[发明专利]一种再分散粉末AKD施胶剂及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于造纸施胶剂技术领域，具体涉及一种再分散粉末AKD施胶剂及其制备方法与应用。

背景技术

中性施胶代表了当今造纸施胶技术发展的潮流和方向。而在众多的中碱性造纸施胶剂中最受造纸厂家青睐的当属被称为纤维素反应型施胶剂的烷基烯酮二聚物(AKD)和烯基琥珀酸酐(ASA)。由于AKD的施胶效率比ASA高，不须现场乳化，且水解倾向不如ASA明显，纸机湿部较为清洁，较少有粘辊和结垢问题，AKD比ASA应用得更为普遍。AKD是一种低熔点(一般在43℃～65℃之间)的浅黄色蜡状固体，不溶于水，通常是将其熔化后加入乳化剂进行高压乳化，得到水包油型的AKD乳液。AKD具有高活性，常温下易水解等特性，因此，其乳液的配制除了乳化问题，稳定性差一直是未能解决的问题(AKD乳液夏季需贮存在阴凉的库房内，避免阳光直射，冬季需贮存在暖库中，以防其冻结，最佳贮存温度为5～25℃，贮存时间不超过60天)。目前，AKD常用乳化剂包括木质素磺酸钠、阳离子淀粉等天然高分子和表面活性剂，表面活性剂主要有高级脂肪酸、高级脂肪醇等，上述表面活性剂所制乳液多泡、稳定性较差。由于淀粉的价格较低，较多的企业是利用阳离子淀粉来乳化AKD。但是大量使用阳离子淀粉，AKD乳液在高温下易出现发霉、变质等问题，且所制得的施胶剂固含量较低(15％)，此液态施胶剂乳液需要用到大量塑料或铁质储罐，不仅增加成本，而且造成资源的浪费。若设想将液态施胶剂乳液干燥后制成干粉形式，密封包装运输到工厂，在工厂加水溶解调配即可使用，则可以降低包装运输费用、减少助剂使用量、延长存储周期。但是，如果直接将乳液干燥，往往得到的粉末难再分散于水中。对于再分散型粉末来说，粉末的再分散问题一直是最难解决的问题，因此实现这项技术的关键在于制备可再分散性能良好的再分散型粉末施胶剂，要求具有良好的再分散性和施胶性，使用时可基本获得施胶剂乳液一样的性能。

发明内容

为了解决以上现有技术的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种再分散粉末AKD施胶剂。

本发明的另一目的在于提供上述再分散粉末AKD施胶剂的制备方法。

本发明的再一目的在于提供上述再分散粉末AKD施胶剂在造纸施胶过程中的应用。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种再分散粉末AKD施胶剂，由100质量份的AKD乳液、2～8质量份的水溶性高聚物和2～10质量份的无机粉体经混合干燥制备而成。

所述的水溶性高聚物是指水溶性高分子聚合物，包括以下聚合物中的至少一种：聚乙烯醇，阳离子聚乙烯醇，聚乙烯基吡咯烷酮，水溶性多糖。

所述的聚乙烯醇优选部分水解的聚乙烯醇或化学改性的聚乙烯醇，优选醇解度为87％-89％，聚合度为1700的聚乙烯醇；所述的水溶性多糖优选淀粉/改性淀粉、纤维素、羧甲基纤维素。

所述的无机粉体优选碳酸钙、二氧化钛、滑石粉、高岭土和二氧化硅溶胶中的至少一种。

上述再分散粉末AKD施胶剂的制备方法，包括以下步骤：往100质量份的AKD乳液中加入2～8质量份的水溶性高聚物搅拌混合均匀，然后加入2～10质量份的无机粉体经混合干燥制备而成。

所述的水溶性高聚物在加入时先用水完全溶解；所述的干燥是指烘箱干燥、冷冻干燥或喷雾干燥，优选喷雾干燥。

所述的烘箱干燥是指在40～50℃温度下干燥4～7h；所述的喷雾干燥是指入口温度为120～180℃，出口温度为70～95℃的喷雾干燥；优选入口温度为130～150℃，出口温度为75～90℃的喷雾干燥。

所述AKD乳液的制备方法如下：

(1)将30～38质量份的去离子水加入容器中，加热至AKD的熔点以上，加入2～5质量份乳化剂和0～2质量份分散剂，搅拌5～15min得到混合溶液；

(2)将10～15质量份AKD蜡粉加热熔融后与步骤(1)的混合溶液混合，搅拌5～15min得到乳化物；

(3)将步骤(2)所得乳化物加入到39～51质量份的冰水中，加入0～5质量份硫酸铝溶液，搅拌降温至10～40℃，得到AKD乳液。

所述加热至AKD的熔点以上是指加热至60～80℃，优选加热至60～75℃。

所述的乳化剂是指阳离子淀粉，包括玉米阳离子淀粉、木薯阳离子淀粉、麦类阳离子淀粉和马铃薯阳离子淀粉中的至少一种。

所述的分散剂是指阴离子型分散剂，包括十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠和木质素磺酸钠中的至少一种。

所述AKD蜡粉加热熔融是指加热至60～80℃，优选加热至60～75℃。