CN115992464A - 低克重挂面箱板纸用的表面施胶剂及其加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了低克重挂面箱板纸用的表面施胶剂,以重量百分比计,包括如下组分:聚酰胺环氧氯丙烷树脂20‑40%、氧化淀粉5‑15%、功能性单体1‑15%、阴离子捕捉剂0.2‑4%、造纸施胶助剂0.5‑2%、余量为水,加工方法包括以下步骤:S1:进行聚酰胺环氧氯丙烷树脂与淀粉复配的表面施胶剂的配比;S2:加入合适的功能性单体;S3:加入合适的阴离子捕捉剂;S4:加入造纸施胶助剂;S5:利用计量棒精确控制施胶量,施胶涂布量均匀,本发明低克重挂面箱板纸用的表面施胶剂及其加工方法,从而优化表面施胶工艺,节约施胶淀粉用量,增强挂面箱板纸的抗水性能,提高挂面箱板纸的纸张性能,达到节能、环保的目的。
Description
技术领域
本发明涉及表面施胶剂技术领域,具体为低克重挂面箱板纸用的表面施胶剂及其加工方法。
背景技术
现如今我国大量使用的是废纸浆作为造纸纤维原料,木浆使用量在逐年减少。废纸纤维强度低,聚合度差,保水值高,严重影响了造纸的质量,且断纸、掉毛、掉粉、抗水性差等现象频繁出现,严重影响了纸张的后续加工。为了在使用废纸浆时能够生产出满足要求的纸板,大多数纸厂采用了表面施胶工艺。随着表面施胶工艺的应用推广,新型表面施胶剂的研制得到了巨大的推动力,市场上出现了各种各样的抗水性表面施胶剂。其中主要分为两类,一种是AKD及其改性产品,应用时无需添加硫酸铝,下机半小时后即可满足纸张抗水要求,甚至有的在下机后即可满足抗水要求,但是这种的产品缺陷主要是用量比较大,长期使用过程中温度对其影响巨大,尤其是环境温度升高到28℃以上时,有时温度增加两度,表胶就需要多增加1-2kg/t纸。另一种表面施胶剂就是苯乙烯丙烯酸及其衍生物共聚改性产品,该种产品在应用时需要在糊化好的淀粉中添加硫酸铝,下机即可满足纸张抗水要求,用量比较少,一半吨纸添加1-2.5kg即可满足要求。该种产品的缺陷是对硫酸铝的依赖性较大,施胶极限较小,对于抗水性要求高的纸张添加量剧增,有的根本不能满足纸张施胶要求。为此,生产高质量的表面施胶剂,保证纸张质量,降低生产成本成为目前急需攻克的课题。
国内的表面施胶剂起步较晚,主要是从上世纪八十年代开始,使用对象多是涂布原纸、印刷书写纸和胶版纸等。作为表面施胶剂使用最多的产品是淀粉及其改性物、PVA(聚乙烯醇)、CMC(羧甲基纤维素)、PAM(聚丙烯酰胺)等四类,由于这四类表面施胶剂对纸张纤维的亲和力较差,表面施胶后的纸张在干燥过程中,随着水分的不断蒸发和膜层的不断收缩,很容易造成覆盖在纸页表面的膜破裂,抗水性能直线下降,导致纸页吸水度过大或超标,纸张的表面强度、施胶度、挺度、平滑度都不是很好。因此,传统的施胶方式已经不能满足现在造纸行业的施胶需求,未来纸张表面施胶的作用会越来越突出,所以为了提高产品质量、表面施胶的设备和工艺以及表面施胶剂本身,仍需不断研究。
发明内容
本发明的目的在于提供低克重挂面箱板纸用的表面施胶剂及其加工方法,以解决上述背景技术中提出的传统施胶方法中施胶量大,且抗水性差,导致纸页物理强度下降的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:低克重挂面箱板纸用的表面施胶剂,以重量百分比计,包括如下组分:聚酰胺环氧氯丙烷树脂20-40%、氧化淀粉5-15%、功能性单体1-15%、阴离子捕捉剂0.2-4%、造纸施胶助剂0.5-2%、余量为水。
所述氧化淀粉的制造方法为利用淀粉生物酶将施胶淀粉的分子链切断,减小淀粉的分子尺寸,使改性处理后的淀粉施胶液黏性小,纸页渗透力强,能快速填充纸张孔径,粘结力强。
所述功能性单体为环氧树脂或松香胺。
所述阴离子捕捉剂为强阳离子聚电解质均聚物的复合净水剂。
低克重挂面箱板纸用的表面施胶剂加工方法,包含以下步骤:
S1:进行聚酰胺环氧氯丙烷树脂与淀粉复配的表面施胶剂的配比,采用一定的表面施胶液和氧化淀粉进行最佳配比;
S2:加入合适的功能性单体,在复配好的表面施胶剂中加入合适的功能性单体制成聚合型施胶剂,达到聚合物表面施胶剂单体以及功能性单体配比的施胶效果;
S3:加入合适的阴离子捕捉剂,在聚合型施胶剂中加入合适的阴离子捕捉剂,严格控制网前阴离子量,提升湿部运行效率,降低白水浓度;
S4:加入造纸施胶助剂,稳定聚合物粒子使其分散均匀;
S5:利用计量棒精确控制施胶量,施胶涂布量均匀,成膜性好,可使施胶液均匀的渗透到纸页两面,提高纸页的疏水性能。
所述S1步骤中表面施胶液和氧化淀粉根据抄造原纸的最佳配比根据抄造原纸的正反面吸水度试验进行调配。
所述S2步骤中功能性单体的作用为可提高聚合物的化学抗性,增加对金属的附着性和对颜料的润湿性能,同时还能赋予聚合物防锈性能,提高乳液的稳定性。
所述阴离子捕捉剂种类的选择方式为,在其中添加取样依次添加各种阴离子捕捉剂进行试验,观察其对阴离子垃圾的消耗程度,选择出最优的阴离子垃圾捕捉剂。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
将复配好的施胶液制成表面施胶剂,其形成的良好的成膜性,使纸张抗水性能增强,严格控制用量,根据抄造原纸的正反面吸水度试验并调配出最佳比例;之后加入合适的功能性单体制成聚合型施胶剂,其中的聚合型粒子通过伸展与会收缩的淀粉分开,可热塑性防止了抗水及亲水层断裂,使施胶成膜性能进一步提升,另外,增加纸张施胶的透明性、抗污性以及优秀的抗水性能;同时加入新型造纸施胶助剂,稳定聚合物粒子使其分散均匀;最后加入合适的阴离子捕捉剂,严格控制网前阴离子量,提升湿部运行效率,降低白水浓度,从而优化表面施胶工艺,节约施胶淀粉用量,增强挂面箱板纸的抗水性能,提高挂面箱板纸的纸张性能,达到节能、环保的目的。
附图说明
图1为本发明表面施胶剂加工流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1,本发明提供了低克重挂面箱板纸用的表面施胶剂,以重量百分比计,包括如下组分:聚酰胺环氧氯丙烷树脂20-40%、氧化淀粉5-15%、功能性单体1-15%、阴离子捕捉剂0.2-4%、造纸施胶助剂0.5-2%、余量为水。
所述氧化淀粉的制造方法为利用淀粉生物酶将施胶淀粉的分子链切断,减小淀粉的分子尺寸,使改性处理后的淀粉施胶液黏性小,纸页渗透力强,能快速填充纸张孔径,粘结力强。
所述功能性单体为环氧树脂或松香胺。
所述阴离子捕捉剂为强阳离子聚电解质均聚物的复合净水剂。
低克重挂面箱板纸用的表面施胶剂加工方法,包含以下步骤:
S1:进行聚酰胺环氧氯丙烷树脂与淀粉复配的表面施胶剂的配比,采用一定的表面施胶液和氧化淀粉进行最佳配比;
S2:加入合适的功能性单体,在复配好的表面施胶剂中加入合适的功能性单体制成聚合型施胶剂,达到聚合物表面施胶剂单体以及功能性单体配比的施胶效果;
S3:加入合适的阴离子捕捉剂,在聚合型施胶剂中加入合适的阴离子捕捉剂,严格控制网前阴离子量,提升湿部运行效率,降低白水浓度;
S4:加入造纸施胶助剂,稳定聚合物粒子使其分散均匀;
S5:利用计量棒精确控制施胶量,施胶涂布量均匀,成膜性好,可使施胶液均匀的渗透到纸页两面,提高纸页的疏水性能。
所述S1步骤中表面施胶液和氧化淀粉根据抄造原纸的最佳配比根据抄造原纸的正反面吸水度试验进行调配。
所述S2步骤中功能性单体的作用为可提高聚合物的化学抗性,增加对金属的附着性和对颜料的润湿性能,同时还能赋予聚合物防锈性能,提高乳液的稳定性。
所述阴离子捕捉剂种类的选择方式为,在其中添加取样依次添加各种阴离子捕捉剂进行试验,观察其对阴离子垃圾的消耗程度,选择出最优的阴离子垃圾捕捉剂。
实施例一
以重量百分比计,选择聚酰胺环氧氯丙烷树脂30%、氧化淀粉10%、功能性单体环氧树脂5%、阴离子捕捉剂4%、造纸施胶助剂2%、余量为水,首先进行聚酰胺环氧氯丙烷树脂与淀粉复配的表面施胶剂的配比,采用一定的表面施胶液和氧化淀粉进行最佳配比,根据抄造原纸的正反面吸水度试验并调配出最佳比例,试验出合适的配比比例聚酰胺环氧氯丙烷树脂30%、氧化淀粉10%,聚酰胺环氧氯丙烷树脂交联体系协同淀粉分子在纸内与纤维交联形成互穿网格结构,使淀粉膜内形成致密的共价键结构,形成交联改性淀粉膜,改善淀粉的抗润胀性能,有效阻止水分子向淀粉膜内渗透与扩散,同时提高纸张的强度,以及改善纸张的抗水性能和平滑度;接着在复配好的表面施胶剂中加入5%功能性单体环氧树脂制成聚合型施胶剂,达到聚合物表面施胶剂单体以及功能性单体配比的施胶效果,水性环氧树脂涂料以其优良的附着力、耐化学性、良好的机械物理性能备受注日,用环氧树脂改性苯丙乳液可大大提高纸张耐水性、耐腐蚀性、附着力以及稳定性等性能,提高聚合物的化学抗性,增加对金属的附着性和对颜料的润湿性能,同时还能赋予聚合物防锈性能,提高乳液的稳定性;接着在聚合型施胶剂中加入4%的阴离子捕捉剂,严格控制网前阴离子量,提升湿部运行效率,降低白水浓度,在废纸造纸工艺中,无论如何处理纤维,均会残留阴离子垃圾,阳离子表面施胶剂就会被阴离子垃圾消耗,导致表胶的施胶作用失效,这样施胶的量就会增加,为了避免阴离子垃圾与表胶结合,在其中添加捕捉剂进行试验,观察其对阴离子垃圾的消耗程度,从而选择出最优的阴离子垃圾捕捉剂;接着加入造纸施胶助剂,稳定聚合物粒子使其分散均匀,加入一定量的施胶助剂可使白水浓度降低,提高填料留着率,减少湿纸层间微孔结构的堵塞和增加其渗透性,提高胶料和细小纤维的保留率,优化施胶度;最后利用计量棒精确控制施胶量,施胶涂布量均匀,成膜性好,可使施胶液均匀的渗透到纸页两面,提高纸页的疏水性能。
实施例二
以重量百分比计,选择聚酰胺环氧氯丙烷树脂40%、氧化淀粉15%、功能性单体松香胺15%、阴离子捕捉剂3%、造纸施胶助剂1%、余量为水,首先进行聚酰胺环氧氯丙烷树脂与淀粉复配的表面施胶剂的配比,采用一定的表面施胶液和氧化淀粉进行最佳配比,根据抄造原纸的正反面吸水度试验并调配出最佳比例,试验出合适的配比比例聚酰胺环氧氯丙烷树脂40%、氧化淀粉15%,聚酰胺环氧氯丙烷树脂交联体系协同淀粉分子在纸内与纤维交联形成互穿网格结构,使淀粉膜内形成致密的共价键结构,形成交联改性淀粉膜,改善淀粉的抗润胀性能,有效阻止水分子向淀粉膜内渗透与扩散,同时提高纸张的强度,以及改善纸张的抗水性能和平滑度;接着在复配好的表面施胶剂中加入15%功能性单体松香胺制成聚合型施胶剂,达到聚合物表面施胶剂单体以及功能性单体配比的施胶效果,用松香氨可大大提高纸张的环压强度、拉伸强度和耐破度,提高聚合物的化学抗性,增加对金属的附着性和对颜料的润湿性能,同时还能赋予聚合物防锈性能,提高乳液的稳定性;接着在聚合型施胶剂中加入3%的阴离子捕捉剂,严格控制网前阴离子量,提升湿部运行效率,降低白水浓度,在废纸造纸工艺中,无论如何处理纤维,均会残留阴离子垃圾,阳离子表面施胶剂就会被阴离子垃圾消耗,导致表胶的施胶作用失效,这样施胶的量就会增加,为了避免阴离子垃圾与表胶结合,在其中添加捕捉剂进行试验,观察其对阴离子垃圾的消耗程度,从而选择出最优的阴离子垃圾捕捉剂;接着加入1%造纸施胶助剂,稳定聚合物粒子使其分散均匀,加入一定量的施胶助剂可使白水浓度降低,提高填料留着率,减少湿纸层间微孔结构的堵塞和增加其渗透性,提高胶料和细小纤维的保留率,优化施胶度;最后利用计量棒精确控制施胶量,施胶涂布量均匀,成膜性好,可使施胶液均匀的渗透到纸页两面,提高纸页的疏水性能。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.低克重挂面箱板纸用的表面施胶剂,其特征在于,以重量百分比计,包括如下组分:聚酰胺环氧氯丙烷树脂20-40%、氧化淀粉5-15%、功能性单体1-15%、阴离子捕捉剂0.2-4%、造纸施胶助剂0.5-2%、余量为水。
2.根据权利要求1所述的低克重挂面箱板纸用的表面施胶剂,其特征在于:所述氧化淀粉的制造方法为利用淀粉生物酶将施胶淀粉的分子链切断,减小淀粉的分子尺寸,使改性处理后的淀粉施胶液黏性小,纸页渗透力强,能快速填充纸张孔径,粘结力强。
3.根据权利要求1所述的低克重挂面箱板纸用的表面施胶剂,其特征在于:所述功能性单体为环氧树脂或松香胺。
4.根据权利要求1所述的低克重挂面箱板纸用的表面施胶剂,其特征在于:所述阴离子捕捉剂为强阳离子聚电解质均聚物的复合净水剂。
5.根据权利要求1所述的低克重挂面箱板纸用的表面施胶剂加工方法,其特征在于,包含以下步骤:
S1:进行聚酰胺环氧氯丙烷树脂与淀粉复配的表面施胶剂的配比,采用一定的表面施胶液和氧化淀粉进行最佳配比;
S2:加入合适的功能性单体,在复配好的表面施胶剂中加入合适的功能性单体制成聚合型施胶剂,达到聚合物表面施胶剂单体以及功能性单体配比的施胶效果;
S3:加入合适的阴离子捕捉剂,在聚合型施胶剂中加入合适的阴离子捕捉剂,严格控制网前阴离子量,提升湿部运行效率,降低白水浓度;
S4:加入造纸施胶助剂,稳定聚合物粒子使其分散均匀;
S5:利用计量棒精确控制施胶量,施胶涂布量均匀,成膜性好,可使施胶液均匀的渗透到纸页两面,提高纸页的疏水性能。
6.根据权利要求5所述的低克重挂面箱板纸用的表面施胶剂加工方法,其特征在于:所述S1步骤中表面施胶液和氧化淀粉根据抄造原纸的最佳配比根据抄造原纸的正反面吸水度试验进行调配。
7.根据权利要求5所述的低克重挂面箱板纸用的表面施胶剂加工方法,其特征在于:所述S2步骤中功能性单体的作用为可提高聚合物的化学抗性,增加对金属的附着性和对颜料的润湿性能,同时还能赋予聚合物防锈性能,提高乳液的稳定性。
8.根据权利要求5所述的低克重挂面箱板纸用的表面施胶剂及其加工方法,其特征在于:所述阴离子捕捉剂种类的选择方式为,在其中添加取样依次添加各种阴离子捕捉剂进行试验,观察其对阴离子垃圾的消耗程度,选择出最优的阴离子垃圾捕捉剂。
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