CN107142785A - 一种阳离子表面施胶剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种阳离子表面施胶剂及其制备方法，按重量份包括阳离子变性淀粉270‑350份、淀粉酶溶液123‑154份、斯潘60 96‑140份、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵96‑120份、丙烯酰胺10‑35份、苯乙烯46‑93份、丙烯酸丁酯163‑196份、聚乙烯醇86‑104份、有机酸75‑95份、葵二酸162‑183份、硫酸亚铁41‑72份、双氧水溶液205‑235份。由此，本发明的阳离子表面施胶剂用水做聚合介质，生产成本低，安全环保，使用于表面施胶时，与纤维素发生交联，提高纸张的表面强度，减少掉毛、掉粉，提高纸张的是施胶度、平滑度及印刷适应性等等。
Description
技术领域
本发明属于高分子化合物合成技术领域，尤其涉及一种阳离子表面施胶剂及其制备方法。
背景技术
目前，常用的表面施胶剂主要有变性淀粉、纤维素衍生物，如羧甲基纤维素、聚乙烯醇、动物胶；合成方面的表面施胶剂，主要有苯乙烯-马来酸酐共聚物、苯乙烯-丙烯酸共聚物及其乳液、水溶性聚氨酯等。这些表面施胶剂在使用过程中，普通存在用量大，成本高，产生大量泡沫，影响操造，不能兼顾纸张表面强度、耐折性和疏水性的要求；特别是当对二次纤维的再循环使用时，会出现返潮和降低物理指标的现象。
发明内容
本发明的目的提供一种阳离子表面施胶剂及其制备方法，解决上述现有技术问题中的一个或者多个。
根据本发明的一个方面，提供一种阳离子表面施胶剂，按重量份包括：阳离子变性淀粉270-350份、淀粉酶溶液123-154份、斯潘60 96-140份、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵96-120份、丙烯酰胺10-35份、苯乙烯46-93份、丙烯酸丁酯163-196份、聚乙烯醇86-104份、有机酸75-95份、葵二酸162-183份、硫酸亚铁41-72份、双氧水溶液205-235份。
在一些实施方式中：所述淀粉酶溶液的浓度为1％。
在一些实施方式中：所述有机酸为对苯二甲酸、马来酸、酒石酸中的一种或多种。
在一些实施方式中：所述双氧水浓度为7.5％。
本发明还提供了上述的一种阳离子表面施胶剂的制备方法，包括以下步骤:
淀粉糊化：将去离子水加入到反应釜中，提升温度至75-93℃，以300r/m的搅拌速度一边搅拌一边加入阳离子变性淀粉，冷却降温至45℃，保温1h，然后加入淀粉酶溶液和斯潘60，继续保温，备用；
预乳化：将丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶解在装有足量去离子水的锥形瓶中，搅拌下依次加入丙烯酰胺、苯乙烯、丙烯酸丁酯、聚乙烯醇和有机酸，预乳化50m，得到预乳化单体混合物，即预乳化液；
乳液聚合：向已盛有淀粉的反应釜中，在其加入葵二酸保温15m后加入硫酸亚铁和占双氧水总量2/3的双氧水溶液，在氢气的保护下，升温至75-85℃，保温24m后同时滴加剩余双氧水溶液和预乳化液，在2-3h内滴加完毕后升温至95℃，保温4-6h后，冷却至室温出料，即制得红褐色阳离子表面施胶剂。
本发明的阳离子表面施胶剂用水做聚合介质，生产成本低，安全环保，使用于表面施胶时，与纤维素发生交联，提高纸张的表面强度，减少掉毛、掉粉，提高纸张的是施胶度、平滑度及印刷适应性等等。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1：
阳离子表面施胶剂，按重量份包括：阳离子变性淀粉300份、淀粉酶溶液125份、斯潘60 110份、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵105份、丙烯酰胺24份、苯乙烯75份、丙烯酸丁酯178份、聚乙烯醇96份、有机酸85份、葵二酸172份、硫酸亚铁53份、双氧水溶液217份。
其中，所述淀粉酶溶液的浓度为1％；所述有机酸为对苯二甲酸、马来酸、酒石酸中的一种或多种；所述双氧水浓度为7.5％。
本发明的阳离子表面施胶剂的制备方法：包括以下步骤:
淀粉糊化：将去离子水加入到反应釜中，提升温度至90℃，以300r/m的搅拌速度一边搅拌一边加入阳离子变性淀粉，冷却降温至45℃，保温1h，然后加入淀粉酶溶液和斯潘60，继续保温，备用；
预乳化：将丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶解在装有足量去离子水的锥形瓶中，搅拌下依次加入丙烯酰胺、苯乙烯、丙烯酸丁酯、聚乙烯醇和有机酸，预乳化50m，得到预乳化单体混合物，即预乳化液；
乳液聚合：向已盛有淀粉的反应釜中，在其加入葵二酸保温15m后加入硫酸亚铁和占双氧水总量2/3的双氧水溶液，在氢气的保护下，升温至80℃，保温24m后同时滴加剩余双氧水溶液和预乳化液，在2.5h内滴加完毕后升温至95℃，保温4-6h后，冷却至室温出料，即制得红褐色阳离子表面施胶剂。
实施例2：
阳离子表面施胶剂，按重量份包括：阳离子变性淀粉310份、淀粉酶溶液150份、斯潘60 124份、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵104份、丙烯酰胺35份、苯乙烯91份、丙烯酸丁酯185份、聚乙烯醇95份、有机酸92份、葵二酸175份、硫酸亚铁53份、双氧水溶液217份。
其中，所述淀粉酶溶液的浓度为1.5％；所述有机酸为对苯二甲酸、马来酸、酒石酸中的一种或多种；所述双氧水浓度为8％。
本发明的阳离子表面施胶剂的制备方法：包括以下步骤:
淀粉糊化：将去离子水加入到反应釜中，提升温度至80℃，以300r/m的搅拌速度一边搅拌一边加入阳离子变性淀粉，冷却降温至45℃，保温1h，然后加入淀粉酶溶液和斯潘60，继续保温，备用；
预乳化：将丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶解在装有足量去离子水的锥形瓶中，搅拌下依次加入丙烯酰胺、苯乙烯、丙烯酸丁酯、聚乙烯醇和有机酸，预乳化45m，得到预乳化单体混合物，即预乳化液；
乳液聚合：向已盛有淀粉的反应釜中，在其加入葵二酸保温15m后加入硫酸亚铁和占双氧水总量2/3的双氧水溶液，在氢气的保护下，升温至81℃，保温24m后同时滴加剩余双氧水溶液和预乳化液，在3h内滴加完毕后升温至95℃，保温5.5h后，冷却至室温出料，即制得红褐色阳离子表面施胶剂。
实施例3：
阳离子表面施胶剂，按重量份包括：阳离子变性淀粉342份、淀粉酶溶液129份、斯潘60 124份、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵104份、丙烯酰胺23份、苯乙烯80份、丙烯酸丁酯170份、聚乙烯醇94份、有机酸82份、葵二酸165份、硫酸亚铁65份、双氧水溶液217份。
其中，所述淀粉酶溶液的浓度为2％；所述有机酸为对苯二甲酸、马来酸、酒石酸中的一种或多种；所述双氧水浓度为7％。
本发明的阳离子表面施胶剂的制备方法：包括以下步骤:
淀粉糊化：将去离子水加入到反应釜中，提升温度至83℃，以300r/m的搅拌速度一边搅拌一边加入阳离子变性淀粉，冷却降温至45℃，保温1h，然后加入淀粉酶溶液和斯潘60，继续保温，备用；
预乳化：将丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶解在装有足量去离子水的锥形瓶中，搅拌下依次加入丙烯酰胺、苯乙烯、丙烯酸丁酯、聚乙烯醇和有机酸，预乳化50m，得到预乳化单体混合物，即预乳化液；
乳液聚合：向已盛有淀粉的反应釜中，在其加入葵二酸保温15m后加入硫酸亚铁和占双氧水总量2/3的双氧水溶液，在氢气的保护下，升温至80℃，保温24m后同时滴加剩余双氧水溶液和预乳化液，在2h内滴加完毕后升温至95℃，保温5h后，冷却至室温出料，即制得红褐色阳离子表面施胶剂。
实施例4：
阳离子表面施胶剂，按重量份包括：阳离子变性淀粉275份、淀粉酶溶液125份、斯潘60 130份、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵117份、丙烯酰胺18份、苯乙烯68份、丙烯酸丁酯175份、聚乙烯醇93份、有机酸78份、葵二酸173份、硫酸亚铁70份、双氧水溶液210份。
其中，所述淀粉酶溶液的浓度为1.5％；所述有机酸为对苯二甲酸、马来酸、酒石酸中的一种或多种；所述双氧水浓度为7.5％。
本发明的阳离子表面施胶剂的制备方法：包括以下步骤:
淀粉糊化：将去离子水加入到反应釜中，提升温度至75℃，以300r/m的搅拌速度一边搅拌一边加入阳离子变性淀粉，冷却降温至35℃，保温2h，然后加入淀粉酶溶液和斯潘60，继续保温，备用；
预乳化：将丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶解在装有足量去离子水的锥形瓶中，搅拌下依次加入丙烯酰胺、苯乙烯、丙烯酸丁酯、聚乙烯醇和有机酸，预乳化55m，得到预乳化单体混合物，即预乳化液；
乳液聚合：向已盛有淀粉的反应釜中，在其加入葵二酸保温15m后加入硫酸亚铁和占双氧水总量2/3的双氧水溶液，在氢气的保护下，升温至82℃，保温15m后同时滴加剩余双氧水溶液和预乳化液，在3h内滴加完毕后升温至95℃，保温4.5h后，冷却至室温出料，即制得红褐色阳离子表面施胶剂
上述实施例的产品对于纸张表面施胶的效果试验如下：
其中，发明人通过大量的实验得出，聚合物与淀粉羟基、羧基，聚合物与纤维之间的交联，使表面胶在干燥中形成一个连续完整的、与纸张纤维有牢固结合的膜层，提高了纸张的强度，而且在聚合的过程中，淀粉与单体进行接枝聚合，使共聚物含有大量羟基，且一定分子量的淀粉能控制乳胶粒大小，使乳胶粒保持在70-140nm之间，防止聚合物相互发生粘结，具有优越的储存稳定性。
综上所述，本发明的阳离子表面施胶剂用水做聚合介质，生产成本低，安全环保，使用于表面施胶时，与纤维素发生交联，提高纸张的表面强度，减少掉毛、掉粉，提高纸张的是施胶度、平滑度及印刷适应性等等。
以上所述仅是本发明的一种实施方式，应当指出，对于本领域普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干相似的变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种阳离子表面施胶剂，其特征在于：按重量份包括：阳离子变性淀粉270-350份、淀粉酶溶液123-154份、斯潘60 96-140份、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵96-120份、丙烯酰胺10-35份、苯乙烯46-93份、丙烯酸丁酯163-196份、聚乙烯醇86-104份、有机酸75-95份、葵二酸162-183份、硫酸亚铁41-72份、双氧水溶液205-235份。
2.根据权利要求1所述的一种阳离子表面施胶剂，其特征在于：所述淀粉酶溶液的浓度为1％。
3.根据权利要求1所述的一种阳离子表面施胶剂，其特征在于：所述有机酸为对苯二甲酸、马来酸、酒石酸中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种阳离子表面施胶剂，其特征在于：所述双氧水浓度为7.5％。
5.一种制备权利要求1-4任一项所述阳离子表面施胶剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
淀粉糊化：将去离子水加入到反应釜中，提升温度至75-93℃，以300r/m的搅拌速度一边搅拌一边加入阳离子变性淀粉，冷却降温至45℃，保温1h，然后加入淀粉酶溶液和斯潘60，继续保温，备用；
预乳化：将丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶解在装有足量去离子水的锥形瓶中，搅拌下依次加入丙烯酰胺、苯乙烯、丙烯酸丁酯、聚乙烯醇和有机酸，预乳化50m，得到预乳化单体混合物，即预乳化液；
乳液聚合：向已盛有淀粉的反应釜中，在其加入葵二酸保温15m后加入硫酸亚铁和占双氧水总量2/3的双氧水溶液，在氢气的保护下，升温至75-85℃，保温24m后同时滴加剩余双氧水溶液和预乳化液，在2-3h内滴加完毕后升温至95℃，保温4-6h后，冷却至室温出料，即制得红褐色阳离子表面施胶剂。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108505396A (zh) * | 2018-04-08 | 2018-09-07 | 赵顺全 | 一种造纸施胶剂的制备方法 |
| CN115075052A (zh) * | 2022-06-28 | 2022-09-20 | 成都奥睿尔科技创新服务有限公司 | 包装纸专用施胶粉一种制造方法 |
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- 2017-06-16 CN CN201710458329.6A patent/CN107142785A/zh active Pending
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|---|---|---|---|---|
| CN108505396A (zh) * | 2018-04-08 | 2018-09-07 | 赵顺全 | 一种造纸施胶剂的制备方法 |
| CN115075052A (zh) * | 2022-06-28 | 2022-09-20 | 成都奥睿尔科技创新服务有限公司 | 包装纸专用施胶粉一种制造方法 |
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