[发明专利]一种AKD中性胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于造纸化学品领域，特别是涉及一种AKD中性胶及其制备方法。

背景技术

1948年，美国，Hercules发明烷基烯酮二聚体(简称AKD)，1956年建厂投产；1957年供应AKD型中性胶乳液(商品名“Aquapel”)，并于1957年和1960年分别首次用于生产优质纸和奶瓶用纸板中。由于乳液稳定性差，阳离子淀粉和助留剂等化学品尚未发明，胶料留着率低，因而未能广泛应用。1972年，Hercules公司在欧洲推出阳离子AKD型中性胶(商品名“Hercon)。中性施胶应用技术在生产实践过程中不断完善，目前已得出一套较成熟的工艺，伴随中性施胶应用领域逐步扩大和普及，中性抄造的效益逐步得到体现，加快了造纸工业由酸性向中性(碱性)抄造的发展趋势。

烷基双烯酮二聚物(AKD)是一种反应性较强的中/碱性施胶剂，近年来在国内广泛使用。但由于AKD乳液难制备及易水解，在纸纤维上难以留着，施胶后熟化时间较长等原因，影响了它们的应用效果。目前采用的方法主要是将阳离子淀粉或阳离子共聚物作为AKD的分散剂，使AKD颗粒悬浮在乳液中，颗粒带有阳电荷，可以与纸纤维结合而留着，并且阳离子树脂本身亦具有一定的施胶增效作用。另外亦有利用聚酰胺多胺环氧氯丙烷和聚乙烯亚胺作为乳化增效剂和留着剂的报道。但上述制备方法一般要加入表面活性剂，由于其具有一定的亲水性而导致施胶效果降低。

Holfman降级反应合成具有高电荷密度的PVAm，用其乳化AKD，得到新型中性施胶剂目前尚无文献报道。

本发明的目的是为了解决以上技术问题。

发明内容

本发明提供一种AKD中性胶及其制备方法。

采用的技术路线是利用聚丙烯酰胺的Holfman降级反应合成具有高电荷密度的聚乙烯胺衍生物(PVAm)，用其乳化AKD，得到新型AKD中性胶。

聚丙烯酰胺的分子量为5-500万；聚乙烯胺衍生物的胺化度为30-95％。

AKD中性胶的制备方法，包括下述步骤：

1聚乙烯胺衍生物的合成：

将聚丙烯酰胺水溶液倒入三口瓶中，在低温浴中冷却，然后加入一定物质量比的为KOH，NaOCl，吡啶和Na₂SiO₃，反应4h后，直接用酸处理。将处理产生的白色泡末状物质去出，溶液在烘箱中干燥，得聚乙烯胺衍生物(PVAm)。

所述聚乙烯胺衍生物的合成步骤中的物料配比为：

聚丙烯酰胺水溶液的质量分数为10-40％；聚丙烯酰胺单体单元摩尔数：KOH:NaOCl为1∶0.1～8.9∶0.1～3.0，mol/mol；吡啶∶聚丙烯酰胺为0.05～3∶100，m/m；Na₂SiO₃∶聚丙烯酰胺为0.1～2∶100，m/m；低温浴冷却温度在0--20℃。

所用的酸为：盐酸、硫酸、磷酸、硝酸、甲酸和醋酸中的任何一种或其混合物；所用酸的pH值范围在0-4。

2AKD乳液的制备：

在三口烧瓶中加入AKD，装上冷凝装置，开始升温，慢慢搅拌，待AKD完全熔融及温度达到65℃，稍微调快搅拌速度，并加入PVAm和硫酸铝钾的水溶液，反应15min，降温至30℃以下，稍微调快搅拌速度，加水制得白色乳液；用酸调节乳液，略呈酸性，在一定压力下匀化，增强乳液稳定性。

所述AKD乳液的制备步骤中的物料配比为：

AKD∶PVAm∶硫酸铝钾为100∶1～15∶0.2～4，m/m；

所用的酸为：盐酸、硫酸、磷酸、甲酸和冰醋酸中的任何一种或其混合物；所用酸的pH值范围在2-5；

匀化压力在20-50mPa。

本发明的效果：用于造纸的浆内施胶和表面施胶，可以提高施胶效果，降低了施胶成本。

具体实施方式

为了进一步了解本发明的内容、特点，详细说明如下：

实施例1 AKD中性胶的制备：

1.1聚乙烯胺衍生物的合成：

将20ml 25％的聚丙烯酰胺水溶液(M_w＝10万)倒入三口瓶中，在-10℃低温浴中冷却，然后加入2g KOH，2g NaOCl，0.02ml吡啶和0.02g Na₂SiO₃，反应4h后，直接用醋酸(pH＝3，5ml)处理。将处理产生的白色泡末状物质去出，溶液在烘箱100℃中干燥，得聚乙烯胺衍生物(PVAm)。

1.2 AKD乳液的制备：