CN111636243A - 一种造纸用表面施胶剂制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种造纸用表面施胶剂制备方法，包括以下步骤:在高剪切釜内加入温度为70‑75℃的热水，搅拌状态下加入稳定剂、分散剂、聚酰胺树脂和高聚物复合乳化剂，搅拌均匀后升温至80℃；将AKD蜡粉跟精炼石蜡混合后加入熔化釜，加热至75‑78℃，熔化成蜡油加入高剪切釜内，经混合后的乳液由高剪切釜输送至循环釜后再返回高剪切釜，将循环后的乳液连续通过高压均质机均质两次，将均质后的乳液经换热器冷却后加入超声波反应釜中，搅拌均匀后静置25‑35分钟后得到成品。本发明采用复合乳化剂取代原有的淀粉乳化剂，改进乳化工艺，以此制得的乳液稳定性好，不易水解。该工艺不仅极大地提高了施胶剂施胶效率和抗水性能，同时还可以防止纸张返潮。
Description
技术领域
本发明涉及造纸领域，具体的，涉及一种造纸用表面施胶剂制备方法。
背景技术
表面施胶表面施胶是在纸和纸板表面涂上一层施胶剂，其一般以淀粉为载体进行涂布，经表面施胶处理的纸张的表面性状会发生变化，其各种应用性能明显得到改善。随着造纸技术日新月异的发展，且基于能源、环境等多方面综合考虑，现代造纸工业的造纸条件发生了明显变化，造纸环境更加严峻苛刻；加之，随着生活水平的提高，人们对纸张的质量要求也在不断提高，因此对相关造纸化学品的开发和应用提出了更高的要求。尤其对于各种纸及纸板的生产来说，为了得到更高性能产品，对造纸用表面施胶剂的性能要求越来越高。是在纸和纸板表面涂上一层施胶剂，其一般以淀粉为载体进行涂布，经表面施胶处理的纸张的表面性状会发生变化，其各种应用性能明显得到改善。随着造纸技术日新月异的发展，且基于能源、环境等多方面综合考虑，现代造纸工业的造纸条件发生了明显变化，造纸环境更加严峻苛刻；加之，随着生活水平的提高，人们对纸张的质量要求也在不断提高，因此对相关造纸化学品的开发和应用提出了更高的要求。尤其对于各种纸及纸板的生产来说，为了得到更高性能产品，对造纸用表面施胶剂的性能要求越来越高。
优秀的施胶剂能降低施胶成本、改善纸张性能，保证纸的质量，但由于目前表面施胶剂在组分和制备方法上存在的问题，其使用并不尽人意，因此，其改进和创新是必须解决的技术问题。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种造纸用表面施胶剂制备方法，可有效的提高施胶剂施胶效率和抗水性能，同时还可以防止纸张返潮。
本发明的技术方案是：一种造纸用表面施胶剂制备方法，包括以下步骤:
a.将AKD蜡粉跟精炼石蜡混合后共300-350Kg加入熔化釜，加热至75-78℃，熔化成蜡油待用；
b.在高剪切釜内加入温度为70-75℃的热水450-550Kg，搅拌状态下加入稳定剂10-12Kg、分散剂5-8Kg、聚酰胺树脂50-80Kg和高聚物复合乳化剂100-150Kg，搅拌均匀后升温至80℃；
c.搅拌状态下，将熔化待用的蜡油加入高剪切釜内，经混合后的乳液由高剪切釜输送至循环釜后再返回高剪切釜，经过多次循环后至液面无油花；
d.将循环后的乳液连续通过高压均质机均质两次，均质压力为20-25Mpa；
e.将均质后的乳液经换热器冷却后加入超声波反应釜中，打开超声波和磁力搅拌，加入6-羟基-2-[[[(1-羟基-6-氧代-2-环己烯基)羰基]氧]甲基]苯基-β-D葡糖苷50ml、消泡剂1-3Kg后加水调节含固量，搅拌均匀后静置25-35分钟后得到成品。
进一步的，所述步骤a中AKD蜡粉含量为230-260Kg，精炼石蜡含量为70-120Kg。
进一步的，所述步骤b中所述稳定剂为氧氯化锆。
进一步的，所述步骤b中所述高聚物复合乳化剂为聚二甲基二烯丙基氯化氨、改性多糖的组合物。
进一步的，所述步骤b中所述高聚物复合乳化剂为聚二甲基二烯丙基氯化氨和苯乙烯共聚物的组合物。
进一步的，第一次均质压力为25Mpa，第二次均质压力为20Mpa。
进一步的，所述步骤b中所述聚二甲基二烯丙基氯化氨：改性多糖的质量比为3:1。
进一步的，所述步骤b中所述聚二甲基二烯丙基氯化氨和苯乙烯共聚物的质量比为2:1。
进一步的，所述超声波反应釜的工作频率为20KHz，功率为1200W。
本发明具有如下优点：本发明提供的表面施胶剂制备方法具有制备方法采用复合乳化剂取代原有的淀粉乳化剂，改进乳化工艺，以此制得的乳液稳定性好，不易水解。该工艺不仅极大地提高了施胶剂施胶效率和抗水性能，同时还可以防止纸张返潮。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细的说明。
实施例1
a.将AKD蜡粉230Kg和精炼石蜡120Kg加入熔化釜，加热至78℃，熔化成蜡油待用；
b.在高剪切釜内加入温度为75℃的热水450Kg，搅拌状态下加入稳定剂10Kg、分散剂5Kg、聚酰胺树脂50Kg和高聚物复合乳化剂100Kg，搅拌均匀后升温至80℃，所述稳定剂为氧氯化锆，所述高聚物复合乳化剂为聚二甲基二烯丙基氯化氨、改性多糖的组合物，所述聚二甲基二烯丙基氯化氨：改性多糖的质量比为3:1；
c.搅拌状态下，将熔化待用的蜡油加入高剪切釜内，经混合后的乳液由高剪切釜输送至循环釜后再返回高剪切釜，经过多次循环后至液面无油花；
d.将循环后的乳液连续通过高压均质机均质两次，第一次均质压力为25Mpa，第二次均质压力为20Mpa；
e.将均质后的乳液经换热器冷却后加入超声波反应釜中，所述超声波反应釜的工作频率为20KHz，功率为1200W，打开超声波和磁力搅拌，加入6-羟基-2-[[[(1-羟基-6-氧代-2-环己烯基)羰基]氧]甲基]苯基-β-D葡糖苷50ml、消泡剂1-3Kg后加水调节含固量，搅拌均匀后静置25分钟后得到成品。
实施例2
a.将AKD蜡粉260Kg和精炼石蜡70Kg加入熔化釜，加热至78℃，熔化成蜡油待用；
b.在高剪切釜内加入温度为70-75℃的热水550Kg，搅拌状态下加入稳定剂12Kg、分散剂8Kg、聚酰胺树脂80Kg和高聚物复合乳化剂150Kg，搅拌均匀后升温至80℃，所述稳定剂为氧氯化锆，所述高聚物复合乳化剂为聚二甲基二烯丙基氯化氨和苯乙烯共聚物的组合物，所述聚二甲基二烯丙基氯化氨和苯乙烯共聚物的质量比为2:1；
c.搅拌状态下，将熔化待用的蜡油加入高剪切釜内，经混合后的乳液由高剪切釜输送至循环釜后再返回高剪切釜，经过多次循环后至液面无油花；
d.将循环后的乳液连续通过高压均质机均质两次，第一次均质压力为25Mpa，第二次均质压力为20Mpa；
e.将均质后的乳液经换热器冷却后加入超声波反应釜中，所述超声波反应釜的工作频率为20KHz，功率为1200W，打开超声波和磁力搅拌，加入6-羟基-2-[[[(1-羟基-6-氧代-2-环己烯基)羰基]氧]甲基]苯基-β-D葡糖苷50ml、消泡剂1-3Kg后加水调节含固量，搅拌均匀后静置35分钟后得到成品。
实施例3
a.将AKD蜡粉250Kg和精炼石蜡80Kg加入熔化釜，加热至78℃，熔化成蜡油待用；
b.在高剪切釜内加入温度为75℃的热水500Kg，搅拌状态下加入稳定剂11Kg、分散剂7Kg、聚酰胺树脂65Kg和高聚物复合乳化剂120Kg，搅拌均匀后升温至80℃，所述稳定剂为氧氯化锆，所述高聚物复合乳化剂为聚二甲基二烯丙基氯化氨、改性多糖的组合物，所述聚二甲基二烯丙基氯化氨：改性多糖的质量比为3:1；
c.搅拌状态下，将熔化待用的蜡油加入高剪切釜内，经混合后的乳液由高剪切釜输送至循环釜后再返回高剪切釜，经过多次循环后至液面无油花；
d.将循环后的乳液连续通过高压均质机均质两次，第一次均质压力为25Mpa，第二次均质压力为20Mpa；
e.将均质后的乳液经换热器冷却后加入超声波反应釜中，所述超声波反应釜的工作频率为20KHz，功率为1200W，打开超声波和磁力搅拌，加入6-羟基-2-[[[(1-羟基-6-氧代-2-环己烯基)羰基]氧]甲基]苯基-β-D葡糖苷50ml、消泡剂1-3Kg后加水调节含固量，搅拌均匀后静置30分钟后得到成品。
对比例
一种石蜡/AKD复合型中性施胶剂的制备方法，其制备方法的步骤是：
1）在65-75℃水浴下，将AKD和石蜡蜡粉融化成AKD溶液，并分别对复合乳化剂和水进行预热；
2）将加热后的复合乳化剂加入熔融的AKD溶液中并用快速剪切搅拌机在9000-10000r/min下搅拌0.8-1.2分钟；
3）提高快速剪切搅拌机转速至21000-22000r/mim并加入预热水使形成的AKD溶液在W/O到O/W转化点附件进行乳化；快速搅拌1.5-2.5分钟后，加入预热水并继续搅拌1.5-2.5分钟；
4）加入絮凝剂PAC的水溶液，并继续搅拌0.8-1.2分钟；
5）停止搅拌并用冷水快速冷却降温，即得石蜡/AKD复合型中性施胶剂乳液成品。
试验：用施胶机将实施例1、2、3和对比例制得的施胶剂均匀涂覆于纸张表面，涂覆完毕后，将施胶后的纸页在120℃下干燥5～10min。结果如表1所示。
表1
通过表1可知，本发明提供的表面施胶剂制备方法具有制备方法采用复合乳化剂取代原有的淀粉乳化剂，改进乳化工艺，以此制得的乳液稳定性好，不易水解。该工艺不仅极大地提高了施胶剂施胶效率和抗水性能，同时还可以防止纸张返潮，其成本相对于对比例1更加低廉。
试验：将实施例1-3及对比例的表面施胶剂样品置于室温6个月，观察是否有分层现象；将实施例1-3及对比例的表面施胶剂样品相同的施胶量分别对80g书写纸上进行单面施胶，施胶后的纸样以相同的温度、时间进行干燥，纸样熟化5-10min后进行测定，再选取15张为一组，分别进行抖动测试，观察是否有掉毛现象；测定结果如表2所示。
表2
通过表2可知，本发明的存储稳定性高，无掉毛现象，能够降低纸张的Cobb值，还能大幅度的降低施胶液中的残留单体。并且可以大幅改性纸张的力学强度等物理指标。
本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种造纸用表面施胶剂制备方法，其特征在于，包括以下步骤:
a.将AKD蜡粉跟精炼石蜡混合后共300-350Kg加入熔化釜，加热至75-78℃，熔化成蜡油待用；
b.在高剪切釜内加入温度为70-75℃的热水450-550Kg，搅拌状态下加入稳定剂10-12Kg、分散剂5-8Kg、聚酰胺树脂50-80Kg和高聚物复合乳化剂100-150Kg，搅拌均匀后升温至80℃；
c.搅拌状态下，将熔化待用的蜡油加入高剪切釜内，经混合后的乳液由高剪切釜输送至循环釜后再返回高剪切釜，经过多次循环后至液面无油花；
d.将循环后的乳液连续通过高压均质机均质两次，均质压力为20-25Mpa；
e.将均质后的乳液经换热器冷却后加入超声波反应釜中，打开超声波和磁力搅拌，加入6-羟基-2-[[[(1-羟基-6-氧代-2-环己烯基)羰基]氧]甲基]苯基-β-D葡糖苷50ml、消泡剂1-3Kg后加水调节含固量，搅拌均匀后静置25-35分钟后得到成品。
2.根据权利要求1所述的一种造纸用表面施胶剂制备方法，其特征在于，所述步骤a中AKD蜡粉含量为230-260Kg，精炼石蜡含量为70-120Kg。
3.根据权利要求1所述的一种造纸用表面施胶剂制备方法，其特征在于，所述步骤b中所述稳定剂为氧氯化锆。
4.根据权利要求1所述的一种造纸用表面施胶剂制备方法，其特征在于，所述步骤b中所述高聚物复合乳化剂为聚二甲基二烯丙基氯化氨、改性多糖的组合物。
5.根据权利要求1所述的一种造纸用表面施胶剂制备方法，其特征在于，所述步骤b中所述高聚物复合乳化剂为聚二甲基二烯丙基氯化氨和苯乙烯共聚物的组合物。
6.根据权利要求1所述的一种造纸用表面施胶剂制备方法，其特征在于，第一次均质压力为25Mpa，第二次均质压力为20Mpa。
7.根据权利要求4所述的一种造纸用表面施胶剂制备方法，其特征在于，所述聚二甲基二烯丙基氯化氨：改性多糖的质量比为3:1。
8.根据权利要求5所述的一种造纸用表面施胶剂制备方法，其特征在于，所述聚二甲基二烯丙基氯化氨和苯乙烯共聚物的质量比为2:1。
9.根据权利要求1所述的一种造纸用表面施胶剂制备方法，其特征在于，所述超声波反应釜的工作频率为20KHz，功率为1200W。
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