[发明专利]一种AKD乳液施胶剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种AKD乳液施胶剂的制备方法，具体涉及一种以纳米二氧化钛与壳聚糖作为乳化与稳定剂制备高效AKD乳液施胶剂的方法。

背景技术

AKD为烷基烯酮二聚体的简称，是一种不饱和内酯，在中/碱性条件下通过与纤维素纤维上的羟基反应，固着到纤维上，引起AKD分子中的疏水基朝外定向，而赋予纸张抗水性。然而，AKD与纤维素纤维之间的反应较慢，有水存在时还会发生水解反应，因此，AKD的施胶效率主要取决于AKD与纤维之间和与水之间反应的竞争，施胶熟化速度取决于AKD与纤维之间的反应速度。AKD在常温下为固体，不溶于水，为方便AKD在造纸中的添加和使AKD均匀地分布于纤维上，需要先利用乳化剂/稳定剂将AKD制备成乳液。所用乳化体系不仅决定了AKD乳液的稳定性，也决定了AKD乳液的施胶效率和施胶的熟化速度。

目前主要是用阳离子淀粉和少量分散剂（如木素磺酸钠或表面活性剂）稳定AKD乳液施胶剂。由于阳离子淀粉需要先经过糊化才能使用，不仅工艺复杂、用量大，也限制了AKD乳液有效浓度的提高，并需要使用杀菌剂，所稳定的AKD乳液施胶后的熟化速率慢；而表面活性剂的使用不仅降低了AKD的施胶效率，还需要配加消泡剂，否则容易在抄纸系统中引起泡沫问题。

美国专利US 6485555 B1披露了一种用低分子量阳离子聚合物或阳离子表面活性剂和聚环氧烷类非离子型表面活性剂制备AKD乳状液的方法，该方法通过增加乳化剂的表面活性，制备粒度更小的AKD乳液，从而提高AKD乳液的稳定性和施胶效率，虽然克服了使用阳离子淀粉作为乳化剂的不足，但大量低分子表面活性剂的引入，不仅会降低纸张的抗水性，也会给抄纸体系带来泡沫等问题。美国专利US 2007/0167558 A1披露了一种用聚乙烯胺类阳离子聚合物作为AKD乳液胶体保护剂的方法，该方法通过在AKD乳液中加入聚乙烯胺提高AKD乳液稳定性，并促进AKD施胶的熟化速度，但聚乙烯胺加入量较大，提高了AKD的施胶成本。中国专利 CN 200710150370.3披露了一种直接用聚丙烯酰胺的Holfman 降级反应合成的聚乙烯胺衍生物乳化AKD的方法，也克服了用淀粉乳化AKD的不足。中国专利CN 200810018398.6 披露了一种用丙烯酸长链脂肪酯、阳离子单体和乙烯基单体等经无皂乳液共聚制备阳离子高分子乳化剂及利用该阳离子高分子乳化剂乳化AKD的方法，该法克服了采用阳离子淀粉和小分子表面活性剂乳化AKD时，乳液易起泡、稳定性和施胶效果差等缺点。中国专利200910023771.1披露了一种以苯乙烯、丙烯酸酯、丙烯酰胺、阳离子单体、(甲基) 丙烯酸等通过无皂乳液聚合法制备两性无皂苯丙乳液及以该两性无皂苯丙乳液乳化AKD的方法，该法同样克服了传统AKD乳液易起泡，稳定性和施胶效果差等缺点，且兼具阴离子性和阳离子性，使得AKD乳液不受造纸湿部中阴离子杂质的干扰，留着率显著提高。中国专利 CN 200910231301.4披露了一种用小分子胺改性锂皂石稳定AKD乳液的方法，该法该方法不仅乳化剂用量少，而且不使用传统表面活性剂，可显著提高AKD乳液施胶剂的有效成分和施胶效率。然而，AKD乳液施胶剂的制备技术仍然需要进一步的完善，以制备施胶效率更高、熟化速度更快的AKD乳状液。

发明内容

本发明针对现有AKD乳液施胶剂制备方法上的不足，提供了一种高效、稳定性好的AKD乳液造纸施胶剂的制备方法。

本发明是通过以下措施来实现的：

本发明采用纳米二氧化钛与含有大量氨基的壳聚糖作为乳化剂和稳定剂，它们在对AKD协同乳化的同时还具有杀菌作用，因此，在乳化过程中不需添加表面活性剂及杀菌剂，避免了表面活性剂和杀菌剂对AKD施胶的不利影响。此外，本方法还克服了天然高分子多糖单独乳化AKD时乳液黏度大、不能制备高固含量AKD乳液的缺点，显著提高了AKD乳液施胶剂的施胶性能和施胶时的熟化速度。

本发明技术方案如下：