[发明专利]一种增强型表面施胶剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种施胶剂，尤其涉及一种造纸用增强型表面施胶剂及其制备方法。

背景技术

1948年，Sauer首先合成出烷基烯酮二聚物(AKD，以下简称AKD)。Downoy于1952年开发出造纸施胶用的AKD乳液。Tyrreily、Wemer等首次将AKD用于以CaCO₃为填料的造纸施胶剂。1956年美国Herecules公司建厂投产生产AKD，1957年开始供应AKD胶乳(商品名为“Aquapel“)，并于1957年和1960年首次用于生产优质纸和罐装牛奶卡纸中。然而由于当时助留剂和阳离子淀粉等化学品尚未发明，乳液稳定性差、胶料留着率低，所以未获得广泛应用。1972年Hercules公司在欧洲推出阳离子AKD中性胶，其在纸浆的留着率有所提高，但仍存在施胶速度慢和胶料用量较多等问题。

CN101287611A公开了一种包含烯基琥珀酸酐施胶剂和/或烷基烯酮二聚物施胶剂，其给出了包含烷基烯酮二聚物施胶剂可以应用在造纸中，并未进一步给出如何进行制作该施胶剂及其组分。

由于AKD是一种低熔点(一般在43～55℃之间)的浅黄色蜡状固体，不溶于水，为了使AKD容易添加入纸料中，并且均匀分布，必须将其转变为能分散于水中的微小颗粒，要将AKD乳化。目前用作AKD乳化剂的表面活性剂主要有非离子型的脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚等；阴离子型的烷基硫酸钠、烷基磺酸钠以及季铵阳离子型；还有高级脂肪酸、高级脂肪醇及它们的酯。有资料指出，HLB值(表面活性剂的亲水亲油平衡值)为14的乳化剂效果较好。为避免活泼氢与AKD四元内酯环反应，所用乳化剂既不能含活泼氢，也不能含活泼羟基。

阳离子淀粉可防止AKD的内环酯水解，而且价格便宜。因此早期的AKD乳液多用阳离子淀粉作乳化剂，起到保护胶体的作用。且由于阳离子淀粉糊液的存在，使AKD微粒带阳离子电荷，并形成扩散双电层，使AKD乳液具有一定的Zeta电位，使AKD微粒间存在静电斥力。微粒间的相互引力和静电斥力的相互较量就决定了乳液的稳定性。阳离子淀粉可以用作AKD施胶的理想助留剂。但是工业AKD以阳离子淀粉及表面活性剂来乳化，稳定性差，在室温下只可稳定贮存一个月左右。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供一种AKD增强型表面施胶剂，所述增强型表面施胶剂能够显著降低Cobb值，明显提高纸张的表面强度，有效改善印刷适性，同时与荧光增白剂等助剂有良好的相容性。

为实现上述目的，本发明的第一个方面是提供一种增强型表面施胶剂，按重量份数计，包括：

淀粉乳化剂30份～50份；

AKD原粉 100份；

水40份～60份；

所述淀粉乳化剂各组分重量份数如下：

本发明的第二个方面是提供一种上述增强型表面施胶剂的制备方法，步骤包括：

(1)淀粉乳化剂的制备：

a)将淀粉、乳化剂、淀粉酶和水混合，得淀粉乳，升温45～60℃，保温0.5h～2h，搅拌下加入缓溶剂、催化剂；

b)加入阳离子醚化剂水溶液，反应4～7h，用中和剂调节体系PH至2.0—4.0。

c)升温到75～85℃，加入引发剂和水的混合液，5～10分钟后加入交联单体，保温0.5h～1h，降温过滤出料。

(2)增强型表面施胶剂的制备：

将淀粉乳化剂和水混合，升温65～80℃，高速搅拌下加入AKD原粉，10～20分钟后加入高压均质机中均质冷却出料。

其中，上述淀粉为玉米淀粉、小麦淀粉、木薯淀粉及马铃薯淀粉中的至少一种；