[发明专利]一种含有纳米微晶纤维素的AKD施胶剂、制备方法及其用途

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施胶剂、制备方法及其用途。

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，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。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。近些年来，随着涂布损纸、脱墨废纸和高得率浆的使用，纸机白水循环封闭程度的提高以及其他造纸助剂的使用，使纸机湿部干扰性的阴离子杂质的聚集浓度越来越高，对纸机湿部操作的危害越来越大。

为减少危害，目前，减少造纸体系中阴离子杂质最有效的方法是在纸浆中加入阳离子助剂捕捉阴离子。为更好地解决阴离子杂质对施胶所带来的问题，尤其是改善AKD中碱性施胶的效果，应该采用电荷密度更高的聚合物来代替阳离子淀粉对阴离子杂质进行捕捉。

关于AKD在纸页上的施胶现在还存在一些较严重的问题。如AKD施胶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化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。

纳米微晶纤维素分子结构含有多个活性羟基，可通过化学和生物等方法合成性能优良的纳米微晶纤维素衍生物。此外，纳米微晶纤维素具有良好的可再生资源、具有良好的相容性且表现出高纯度，高结晶度和高强度的性质。纳米微晶纤维素由于其颗粒尺寸很小，涂于纸张表面干燥后，可以形成平整致密的表面，所以涂在纸张表面可以提高纸页的平滑度，降低纸页的透气度。此外，由于纳米微晶纤维素含有大量的羟基，所以当使用纳米微晶纤维素作为施胶剂时，纳米微晶纤维素上的羟基和纸料纤维上的羟基会形成大量氢键，可以使纸张的表面强度提高。使用纳米微晶纤维素对纸张进行表面施胶时可以提高纸页的表面强度，降低纸页的透气度，提高平滑度。

CN 103590281A提供了一种造纸领域使用的表胶液，其含有纳米微纤化纤维素、淀粉与交联剂三者交联反应的产物以及水，该纳米微纤化纤维素是将纤维素类原料解纤而得到的长度为100-2000nm，直径为3-200nm的纤维素的单微原纤维；其中各物质的绝干质量份数为：纳米微纤化纤维素为0.1-10份，淀粉为85-99.75份，交联剂为0.15-5份。该发明还提供一种应用上述表胶液制得的施胶纸。该发明所述含有纳米微纤化纤维素的表胶液涂布于纸张表面，能够起到增强和增韧的作用，从而有效提升施胶纸的耐折性能。该发明主要采用的原料是纳米微纤化纤维素和淀粉，且只用于表面施胶，用于对纸张进行涂布施胶。

发明内容

针对已有技术的问题，本发明的目的之一在于提供一种AKD施胶剂的制备方法，本发明通过采用NCC和AKD复配来制备施胶液，其不仅可以用于浆内施胶，也可以用于表面施胶。此外，该施胶剂还可以显著提高纸张的抗张强度。

为了达到上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种AKD施胶剂的制备方法，所述方法通过采用阳离子纳米微晶纤维素对AKD进行乳化或者阳离子纳米微晶纤维素与AKD进行反应实现。

在本发明中，采用阳离子纳米微晶纤维素，由于其带有正电性，可自发地吸附到带负电的纤维上实现留着。

本发明通过采用阳离子纳米微晶纤维素，并利用其对AKD进行乳化，或者通过采用阳离子纳米微晶纤维素与AKD进行反应，使得该施胶剂不仅能进行表面施胶，还可以用于纸浆的内部施胶，并显著提高纸张的抗张强度。

优选地，所述纳米微晶纤维素为植物纤维素制得。

优选地，所述阳离子纳米微晶纤维素的制备方法为：将纳米微晶纤维素进行氧化，然后和胺(铵)类化合物以及含氮化合物接枝，形成阳离子纳米微晶纤维素。

在本发明中，所述胺(铵)类化合物指，胺类化合物或者铵类化合物。即将纳米微晶纤维素进行氧化后，再和胺类化合物或者铵类化合物中的任意一种以及含氮化合物接枝，以得到阳离子纳米微晶纤维素。