.0~6.0，即制得所述用于造纸表面施胶的工业淀粉。
本实施例的用于造纸表面施胶的工业淀粉的制备工艺，将氧化淀粉、硅烷偶联剂和氢氧化铝胶体混合后，在催化剂的作用下，通过接枝反应，使得氧化淀粉和氢氧化铝胶体中的铝原子均偶联于硅烷偶联剂中，制得反应生成物，然后再糊化和调节pH值制得用于造纸表面施胶的工业淀粉，该制备工艺制得的用于造纸表面施胶的工业淀粉能够使得纸张具有优异的强度和平滑度性能，并能大大提高纸张的防水性能。
实施例4。
用于造纸表面施胶的工业淀粉，是由以下重量份数的组份制成：
氧化淀粉 85份
硅烷偶联剂 9份
氢氧化铝胶体 10份
催化剂 1份
pH值调节剂 1份。
本实施例中，氧化淀粉为过氧化氢氧化淀粉。
本实施例中，硅烷偶联剂为γ―氨丙基三乙氧基硅烷。
本实施例中，催化剂为氢氧化钾溶液。其中，氢氧化钾溶液的摩尔浓度为2mol/L。
本实施例中，pH值调节剂为摩尔浓度为1mol/L的磷酸溶液。
上述用于造纸表面施胶的工业淀粉的制备工艺，它包括以下步骤：
步骤一，混合：将配方量的氧化淀粉、硅烷偶联剂和氢氧化铝胶体，充分混合均匀，得到混合物；
步骤二，改性接枝反应：对步骤一得到的混合物加热至65℃，然后边搅拌边往混合物中加入配方量的氢氧化钾溶液，反应18min后，制得反应生成物；
步骤三，糊化：将步骤二制得的反应生成物以110℃进行糊化25nin，制得糊化改性淀粉；
步骤四，调节pH值：利用pH值调节剂对步骤三制得的糊化改性淀粉进行调节pH值至5.0~6.0，即制得所述用于造纸表面施胶的工业淀粉。
本实施例的用于造纸表面施胶的工业淀粉的制备工艺，将氧化淀粉、硅烷偶联剂和氢氧化铝胶体混合后，在催化剂的作用下，通过接枝反应，使得氧化淀粉和氢氧化铝胶体中的铝原子均偶联于硅烷偶联剂中，制得反应生成物，然后再糊化和调节pH值制得用于造纸表面施胶的工业淀粉，该制备工艺制得的用于造纸表面施胶的工业淀粉能够使得纸张具有优异的强度和平滑度性能，并能大大提高纸张的防水性能。
实施例5。
用于造纸表面施胶的工业淀粉，是由以下重量份数的组份制成：
氧化淀粉 95份
硅烷偶联剂 6份
氢氧化铝胶体 18份
催化剂 2份
pH值调节剂 4份。
本实施例中，氧化淀粉为高氯酸氧化淀粉。
本实施例中，硅烷偶联剂为γ―氨丙基三乙氧基硅烷。
本实施例中，催化剂为氢氧化钾溶液。其中，氢氧化钾溶液的摩尔浓度为1mol/L。
本实施例中，pH值调节剂为摩尔浓度为1mol/L的磷酸溶液。
上述用于造纸表面施胶的工业淀粉的制备工艺，它包括以下步骤：
步骤一，混合：将配方量的氧化淀粉、硅烷偶联剂和氢氧化铝胶体，充分混合均匀，得到混合物；
步骤二，改性接枝反应：对步骤一得到的混合物加热至75℃，然后边搅拌边往混合物中加入配方量的氢氧化钾溶液，反应12min后，制得反应生成物；
步骤三，糊化：将步骤二制得的反应生成物以140℃进行糊化18nin，制得糊化改性淀粉；
步骤四，调节pH值：利用pH值调节剂对步骤三制得的糊化改性淀粉进行调节pH值至5.0~6.0，即制得所述用于造纸表面施胶的工业淀粉。
本实施例的用于造纸表面施胶的工业淀粉的制备工艺，将氧化淀粉、硅烷偶联剂和氢氧化铝胶体混合后，在催化剂的作用下，通过接枝反应，使得氧化淀粉和氢氧化铝胶体中的铝原子均偶联于硅烷偶联剂中，制得反应生成物，然后再糊化和调节pH值制得用于造纸表面施胶的工业淀粉，该制备工艺制得的用于造纸表面施胶的工业淀粉能够使得纸张具有优异的强度和平滑度性能，并能大大提高纸张的防水性能。
实施例6。
用于造纸表面施胶的工业淀粉，是由以下重量份数的组份制成：
氧化淀粉 88份
硅烷偶联剂 7份
氢氧化铝胶体 17份
催化剂 3份
pH值调节剂 3份。
本实施例中，氧化淀粉为过氧化氢氧化淀粉。
本实施例中，硅烷偶联剂为γ―氨丙基三乙氧基硅烷。
本实施例中，催化剂为氢氧化钾溶液。其中，氢氧化钾溶液的摩尔浓度为3mol/L。
本实施例中，pH值调节剂为摩尔浓度为3mol/L的磷酸溶液。
上述用于造纸表面施胶的工业淀粉的制备工艺，它包括以下步骤：
步骤一，混合：将配方量的氧化淀粉、硅烷偶联剂和氢氧化铝胶体，充分混合均匀，得到混合物；
步骤二，改性接枝反应：对步骤一得到的混合物加热至68℃，然后边搅拌边往混合物中加入配方量的氢氧化钾溶液，反应22min后，制得反应生成物；
步骤三，糊化：将步骤二制得的反应生成物以130℃进行糊化22nin，制得糊化改性淀粉；
步骤四，调节pH值：利用pH值调节剂对步骤三制得的糊化改性淀粉进行调节pH值至5.0~6.0，即制得所述用于造纸表面施胶的工业淀粉。
本实施例的用于造纸表面施胶的工业淀粉的制备工艺，将氧化淀粉、硅烷偶联剂和氢氧化铝胶体混合后，在催化剂的作用下，通过接枝反应，使得氧化淀粉和氢氧化铝胶体中的铝原子均偶联于硅烷偶联剂中，制得反应生成物，然后再糊化和调节pH值制得用于造纸表面施胶的工业淀粉，该制备工艺制得的用于造纸表面施胶的工业淀粉能够使得纸张具有优异的强度和平滑度性能，并能大大提高纸张的防水性能。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.用于造纸表面施胶的工业淀粉，其特征在于：是由以下重量份数的组份制成：
氧化淀粉 80份~100份
硅烷偶联剂 5份~10份
氢氧化铝胶体 10份~20份
催化剂 1份~3份
pH值调节剂 1份~5份。
2.根据权利要求1所述的用于造纸表面施胶的工业淀粉，其特征在于：是由以下重量份数的组份制成：
氧化淀粉 90份
硅烷偶联剂 8份
氢氧化铝胶体 15份
催化剂 2份
pH值调节剂 3份。
3.根据权利要求1所述的用于造纸表面施胶的工业淀粉，其特征在于：所述氧化淀粉为过氧化氢氧化淀粉、高氯酸氧化淀粉或高锰酸钾氧化淀粉中的一种。
4.根据权利要求1所述的用于造纸表面施胶的工业淀粉，其特征在于：所述硅烷偶联剂为γ―(2,3-环氧丙氧) 丙基三甲氧基硅烷或γ―氨丙基三乙氧基硅烷。
5.根据权利要求1所述的用于造纸表面施胶的工业淀粉，其特征在于：所述催化剂为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液。
6.根据权利要求5所述的用于造纸表面施胶的工业淀粉，其特征在于：所述氢氧化钠溶液的摩尔浓度为1mol/L~3mol/L，所述氢氧化钾溶液的摩尔浓度为1mol/L~3mol/L。
7.根据权利要求1所述的用于造纸表面施胶的工业淀粉，其特征在于：所述pH值调节剂为摩尔浓度为1mol/L~3mol/L的磷酸溶液。
8.权利要求1至7任意一项所述的用于造纸表面施胶的工业淀粉的制备工艺，其特征在于：它包括以下步骤：
步骤一，混合：将配方量的氧化淀粉、硅烷偶联剂和氢氧化铝胶体，充分混合均匀，得到混合物；
步骤二，改性接枝反应：对步骤一得到的混合物加热至一定温度，然后边搅拌边往所述混合物中加入配方量的催化剂，反应一定时间后，制得反应生成物；
步骤三，糊化：将步骤二制得的反应生成物以一定温度下进行糊化一定时间，制得糊化改性淀粉；
步骤四，调节pH值：利用pH值调节剂对步骤三制得的糊化改性淀粉进行调节pH值至5.0~6.0，即制得所述用于造纸表面施胶的工业淀粉。
9.根据权利要求8所述的用于造纸表面施胶的工业淀粉的制备工艺，其特征在于：所述步骤二中，对步骤一得到的混合物加热至60℃~80℃，然后边搅拌边往所述混合物中加入配方量的催化剂，反应10min~20min后，制得反应生成物。
10.根据权利要求8所述的用于造纸表面施胶的工业淀粉的制备工艺，其特征在于：所述步骤三中，所述糊化温度为100℃~150℃，所述糊化时间为15min~30nin。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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