[发明专利]表面施胶剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纸张表面施胶剂及其制备方法。

技术背景

为了赋予纸张表面有好的平滑度和强度，人们往往通过表面施胶改姓 淀粉的办法来解决，通常采用氧化淀粉，但这种淀粉与纤维亲和性差，损 纸回抄时，大部分进入白水系统，使系统BOD和COD值增加，对环保非 常有害，同时影响系统Zeta电位，进而影响纸机抄造，而且表面强度也不 好，由于阳离子淀粉与阴离子纤维和填料有很强的吸附作用，能很好的被 纤维留着；并有效减少环境污染。因此国内外争相研究适用于纸张表面施 胶的阳离子淀粉。但普通的阳离子淀粉由于其粘度和稳定性等方面的原因， 不能直接用于表面施胶，必须通过继续改性，以控制其粘度并保证其糊化 液的稳定性。降低阳离子淀粉的粘度，通常的做法是将淀粉进行氧化，而 目前普通使用次氯酸钠作为氧化剂，但次氯酸钠的反应速度缓慢，在氧化 过程中造成大量可溶性糖类物质的溶出，并产生含氯致癌物质，对生产和 环境都造成很大的影响。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是公开一种表面施胶剂及其制备方法， 克服已有技术所存在的不足。

本发明所述的表面施胶剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)在惰性气氛如氮气气氛保护下，将阳离子醚化剂水溶液加入瓜尔 胶原粉与低碳醇水溶液的混合物中，再加入碱催化剂，40-60℃反应2-4个 小时，得到阳离子瓜尔胶产品，降温至25-30℃；

所述的阳离子醚化剂为3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵、环氧丙基三甲基 氯化铵、2-二乙胺基乙基氯、4-氯-2-丁烯基三甲基氯化铵或乙撑亚胺中的一 种，加入量为瓜尔胶原粉绝干量的20-40％；

所述的低碳醇是甲醇、乙醇或异丙醇中的一种，瓜尔胶原粉与低碳醇 的重量比例为1∶1-2；

所述的碱催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸钠等中的一种，加入量 为瓜尔胶原粉绝干量的5～10％；

(2)将步骤(1)的产物用酸性中和剂将体系的pH至调至1-4，加入瓜 尔胶绝干重的0.1-1％的过酸化学品，在40-70℃反应0.5-2个小时；

所述的酸中和剂为盐酸、冰醋酸、磷酸、硫酸等中的一种；

所述的过酸化学品为过氧乙酸、过氧硫酸或过氧磷酸，优选过氧硫酸 或过氧乙酸；

(3)将步骤(2)体系降温至25-30℃，加入瓜尔胶绝干重0.1-0.5％的 粘度稳定剂，同时加入碱性物质水溶液调节PH值到6-9，在25-30℃反应 0.5-2个小时，然后从反应产物中收集所述的表面施胶剂；

碱性物质水溶液的重量浓度为10～30％，所述碱性物质选自氢氧化钠或 碳酸钠；

所述的粘度稳定剂为醋酸乙烯酯、琥珀酸酐、二羧酸半酐或三聚磷酸 钠中的一种以上，其加入量为瓜尔胶原粉的0.1-0.5％；

本发明采用多元变性技术和独特的过酸氧化工艺，对瓜尔胶进行改性。 不会生成有害副作用，减少了环境危害，更重要的是粘度稳定，表面性能 优异，使纸张彩印色彩更鲜艳，且大大增加与纸张的亲和力，损纸回用时 几乎100％保留在纤维上。本发明的表面施胶剂，流动性非常好，容易分散 使用，胶液细腻稳定；并且它具有快速水合溶胀的特点，适合以干粉或浆液 的形式添加使用。在不影响纸张透气度的同时提高强度，并且它对填料和 纤维都具有一定的留着作用。本发明产品是一种理想的表面施胶剂，同时 又是一种多功能湿部助剂。它适用于生产文化用纸、新闻纸、铜版纸及特 种纸的各类型表面施胶。

具体实施方式

实施例中，如无特别说明，组分的量均为重量份。

实施例1

(1)在装有搅拌、温度计、滴加管道和通气管道的四口烧瓶中，加入 乙醇200份，通氮气，在搅拌下加入瓜尔胶原粉200份，室温下分散10分 钟后，滴加阳离子醚化剂3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵40份，滴加时间为 15分钟，滴加完毕后，加入氢氧化钠溶液，调节溶液的PH值为11.0，加 热升温至70℃，在此温度下反应两个小时后，得阳离子瓜尔胶，将体系降 温至30℃；

(2)用盐酸调节溶液的PH值至4.0，取过氧乙酸0.2份加入到反应釜 中与阳离子瓜尔胶混合均匀后，升温至40℃反应2个小时；