CN110964436A - 一种有机硅乳液型纸机干网剥离剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及剥离剂领域，具体涉及一种有机硅乳液型纸机干网剥离剂及其制备方法。主要原料包括：二甲基硅油、双端氨基改性硅油、复配乳化剂、冰醋酸；本剥离剂以二甲基硅油为主要成分，同时辅以少量的双端氨基硅油经乳化而得，产品不仅降低了乳化剂用量，并且结构稳定，不会因黄变影响成品纸质量，解决干网粘连问题。

Description

一种有机硅乳液型纸机干网剥离剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及剥离剂领域，具体涉及一种有机硅乳液型纸机干网剥离剂及其制备方法。
背景技术
包装纸是用于包装目的的一类纸的统称，通常具有高的强度和韧性，是我国生产和消费量最大的纸种之一。随着非木材纤维和回收纸的使用比例增加，纸品生产过程中无论纸机的速度快慢纸浆中的黏着类异物在系统内因此增加并聚集。由此产生细小纤维增多，纸幅孔洞、湿斑、纸机断头等，胶粘物粘干网成为造纸过程中的一种普遍现象，粘网导致干网透气性降低，引起纸幅烘干效率降低，不仅增加了能耗，而且降低了纸机效率。为解决上述问题，各造纸厂家均采用添加干网剥离剂来促使纸幅与干网剥离，以此达到提高生产效率的目的。
剥离剂，又称隔离剂、防粘剂，将其涂布在纸页上形成一层膜，可以使粘性物质有效剥离开来。有机硅由于硅氧烷分子中甲基的有规则排列, 形成了一个有效的“力场”，能有效地抵制胶粘剂分子中极性链段接近其隔离表面。同时，有机硅具有脱模性好、疏水性强、渗透性好、表面能低、无毒、无腐蚀等特征，使其在造纸剥离剂中具有其它材料所不能比拟的优越性能。
当前市售的有机硅剥离剂分为溶剂型，无溶剂型和乳液型三类。溶剂型有机硅剥离剂中溶剂挥发对人体有害，不环保，并且在干部容易引起燃爆危险。无溶剂型涂布量大，还需要特殊的涂布机增加了使用成本，并且在薄膜上易停滞限制了其应用。有机硅乳液型剥离剂涂布方法简单，安全性高，在各种车速的纸机应用都很广泛。
有机硅表面张力非常小，使得许多粘结物很难与其粘结。其中聚二甲基硅氧烷是有机硅中使用最广泛的一个品种。其结构以Si—O键重复单元为骨架，侧链全部都是甲基。由于甲基本身极性小，体积小，具有很低的表面能，对胶粘剂的作用力就很小。因而具优异的剥离性能。但是二甲基硅油价格昂贵，并且难以均匀喷涂，通常需要使用乳化剂和水将其乳化成乳液，然后以雾化的形式喷涂到干网进行使用。然而，由于二甲基硅油主链两端及侧链都是甲基，具有强疏水的特点，低乳化剂用量导致其产品在放置时易漂油或者分层，在使用时导致有效含量降低难以达到预期的使用效果；使用大量的乳化剂又会降低表面张力，不利于形成剥离膜，大大降低了其剥离性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在造纸过程中用于干网表面的剥离剂，本剥离剂以二甲基硅油为主要成分，同时辅以少量的双端氨基硅油经乳化而得，产品不仅降低了乳化剂用量，并且结构稳定，不会因黄变影响成品纸质量，解决粘干网问题。
一种有机硅乳液型纸机干网剥离剂，主要原料包括：
二甲基硅油 90-140份
双端氨基改性硅油 40-45份
复配乳化剂 15-30份
冰醋酸 0.5~1.5份。
优选地，二甲基硅油为粘度为300~1200 mPas。
优选地，二甲基硅油为粘度1000 mPas的二甲基硅油与粘度500 mPas二甲基硅油混合物。
优选地，上述剥离剂中加入pH调节剂。
更优选地，pH调节剂为冰醋酸，调节pH在5~7。
所述的复配乳化剂异构十三醇聚氧乙烯醚TO和平平加AEO系列复配。
更优选地，所述的复配乳化剂为TO-05:TO-07:AEO-9质量比为0.8~1.2:1~2.5:0.5~1。
上述剥离剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）向二甲基硅油中加入氨基改性硅油，搅拌均匀；
（2）复配乳化剂配置；
（3）向步骤（1）的混合硅油中加入步骤（2）的复配乳化剂，搅拌均匀；
（4）缓慢加入冰醋酸，使罐内液体呈现粘稠膏状；
（5）最后用冰醋酸调节PH至5~7，即为纸机干网剥离剂。
所述的纸机干网剥离剂在纸机干网上的应用。
根据不同纸机干网情况可以加部分去离子水到步骤（4）的粘稠膏状物中稀释使用，不仅降低成本，而且更容易雾化喷涂。
以二甲基硅油为主，双端氨基改性硅油为辅的混合油作为主要原料，非离子表面活性剂为乳化剂，冰醋酸作为PH调节剂，使用去离子水以目前公开的相反转乳化技术将混合油乳化制得高稳定性的干网剥离剂。氨基改性硅油有很多种，相比于侧链氨基改性，双端氨基改性硅油有不仅有极性较高的氨基，易乳化，而且不容易引起黄变，避免了纸张接触后在高温干燥过程中出现黄变的斑点影响成品纸的质量。
本发明的有益效果：
本发明使用二甲基硅油和少量双端氨基硅油复配，克服了二甲基硅油本身乳化后稳定性差，乳化剂用量大的特点，并且不会因为氨基硅油的引入引起黄变，以较少的乳化剂用量，得到具有优异剥离效果和高稳定性产品。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
一种有机硅乳液型纸机干网剥离剂，原料包括：
1000 mPas二甲基硅油 45 份
500 mPas二甲基硅油 45份
80 mPas双端氨基改性硅油 40份
复配乳化剂 15份
冰醋酸 0.5份
上述剥离剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）向1000 mPas二甲基硅油加入500 mPas二甲基硅油然后加入80 mPas双端氨基改性硅油，搅拌均匀；
（2）12 份 TO-05中加入10份 TO-07搅拌均匀，然后加入10 份 AEO-9，得到复配乳化剂，取15份待用；
（3）向步骤（1）的混合硅油中加入步骤（2）的复配乳化剂，搅拌均匀；
（4）缓慢加入冰醋酸，使罐内液体呈现粘稠膏状；
（5）最后用冰醋酸调节PH至5，即为纸机干网剥离剂。
实施例2
一种有机硅乳液型纸机干网剥离剂，原料包括：
1000 mPas二甲基硅油 140份
80 mPas氨基改性硅油 45 份
复配乳化剂 30份
冰醋酸 1.5 份
上述剥离剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）向1000 mPas二甲基硅油加入80 mPas氨基改性硅油，搅拌均匀；
（2）8份 TO-05中加入25份 TO-07搅拌均匀，然后加入5份 AEO-9，得到复配乳化剂，取30份待用；
（3）向步骤（1）的混合硅油中加入步骤（2）的复配乳化剂，搅拌均匀；
（4）缓慢加入冰醋酸，使罐内液体呈现粘稠膏状；
（5）最后用冰醋酸调节PH至7，即为纸机干网剥离剂。
实施例3
一种有机硅乳液型纸机干网剥离剂，原料包括：
500 mPas二甲基硅油 120份
80 mPas双端氨基改性硅油 42份
复配乳化剂 25 份
冰醋酸 1 份
上述剥离剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）向1000 mPas二甲基硅油加入80 mPas氨基改性硅油，搅拌均匀；
（2）10份 TO-05中加入18份 TO-07搅拌均匀，然后加入7份 AEO-9，得到复配乳化剂，取25份待用；
（3）向步骤（1）的混合硅油中加入步骤（2）的复配乳化剂，搅拌均匀；
（4）缓慢加入冰醋酸，使罐内液体呈现粘稠膏状；
（5）最后用冰醋酸调节PH至6，即为纸机干网剥离剂。
实施例4
一种有机硅乳液型纸机干网剥离剂，原料包括：
1000 mPas二甲基硅油 60 份
500 mPas二甲基硅油 60 份
80 mPas双端氨基改性硅油 45 份
复配乳化剂 27 份
冰醋酸 1.5 份
上述剥离剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）向1000 mPas二甲基硅油加入500 mPas二甲基硅油，再加入80 mPas氨基改性硅油，搅拌均匀；
（2）10份 TO-05中加入18份 TO-07搅拌均匀，然后加入7份 AEO-9，得到复配乳化剂，取25份待用；
（3）向步骤（1）的混合硅油中加入步骤（2）的复配乳化剂，搅拌均匀；
（4）缓慢加入冰醋酸，使罐内液体呈现粘稠膏状；
（5）最后用冰醋酸调节PH至6，即为纸机干网剥离剂。
对比例1
一种有机硅乳液型纸机干网剥离剂，原料包括：
1000 mPas二甲基硅油 60份
500 mPas二甲基硅油 60 份
复配乳化剂 50 份
冰醋酸 1.5 份
上述剥离剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）向1000 mPas二甲基硅油加入500 mPas二甲基硅油，再加入80 mPas氨基改性硅油，搅拌均匀；
（2）20份TO-05中加入36份 TO-07搅拌均匀，然后加入14份 AEO-9，得到复配乳化剂，取50份待用；
（3）向步骤（1）的混合硅油中加入步骤（2）的复配乳化剂，搅拌均匀；
（4）缓慢加入冰醋酸，使罐内液体呈现粘稠膏状；
（5）最后用冰醋酸调节PH至5~7，即为纸机干网剥离剂。
对比例2
一种有机硅乳液型纸机干网剥离剂，原料包括：
1000 mPas二甲基硅油 60 份
500 mPas二甲基硅油 60 份
80 mPas双端氨基改性硅油 45 份
复配乳化剂 27 份
冰醋酸 1.5 份
上述剥离剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）向1000 mPas二甲基硅油加入500 mPas二甲基硅油，再加入80 mPas氨基改性硅油，搅拌均匀；
（2）28份 TO-07加入7份 AEO-9，搅拌均匀，得到复配乳化剂，取27份待用；
（3）向步骤（1）的混合硅油中加入步骤（2）的复配乳化剂，搅拌均匀；
（4）缓慢加入冰醋酸，使罐内液体呈现粘稠膏状；
（5）最后用冰醋酸调节PH至5~7，即为纸机干网剥离剂。
对比例3
一种有机硅乳液型纸机干网剥离剂，原料包括：
1000 mPas二甲基硅油 60 份
500 mPas二甲基硅油 60 份
80 mPas侧链氨基改性硅油 45 份
复配乳化剂 27 份
冰醋酸 1.5 份
上述剥离剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）向1000 mPas二甲基硅油加入500 mPas二甲基硅油，再加入80 mPas氨基改性硅油，搅拌均匀；
（2）10份 TO-05中加入18份 TO-07搅拌均匀，然后加入7份 AEO-9，得到复配乳化剂，取25份待用；
（3）向步骤（1）的混合硅油中加入步骤（2）的复配乳化剂，搅拌均匀；
（4）缓慢加入冰醋酸，使罐内液体呈现粘稠膏状；
（5）最后用冰醋酸调节PH至5~7，即为纸机干网剥离剂。
实施效果例
试验例1
实施例1-4及对比例1、2的产品分别取出20份加入80份的水搅拌稀释获得稀释液。
离心稳定性测试：将实施例1-4及对比例1、2的稀释液产品分别放置在离心管中在2500rpm/min下离心30分钟对比稳定性。
其结果如下所示：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
试验例2 干网剥离效果测定
将实施例1-4及对比例1-2的产品加入2倍去离子水在山东某纸厂干网剥离效果测定在干网的剥离效果。
纸机类型：瓦楞纸生产纸机
车速：950m
浆料：废纸浆+木屑浆
纸种：155g/m2
在1组干网和2组干网按照360mL/小时分别添加本发明实施例1-4以及对比例1、2的剥离剂，观察纸张表面情况及干网的洁净程度。
Figure DEST_PATH_IMAGE004
通过对比本发明可以干网更加洁净，成品纸剥离效果良好，纸页无油斑、起皱、黄变引起斑点等纸病现象。并且保持了较好的稳定性。
如上所述，本发明在保持高稳定性的同时可有效起到促进纸幅与干网剥离的作用。

Claims (8)

1. 一种有机硅乳液型纸机干网剥离剂，其特征在于，主要原料包括：
二甲基硅油 90-140份
双端氨基改性硅油 40-45份
复配乳化剂 15-30份
冰醋酸 0.5~1.5份。
2. 根据权利要求1所述的纸机干网剥离剂，其特征在于，所述的二甲基硅油为粘度为300~1200 mPas。
3. 根据权利要求1或2所述的纸机干网剥离剂，其特征在于，所述的二甲基硅油为粘度1000 mPas的二甲基硅油与粘度500 mPas二甲基硅油混合物。
4.根据权利要求1所述的纸机干网剥离剂，其特征在于，上述剥离剂中加入pH调节剂；所述的pH调节剂为冰醋酸，调节pH在5~7。
5.根据权利要求1所述的纸机干网剥离剂，其特征在于，所述的复配乳化剂异构十三醇聚氧乙烯醚TO和平平加AEO系列复配。
6.根据权利要求1或5所述的纸机干网剥离剂，其特征在于，所述的复配乳化剂为TO-05:TO-07:AEO-9质量比为0.8~1.2:1~2.5:0.5~1。
7.权利要求1所述的纸机干网剥离剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）向二甲基硅油中加入氨基改性硅油，搅拌均匀；
（2）复配乳化剂配置；
（3）向步骤（1）的混合硅油中加入步骤（2）的复配乳化剂，搅拌均匀；
（4）缓慢加入冰醋酸，使罐内液体呈现粘稠膏状；
（5）最后用冰醋酸调节PH至5~7，即为纸机干网剥离剂。
8.权利要求1所述的纸机干网剥离剂在纸机干网上的应用。
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