[发明专利]一种改性水滑石稳定的AKD乳液施胶剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种改性水滑石稳定的AKD乳液施胶剂及其制备方法，属于造纸施胶剂乳化技术领域。

背景技术

AKD是烷基烯酮二聚体的简称，作为一种反应型中碱性施胶剂，具有施胶效率高、与碳酸钙填料相容性好、适于重施胶、对控制纸板的边缘渗透特别有效等优势，在造纸中得到了广泛应用。

由于AKD在常温下为固态，不溶于水，需经熔融、乳化制备成乳液型施胶剂才能用于纸张的施胶。传统AKD乳液使用阳离子淀粉作为乳化剂和稳定剂，但这种乳液在纤维上的留着率较低，与纤维的反应较慢，施胶熟化时间长。利用合成阳离子高分子聚合物如聚胺、聚酰胺-多胺、聚乙烯亚胺单独或与少量非离子表面活性剂联合乳化AKD，及利用乳液型高分子乳化剂乳化AKD虽然可免除糊化过程，但稳定剂相对AKD的用量仍然较高，而乳液的施胶效率不高。因此，有必要进一步寻找和开发对AKD乳液稳定效率更高的体系。

除表面活性剂和高分子乳化剂之外，利用固体颗粒在油水界面上的吸附作用也可稳定AKD乳液。如中国专利ZL200910231301.4披露了一种用小分子胺改性锂皂石稳定AKD乳液的方法，该方法通过利用丁胺改性锂皂石，提高了锂皂石对熔融AKD的亲和性，在不使用其它分散剂的情况下，制备出了稳定的AKD乳液，且小分子胺改性锂皂石相对AKD的用量仅为2-4%；中国专利ZL 201010281410.X披露了一种利用纳米二氧化钛和壳聚糖联合稳定AKD乳液的方法，该方法中纳米二氧化钛相对AKD的用量为2.5%，壳聚糖相对AKD的用量仅为1-5%。然而，固体颗粒稳定AKD乳液施胶剂的技术仍然需要进一步的完善，以进一步提高固体颗粒对AKD乳液的稳定效率，降低稳定剂用量。中国专利ZL200810017130.0则公开了一种采用膨润土和水滑石联合稳定的ASA施胶乳液。但是，ASA常温下呈液态，而AKD常温下为固态；ASA水分散体系与AKD水分散体系不同。所以，不论是采用水滑石和膨润土作为乳化剂还是单独采用水滑石作为乳化剂，均不能获得AKD乳液。

发明内容

ZL200810017130.0公开的水滑石，其层间阴离子为Cl^-、NO₃^-、CO₃^2-、SO₄^2-等无机阴离子，是一种典型的阴离子型层状材料。其层板内原子间以共价键连接，层间阴离子以弱化学键与层板相连；通过离子交换可在层间嵌入不同的基团，制备出各种特殊功能的无机-有机复合材料。如氨基酸原位插层水滑石，其层间嵌有氨基酸基团；与ZL200810017130.0公开的水滑石相比，其物化参数有明显差异。单独采用氨基酸原位插层水滑石作为乳化剂以乳化熔融AKD，则能够形成分散性良好的乳液。但用氨基酸原位插层水滑石作为乳化剂乳化的AKD乳液，在冷却过程中AKD颗粒间容易聚集，其稳定性差。所以，本发明的目的在于提供一种含有水滑石、且乳化稳定施胶性能好的AKD乳液及其制备方法。本发明通过研究实验发现，采用氨基酸原位插层水滑石与聚乙烯亚胺联合乳化稳定AKD时，则能获得分散性、稳定性、施胶效率均很好的AKD乳液。

本发明的技术方案

一种改性水滑石稳定AKD乳液施胶剂，由氨基酸原位插层水滑石、聚乙烯亚胺和去离子水组成的水相，和AKD组成；

AKD与水相的质量比为1:5～10；

氨基酸原位插层水滑石与AKD的质量比为1:50～200；

聚乙烯亚胺与AKD的质量比为1:100～1000。

上述改性水滑石稳定AKD乳液施胶剂，所用的AKD为常温下以蜡状固体形式提供的各种工业十六烷基烯酮二聚体、十八烷基烯酮二聚体及其混合物，熔点一般为45～53^oC。

上述改性水滑石稳定AKD乳液施胶剂，所用氨基酸原位插层水滑石，主要是氨基酸改性的镁铝型水滑石，其层间阴离子包括Cl^-、NO₃^-、CO₃^2 -、SO₄^2-等；所涉及氨基酸包括丙氨酸、赖氨酸、甘氨酸等所有类型的氨基酸。

上述氨基酸原位插层水滑石可以采用现有的各种方法制备而成。其中一种，是以氨基酸、镁盐、铝盐和氢氧化钠为原料，采用共沉淀法反应而成。具体操作步骤可以是：

将氨基酸、镁盐、铝盐和氢氧化钠分别用去离子水溶解，获得水溶液；