CN111533840A - 一种纸用环保型抗水增强胶乳及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种纸用环保型抗水增强胶乳及其制备方法和应用，属于造纸用助剂生产领域。本发明以苯乙烯和丙烯酸丁酯等作为主要反应单体，甲基丙烯酸双环戊烯基氧乙基酯、衣康酸二甲酯为主要功能性单体，十二烷基硫酸钠和壬基酚聚氧乙烯醚作为乳化剂，过硫酸盐为引发剂，碳酸氢钠为缓冲剂，采用预乳化种子乳液聚合工艺合成改性苯丙胶乳，并将其与阳离子淀粉、壳聚糖复配制备纸用环保型抗水增强胶乳。本发明工艺先进、无污染、生产成本较低，利用本发明的纸用环保型抗水增强胶乳制备的吸管原纸的挺度、抗水性、耐热性、印刷适性好，具有一定的抗菌性，可减少吸管原纸表面细菌污染，具有较广阔的市场应用前景。

Description

一种纸用环保型抗水增强胶乳及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于造纸用助剂生产领域，具体涉及一种纸用环保型抗水增强胶乳及其制备方法和应用。
背景技术
随着国内外禁塑行动的开展，塑料餐具等快消制品逐渐被市场淘汰，欧盟等国家提出“减塑令”建议，一些国际快餐连锁巨头逐渐开始使用纸吸管代替一次性塑料吸管。所以，用天然植物纤维制作的纸吸管代替塑料吸管是一种必然趋势，植物纤维能生物降解，不会污染环境；随着社会的发展和人们生活水平的提高，对食品接触材料的环保性和安全性提出了更高的要求。
本发明要解决的技术问题有以下两点：
1、解决液体食品吸管的环保性问题。
随着社会的发展和人们生活水平的提高，对食品接触材料的环保性和安全性提出了更高的要求，所以开发绿色环保、环境友好的纸吸管是符合社会经济发展需要的。
2、解决现有纸吸管挺度、抗水性、耐热性及印刷适性不良的问题。
纸吸管在液体食品吸食过程中需要接触不同温度的液体，有些还是较高温度的液体(如热饮)，所以要求纸吸管不能软化、不能溶出溶解，所以需要高的湿强度、抗水性、耐热性；吸食过程中管内一定程度真空，所以要有足够挺度，不能吸扁变形，影响使用；作为纸吸管的面层纸(需印刷图案)，还要有良好的印刷适性，如平滑度、光泽性等。而现有吸管原纸在挺度、抗水性、耐热性及印刷适性等方面均存在很多问题，难以满足消费者的要求。
基于上述理由，提出本申请。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题或缺陷，本发明的目的在于提供一种纸用环保型抗水增强胶乳及其制备方法和应用。
为了实现本发明的上述其中一个目的，本发明采用的技术方案如下：
一种纸用环保型抗水增强胶乳的制备方法，所述方法具体包括如下步骤：
(1)制备预乳化液
按配比在恒速搅拌器1中依次加入衣康酸、水、十二烷基硫酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚，搅拌均匀；然后继续加入甲基丙烯酸双环戊烯基氧乙基酯、衣康酸二甲酯，搅拌均匀；再依次向反应体系中加入丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和苯乙烯，恒速搅拌至混合均匀；得到预乳化液；
(2)制备改性苯丙胶乳
(i)将引发剂溶于去离子水中，得到引发剂溶液；
(ii)在反应器1中依次加入水、十二烷基硫酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、碳酸氢钠，搅拌条件下将反应体系温度升至80～85℃；然后缓慢加入部分步骤(1)得到的预乳化液、少量步骤(i)得到的引发剂溶液，搅拌1～2h，得到种子溶液；再向反应体系中继续缓慢加入剩余的预乳化液及引发剂溶液，加料完成后继续在80～85℃、搅拌条件下保温反应1.5～2h，反应结束后，降至室温，过滤，将产物的pH值调节为中性，得到改性苯丙胶乳。
(3)制备纸用环保型抗水增强胶乳
按配比将步骤(2)制备的改性苯丙胶乳、阳离子淀粉和壳聚糖混匀后，加水稀释，得到所述的纸用环保型抗水增强胶乳。
进一步地，上述技术方案，步骤(1)中所述衣康酸、水、十二烷基硫酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、甲基丙烯酸双环戊烯基氧乙基酯、衣康酸二甲酯、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和苯乙烯的质量比为1：15～25：0.25～0.45：0.25～0.45：0.4～0.6：0.1～0.2：0.25～0.65：3.5～5.5：40～50：35～55。
进一步地，上述技术方案，步骤(i)中所述引发剂优选为过硫酸盐，具体可以为过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾中的任一种。
进一步地，上述技术方案，步骤(i)中所述引发剂与去离子水的用量比为(0.5～1)质量份：(10～30)体积份；较优选为0.8质量份：20体积份；其中：所述质量份与体积份之间是以g：mL作为基准。
进一步地，上述技术方案，步骤(ii)中所述预乳化液、水、十二烷基硫酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、碳酸氢钠、引发剂的质量比为1：0.25～0.35：0.002～0.0035：0.002～0.0035：0.002～0.0035：0.2～0.3。
进一步地，上述技术方案，步骤(ii)中pH值调节剂优选采用氨水溶液。
进一步地，上述技术方案，步骤(ii)中所述碳酸氢钠的作用是作为缓冲剂。
进一步地，上述技术方案，步骤(3)中所述改性苯丙胶乳、阳离子淀粉和壳聚糖的质量比为1：0.2～0.3：0.01～0.05。
进一步地，上述技术方案，步骤(3)中所述纸用环保型抗水增强胶乳的质量百分浓度为3～5％。
具体地，上述技术方案，步骤(1)中甲基丙烯酸双环戊烯基氧乙基酯的结构式如下式一所示：
Figure BDA0002555624390000031
进一步地，上述技术方案，步骤(1)中所述甲基丙烯酸双环戊烯基氧乙基酯采用下述方法制得，步骤如下：
(a)按配比在反应器2中依次加入乙二醇、双环戊二烯，然后继续缓慢加入对甲基苯磺酸，将所得反应液搅拌均匀，再将反应体系的温度逐渐升温至115～120℃，保温2.5～3.5h，反应结束后，冷却至室温；最后加入碳酸钠水溶液，用蒸馏水洗涤，并经减压精馏，得到乙二醇基双环戊烯基醚；
(b)按配比在反应器3中依次加入由步骤(a)制备的乙二醇基双环戊烯基醚、甲基丙烯酸、环己烷和二甲苯组成的混合物1、由邻苯二酚和对甲氧基苯酚组成的混合物2、二正丁基氧化锡，混匀后将反应体系加热升温至95～100℃，恒温反应4～5h，反应结束后，降至室温，过滤，再进行常压蒸馏分离和减压蒸馏分离，得到甲基丙烯酸双环戊烯基氧乙基酯。
较优选地，上述技术方案，步骤(a)中所述乙二醇、双环戊二烯、对甲基苯磺酸、碳酸钠的质量比为1：1.9：0.0012：0.0017。
较优选地，上述技术方案，步骤(b)中所述乙二醇基双环戊烯基醚、甲基丙烯酸、环己烷、二甲苯、邻苯二酚、对甲氧基苯酚、二正丁基氧化锡的质量比为1：0.32～0.36：0.15～0.2：0.25～0.3：0.004～0.0045：0.0006～0.001：0.002～0.0025。
本发明的第二个目的在于提供采用上述所述方法制备的纸用环保型抗水增强胶乳。
本发明的第三个目的在于提供采用上述所述方法制备的纸用环保型抗水增强胶乳作为表面施涂胶乳在制备本色高挺度高抗水吸管原纸中的应用。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明采用的甲基丙烯酸双环戊烯基氧乙基酯分子中含有醚键与酯键，有相对较低的粘度，与聚合物相溶性好；含十个碳的多脂环烯，增加了聚合物链的刚性、耐水性和耐老化性；其作为硬单体，还可提高聚合物的硬度与耐热性。折光指数高，可以提高涂膜的光泽。其无毒无刺激性，是一种环保性单体。本发明将甲基丙烯酸双环戊烯基氧乙基酯用于苯丙胶乳的合成，可提高胶乳的刚性、耐水性、耐热性和耐老化性，涂于吸管原纸表面时可有效提高其挺度、耐水耐热性和表面平滑度、光泽度。
(2)本发明采用的衣康酸二甲酯是无色晶体或无色透明液体物质，在α，β位置上具有双键，其反应性活泼，可作为高聚物合成单体。其共聚物胶乳，具有较好的耐热、耐光性好，不易变色，且具有耐候性，透明、光泽、化学稳定性好及良好的粘接性等特点；用于吸管原纸时可提高产品的表面性能，如表面耐水、耐热性以及表面强度等。
(3)本发明工艺先进、无污染、生产成本较低，利用本发明的纸用环保型抗水增强胶乳制备的吸管原纸的挺度、抗水性、耐热性、印刷适性好，具有一定的抗菌性，可减少吸管原纸表面细菌污染，具有较广阔的市场应用前景。
附图说明
图1为本发明的纸用环保型抗水增强胶乳的制备工艺流程图。
具体实施方式
下面通过实施案例对本发明作进一步详细说明。本实施案例在以本发明技术为前提下进行实施，现给出详细的实施方式和具体的操作过程来说明本发明具有创造性，但本发明的保护范围不限于以下的实施案例。
根据本申请包含的信息，对于本领域技术人员来说可以轻而易举地对本发明的精确描述进行各种改变，而不会偏离所附权利要求的精神和范围。应该理解，本发明的范围不局限于所限定的过程、性质或组分，因为这些实施方案以及其他的描述仅仅是为了示意性说明本发明的特定方面。实际上，本领域或相关领域的技术人员明显能够对本发明实施方式作出的各种改变都涵盖在所附权利要求的范围内。
为了更好地理解本发明而不是限制本发明的范围，在本申请中所用的表示用量、百分比的所有数字、以及其他数值，在所有情况下都应理解为以词语“大约”所修饰。因此，除非特别说明，否则在说明书和所附权利要求书中所列出的数字参数都是近似值，其可能会根据试图获得的理想性质的不同而加以改变。各个数字参数至少应被看作是根据所报告的有效数字和通过常规的四舍五入方法而获得的。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
本发明以苯乙烯和丙烯酸丁酯等作为主要反应单体，甲基丙烯酸双环戊烯基氧乙基酯、衣康酸二甲酯为主要功能性单体，十二烷基硫酸钠和壬基酚聚氧乙烯醚作为乳化剂，过硫酸盐为引发剂，碳酸氢钠为缓冲剂，采用预乳化种子乳液聚合工艺合成改性苯丙胶乳，并将其与阳离子淀粉、壳聚糖复配制备纸用环保型抗水增强胶乳。
实施例1
本实施例的一种纸用环保型抗水增强胶乳的制备方法，采用下述方法制得：
(1)制备甲基丙烯酸双环戊烯基氧乙基酯
(a)按配比在反应器2中依次加入乙二醇、双环戊二烯，然后继续缓慢加入对甲基苯磺酸，将所得反应液搅拌均匀，再将反应体系的温度逐渐升温至116℃，保温3h，反应结束后，冷却至室温；最后加入碳酸钠水溶液，用蒸馏水洗涤，并经减压精馏，得到乙二醇基双环戊烯基醚；其中：所述乙二醇、双环戊二烯、对甲基苯磺酸、碳酸钠的质量比为1：1.9：0.0012：0.0017。
(b)按配比在反应器3中依次加入由步骤(a)制备的乙二醇基双环戊烯基醚、甲基丙烯酸、环己烷和二甲苯组成的混合物1、由邻苯二酚和对甲氧基苯酚组成的混合物2、二正丁基氧化锡，混匀后将反应体系加热升温至98℃，恒温反应4.5h，反应结束后，降至室温，过滤，再进行常压蒸馏分离和减压蒸馏分离，得到甲基丙烯酸双环戊烯基氧乙基酯；其中：所述乙二醇基双环戊烯基醚、甲基丙烯酸、环己烷、二甲苯、邻苯二酚、对甲氧基苯酚、二正丁基氧化锡的质量比为1：0.34：0.16：0.28：0.0042：0.0008：0.0022。
(2)制备预乳化液
按配比在恒速搅拌器1中依次加入衣康酸、水、十二烷基硫酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚，搅拌均匀；然后继续加入甲基丙烯酸双环戊烯基氧乙基酯、衣康酸二甲酯，搅拌均匀；再依次向反应体系中加入丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和苯乙烯，恒速搅拌至混合均匀；得到预乳化液；其中：所述衣康酸、水、十二烷基硫酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、甲基丙烯酸双环戊烯基氧乙基酯、衣康酸二甲酯、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和苯乙烯的质量比为1：18：0.4：0.4：0.5：0.15：0.4：4.5：45：40。
(3)制备改性苯丙胶乳
(i)称取0.8g过硫酸铵溶于20ml去离子水中，得到引发剂溶液；
(ii)在反应器1中依次加入水、十二烷基硫酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、碳酸氢钠，搅拌条件下将反应体系温度升至82℃；然后缓慢加入部分步骤(1)得到的预乳化液、少量步骤(i)得到的引发剂溶液，搅拌1.5h，得到种子溶液；再向反应体系中继续缓慢加入剩余的预乳化液及引发剂溶液，加料完成后继续在82℃、搅拌条件下保温反应1.5h，反应结束后，降至室温，过滤，用氨水溶液将产物的pH值调节为中性，得到改性苯丙胶乳；其中：所述预乳化液、水、十二烷基硫酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、碳酸氢钠、引发剂的质量比为1：0.3：0.0025：0.0025：0.003：0.25。需要说明的是，此处所述的预乳化液的质量为该步骤(ii)中先后两次加入的预乳化液的质量之和；同理，所述的引发剂的质量也为该步骤(ii)中先后两次加入的引发剂的质量之和。
(4)制备纸用环保型抗水增强胶乳
按配比将步骤(2)制备的改性苯丙胶乳、阳离子淀粉和壳聚糖混匀后，加水稀释，得到质量百分浓度为4％的纸用环保型抗水增强胶乳；其中：所述改性苯丙胶乳、阳离子淀粉和壳聚糖的质量比为1：0.25：0.025。
实施例2
本实施例的一种纸用环保型抗水增强胶乳的制备方法，采用下述方法制得：
(1)制备甲基丙烯酸双环戊烯基氧乙基酯
(a)按配比在反应器2中依次加入乙二醇、双环戊二烯，然后继续缓慢加入对甲基苯磺酸，将所得反应液搅拌均匀，再将反应体系的温度逐渐升温至115℃，保温3.5h，反应结束后，冷却至室温；最后加入碳酸钠水溶液，用蒸馏水洗涤，并经减压精馏，得到乙二醇基双环戊烯基醚；其中：所述乙二醇、双环戊二烯、对甲基苯磺酸、碳酸钠的质量比为1：1.9：0.0012：0.0017。
(b)按配比在反应器3中依次加入由步骤(a)制备的乙二醇基双环戊烯基醚、甲基丙烯酸、环己烷和二甲苯组成的混合物1、由邻苯二酚和对甲氧基苯酚组成的混合物2、二正丁基氧化锡，混匀后将反应体系加热升温至95℃，恒温反应5h，反应结束后，降至室温，过滤，再进行常压蒸馏分离和减压蒸馏分离，得到甲基丙烯酸双环戊烯基氧乙基酯；其中：所述乙二醇基双环戊烯基醚、甲基丙烯酸、环己烷、二甲苯、邻苯二酚、对甲氧基苯酚、二正丁基氧化锡的质量比为1：0.32：0.15：0.25：0.004：0.0006：0.002。
(2)制备预乳化液
按配比在恒速搅拌器1中依次加入衣康酸、水、十二烷基硫酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚，搅拌均匀；然后继续加入甲基丙烯酸双环戊烯基氧乙基酯、衣康酸二甲酯，搅拌均匀；再依次向反应体系中加入丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和苯乙烯，恒速搅拌至混合均匀；得到预乳化液；其中：所述衣康酸、水、十二烷基硫酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、甲基丙烯酸双环戊烯基氧乙基酯、衣康酸二甲酯、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和苯乙烯的质量比为1：15：0.25：0.25：0.4：0.1：0.25：3.5：40：35。
(3)制备改性苯丙胶乳
(i)称取0.5g过硫酸钾溶于10ml去离子水中，得到引发剂溶液；
(ii)在反应器1中依次加入水、十二烷基硫酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、碳酸氢钠，搅拌条件下将反应体系温度升至80℃；然后缓慢加入部分步骤(1)得到的预乳化液、少量步骤(i)得到的引发剂溶液，搅拌2h，得到种子溶液；再向反应体系中继续缓慢加入剩余的预乳化液及引发剂溶液，加料完成后继续在80℃、搅拌条件下保温反应2h，反应结束后，降至室温，过滤，用氨水溶液将产物的pH值调节为中性，得到改性苯丙胶乳；其中：所述预乳化液、水、十二烷基硫酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、碳酸氢钠、引发剂的质量比为1：0.25：0.002：0.002：0.002：0.2。需要说明的是，此处所述的预乳化液的质量为该步骤(ii)中先后两次加入的预乳化液的质量之和；同理，所述的引发剂的质量也为该步骤(ii)中先后两次加入的引发剂的质量之和。
(4)制备纸用环保型抗水增强胶乳
按配比将步骤(2)制备的改性苯丙胶乳、阳离子淀粉和壳聚糖混匀后，加水稀释，得到质量百分浓度为3％的纸用环保型抗水增强胶乳；其中：所述改性苯丙胶乳、阳离子淀粉和壳聚糖的质量比为1：0.2：0.01。
实施例3
本实施例的一种纸用环保型抗水增强胶乳的制备方法，采用下述方法制得：
(1)制备甲基丙烯酸双环戊烯基氧乙基酯
(a)按配比在反应器2中依次加入乙二醇、双环戊二烯，然后继续缓慢加入对甲基苯磺酸，将所得反应液搅拌均匀，再将反应体系的温度逐渐升温至120℃，保温2.5h，反应结束后，冷却至室温；最后加入碳酸钠水溶液，用蒸馏水洗涤，并经减压精馏，得到乙二醇基双环戊烯基醚；其中：所述乙二醇、双环戊二烯、对甲基苯磺酸、碳酸钠的质量比为1：1.9：0.0012：0.0017。
(b)按配比在反应器3中依次加入由步骤(a)制备的乙二醇基双环戊烯基醚、甲基丙烯酸、环己烷和二甲苯组成的混合物1、由邻苯二酚和对甲氧基苯酚组成的混合物2、二正丁基氧化锡，混匀后将反应体系加热升温至100℃，恒温反应4h，反应结束后，降至室温，过滤，再进行常压蒸馏分离和减压蒸馏分离，得到甲基丙烯酸双环戊烯基氧乙基酯；其中：所述乙二醇基双环戊烯基醚、甲基丙烯酸、环己烷、二甲苯、邻苯二酚、对甲氧基苯酚、二正丁基氧化锡的质量比为1：0.36：0.2：0.3：0.0045：0.001：0.0025。
(2)制备预乳化液
按配比在恒速搅拌器1中依次加入衣康酸、水、十二烷基硫酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚，搅拌均匀；然后继续加入甲基丙烯酸双环戊烯基氧乙基酯、衣康酸二甲酯，搅拌均匀；再依次向反应体系中加入丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和苯乙烯，恒速搅拌至混合均匀；得到预乳化液；其中：所述衣康酸、水、十二烷基硫酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、甲基丙烯酸双环戊烯基氧乙基酯、衣康酸二甲酯、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和苯乙烯的质量比为1：25：0.45：0.45：0.6：0.2：0.65：5.5：50：55。
(3)制备改性苯丙胶乳
(i)称取1.0g过硫酸钠溶于30ml去离子水中，得到引发剂溶液；
(ii)在反应器1中依次加入水、十二烷基硫酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、碳酸氢钠，搅拌条件下将反应体系温度升至85℃；然后缓慢加入部分步骤(1)得到的预乳化液、少量步骤(i)得到的引发剂溶液，搅拌1h，得到种子溶液；再向反应体系中继续缓慢加入剩余的预乳化液及引发剂溶液，加料完成后继续在85℃、搅拌条件下保温反应1.5h，反应结束后，降至室温，过滤，用氨水溶液将产物的pH值调节为中性，得到改性苯丙胶乳；其中：所述预乳化液、水、十二烷基硫酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、碳酸氢钠、引发剂的质量比为1：0.35：0.0035：0.0035：0.0035：0.3。需要说明的是，此处所述的预乳化液的质量为该步骤(ii)中先后两次加入的预乳化液的质量之和；同理，所述的引发剂的质量也为该步骤(ii)中先后两次加入的引发剂的质量之和。
(4)制备纸用环保型抗水增强胶乳
按配比将步骤(2)制备的改性苯丙胶乳、阳离子淀粉和壳聚糖混匀后，加水稀释，得到质量百分浓度为5％的纸用环保型抗水增强胶乳；其中：所述改性苯丙胶乳、阳离子淀粉和壳聚糖的质量比为1：0.3：0.05。
应用实施例1
将实施例1制备的纸用环保型抗水增强胶乳作为表涂胶乳应用于制备本色高挺度高抗水吸管原纸，具体方法如下：
(1)按质量比为0.65：0.35的比例将本色阔叶木浆与本色针叶木浆混合均匀，得到混合本色木浆；然后在水力碎浆机中碎解25min，所得混合物经锥形除渣器净化，形成质量百分浓度为0.8％的混合浆液1；
(2)将步骤(1)所述混合浆液1依次经压力筛筛选、盘磨磨浆后，形成打浆度为40°SR的混合浆液2；
(3)将步骤(2)所得混合浆料2与阳离子淀粉、阳离子聚丙烯酰胺混合，搅拌均匀，然后加水稀释，形成质量百分浓度为0.4％的混合浆液3；其中：混合绝干浆料3的质量与阳离子淀粉、阳离子聚丙烯酰胺的质量比为100：3：2。
(4)将步骤(3)所得混合浆液3用抄纸机抄制成湿纸页，经压榨后，初步干燥，用表面施涂法在吸管原纸表面均匀涂敷实施例1制备好的纸用环保型抗水增强胶乳，再烘干，经压光后制得本色高挺度高抗水吸管原纸；其中：所述吸管原纸与纸用环保型抗水增强胶乳的质量比为15：1。
应用实施例2
将实施例2制备的纸用环保型抗水增强胶乳作为表涂胶乳应用于制备本色高挺度高抗水吸管原纸，具体方法如下：
(1)按质量比为0.6：0.4的比例将本色阔叶木浆与本色针叶木浆混合均匀，得到混合本色木浆；然后在水力碎浆机中碎解20min，所得混合物经锥形除渣器净化，形成质量百分浓度为0.65％的混合浆液1；
(2)将步骤(1)所述混合浆液1依次经压力筛筛选、盘磨磨浆后，形成打浆度为35°SR的混合浆液2；
(3)将步骤(2)所得混合浆料2与阳离子淀粉、阳离子聚丙烯酰胺混合，搅拌均匀，然后加水稀释，形成质量百分浓度为0.3％的混合浆液3；其中：混合绝干浆料3的质量与阳离子淀粉、阳离子聚丙烯酰胺的质量比为100：1：1。
(4)将步骤(3)所得混合浆液3用抄纸机抄制成湿纸页，经压榨后，初步干燥，用表面施涂法在吸管原纸表面均匀涂敷实施例2制备好的纸用环保型抗水增强胶乳，再烘干，经压光后制得本色高挺度高抗水吸管原纸；其中：所述吸管原纸与纸用环保型抗水增强胶乳的质量比为12：1。
应用实施例3
将实施例3制备的纸用环保型抗水增强胶乳作为表涂胶乳应用于制备本色高挺度高抗水吸管原纸，具体方法如下：
(1)按质量比为0.7：0.3的比例将本色阔叶木浆与本色针叶木浆混合均匀，得到混合本色木浆；然后在水力碎浆机中碎解30min，所得混合物经锥形除渣器净化，形成质量百分浓度为1.0％的混合浆液1；
(2)将步骤(1)所述混合浆液1依次经压力筛筛选、盘磨磨浆后，形成打浆度为50°SR的混合浆液2；
(3)将步骤(2)所得混合浆料2与阳离子淀粉、阳离子聚丙烯酰胺混合，搅拌均匀，然后加水稀释，形成质量百分浓度为0.6％的混合浆液3；其中：混合绝干浆料3的质量与阳离子淀粉、阳离子聚丙烯酰胺的质量比为100：5：3。
(4)将步骤(3)所得混合浆液3用抄纸机抄制成湿纸页，经压榨后，初步干燥，用表面施涂法在吸管原纸表面均匀涂敷实施例3制备好的纸用环保型抗水增强胶乳，再烘干，经压光后制得本色高挺度高抗水吸管原纸；其中：所述吸管原纸与纸用环保型抗水增强胶乳的质量比为20：1。
将上述应用实施例1～3制得的本色高挺度高抗水吸管原纸的主要性能指标进行测试。挺度以《纸和纸板挺度的测定》国家标准GB T 2679.3-1996为依据进行检测，物理性能以《纸和纸板抗张强度的测定》国家标准GB T 12914-2008为依据进行检测，表面吸水性按GB/T1540-2002《纸和纸板吸水性的测试方法》测试，平滑度按GB/T456-2002《纸和纸板平滑度的测定》(别克法)测试，测试结果如表1所示。
表1应用实施例1～3制得的本色高挺度高抗水吸管原纸的主要性能指标测试结果表
技术指标 应用实施例1 应用实施例2 应用实施例3
定量g/m<sup>2</sup> 60 100 75
挺度mN·m 1.3 1.6 1.42
纵向干抗张强度KN/m 5.1 7.8 6.4
纵向湿抗张强度KN/m 0.8 1.0 0.86
表面吸水性g/m<sup>2</sup> 13 15 13.8
平滑度s 100 100 105

Claims (10)

1.一种纸用环保型抗水增强胶乳的制备方法，其特征在于：所述方法具体包括如下步骤：
(1)制备预乳化液
按配比在恒速搅拌器1中依次加入衣康酸、水、十二烷基硫酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚，搅拌均匀；然后继续加入甲基丙烯酸双环戊烯基氧乙基酯、衣康酸二甲酯，搅拌均匀；再依次向反应体系中加入丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和苯乙烯，恒速搅拌至混合均匀；得到预乳化液；
(2)制备改性苯丙胶乳
(i)将引发剂溶于去离子水中，得到引发剂溶液；
(ii)在反应器1中依次加入水、十二烷基硫酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、碳酸氢钠，搅拌条件下将反应体系温度升至80～85℃；然后缓慢加入部分步骤(1)得到的预乳化液、少量步骤(i)得到的引发剂溶液，搅拌1～2h，得到种子溶液；再向反应体系中继续缓慢加入剩余的预乳化液及引发剂溶液，加料完成后继续在80～85℃、搅拌条件下保温反应1.5～2h，反应结束后，降至室温，过滤，将产物的pH值调节为中性，得到改性苯丙胶乳。
(3)制备纸用环保型抗水增强胶乳
按配比将步骤(2)制备的改性苯丙胶乳、阳离子淀粉和壳聚糖混匀后，加水稀释，得到所述的纸用环保型抗水增强胶乳。
2.根据权利要求1所述的纸用环保型抗水增强胶乳的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述衣康酸、水、十二烷基硫酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、甲基丙烯酸双环戊烯基氧乙基酯、衣康酸二甲酯、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和苯乙烯的质量比为1：15～25：0.25～0.45：0.25～0.45：0.4～0.6：0.1～0.2：0.25～0.65：3.5～5.5：40～50：35～55。
3.根据权利要求1所述的纸用环保型抗水增强胶乳的制备方法，其特征在于：步骤(ii)中所述预乳化液、水、十二烷基硫酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、碳酸氢钠、引发剂的质量比为1：0.25～0.35：0.002～0.0035：0.002～0.0035：0.002～0.0035：0.2～0.3。
4.根据权利要求1所述的纸用环保型抗水增强胶乳的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述改性苯丙胶乳、阳离子淀粉和壳聚糖的质量比为1：0.2～0.3：0.01～0.05。
5.根据权利要求1所述的纸用环保型抗水增强胶乳的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述纸用环保型抗水增强胶乳的质量百分浓度为3～5％。
6.根据权利要求1所述的纸用环保型抗水增强胶乳的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述甲基丙烯酸双环戊烯基氧乙基酯采用下述方法制得，步骤如下：
(a)按配比在反应器2中依次加入乙二醇、双环戊二烯，然后继续缓慢加入对甲基苯磺酸，将所得反应液搅拌均匀，再将反应体系的温度逐渐升温至115～120℃，保温2.5～3.5h，反应结束后，冷却至室温；最后加入碳酸钠水溶液，用蒸馏水洗涤，并经减压精馏，得到乙二醇基双环戊烯基醚；
(b)按配比在反应器3中依次加入由步骤(a)制备的乙二醇基双环戊烯基醚、甲基丙烯酸、环己烷和二甲苯组成的混合物1、由邻苯二酚和对甲氧基苯酚组成的混合物2、二正丁基氧化锡，混匀后将反应体系加热升温至95～100℃，恒温反应4～5h，反应结束后，降至室温，过滤，再进行常压蒸馏分离和减压蒸馏分离，得到甲基丙烯酸双环戊烯基氧乙基酯。
7.根据权利要求6所述的纸用环保型抗水增强胶乳的制备方法，其特征在于：步骤(a)中所述乙二醇、双环戊二烯、对甲基苯磺酸、碳酸钠的质量比为1：1.9：0.0012：0.0017。
8.根据权利要求6所述的纸用环保型抗水增强胶乳的制备方法，其特征在于：步骤(b)中所述乙二醇基双环戊烯基醚、甲基丙烯酸、环己烷、二甲苯、邻苯二酚、对甲氧基苯酚、二正丁基氧化锡的质量比为1：0.32～0.36：0.15～0.2：0.25～0.3：0.004～0.0045：0.0006～0.001：0.002～0.0025。
9.权利要求1～8任一项所述的纸用环保型抗水增强胶乳的制备方法制备得到的纸用环保型抗水增强胶乳。
10.权利要求1～8任一项所述方法制备得到的纸用环保型抗水增强胶乳作为表面施涂胶乳在制备本色高挺度高抗水吸管原纸中的应用。
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