[发明专利]一种AKD纸张施胶剂的制备方法及其产品有效

专利信息
申请号: 201810380690.6 申请日: 2018-04-25
公开(公告)号: CN108425275B 公开(公告)日: 2020-05-01
发明(设计)人: 于得海;程娜;刘温霞;胡晓秋;李淑贤;郝三伟;李国栋;宋兆萍;王慧丽 申请(专利权)人: 齐鲁工业大学
主分类号: D21H21/16 分类号: D21H21/16;D21H19/14;D21H19/32
代理公司: 济南泉城专利商标事务所 37218 代理人: 李桂存
地址: 250399 山东*** 国省代码: 山东;37
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摘要:
搜索关键词: 一种 akd 纸张 施胶剂 制备 方法 及其 产品
【说明书】:

本发明提供了一种AKD纸张施胶剂的制备方法:(1)将HAuCl4和PVP‑DADMAN溶于水后煮沸,然后加入还原剂,避光搅拌反应,离心后上清液真空干燥后得到改性纳米金颗粒;(2)将PEOS溶于熔融态的AKD中,作为油相;将步骤(1)制备的改性纳米金分散于水中,调节pH为酸性,作为水相;将水相和油相在加热条件下超声波搅拌,静置后得到水包油型AKD的Pickering乳液,即应力感应的AKD纸张施胶剂。本发明制备的施胶剂有效减少AKD油滴之间的聚并,大幅提高乳液稳定性,乳液稳定数月无水相和油相析出,并且不需要添加任何表面活性剂和其他改性剂,步骤简单、易操作。

技术领域

本发明属于纳米材料在造纸上的应用领域,具体涉及一种应力感应的烷基烯酮二聚体(AKD)纸张施胶剂及其制备方法。

背景技术

二十世纪造纸工业由酸性抄纸体系转向中碱性抄纸,是造纸工艺的革新性变化,大幅度提高纸张品质扩展填料范围,减少浆耗、能耗,减轻了环境污染、延长了设备的使用寿命。根据资料统计,欧洲在20世纪80年代初期以中、碱性施胶生产的文化用纸占文化用纸总量的60%-65%,进入90年代已高达95%,同期美国高级纸中、碱性施胶比例由15%跃升至90%以上。中国自1989年,开始了在生产中采用中、碱性施胶,近年来逐步普及,目前以烷基烯酮二聚体(AKD)和烯基琥珀酸酐(ASA)为主。烷基烯酮二聚体是一种不饱和内酯,常温下是不溶于水的蜡状固体,可用作造纸施胶剂,但在使用前必须制备成乳液,是目前造纸工业中碱性施胶常用的施胶剂之一。另一种常用的造纸施胶剂烯基琥珀酸酐常温下为液体,其分子结构中的酸酐极易水解,储存稳定性差,需车间现场乳化,且其水解产物易在纸机上沉积导致抄纸障碍,其应用受到一定限制。烷基烯酮二聚体乳液中的内酯环水解速度较慢,且乳滴常温下为固体微粒,乳液贮存性好,良好的乳化工艺制备的乳液可放置2-3个月,施胶效率高,成本相对较低,这些优点促进了它的广泛使用。但比较烯基琥珀酸酐来讲,烷基烯酮二聚体乳液有存储性要求,要求乳液要具有长久的抗乳滴聚集等性能,其乳化工艺要求更加苛刻。现在烷基烯酮二聚体的乳化工艺一般是将其加热至融溶,然后加入分散剂、表面活性剂、糊化后的阳离子淀粉等,经预混合后均质乳化,均质结束后冷却装罐,该工艺较为复杂,生产周期长。乳化过程中加入的表面活性剂会降低施胶效率,容易产生气泡,给抄纸系统带来泡沫问题,甚至产生纸病。因此,发展高效烷基烯酮二聚体乳化体系、减少表面活性剂用量甚至不用表面活性剂利于提高烷基烯酮二聚体施胶效率,适应造纸企业生产的需要以及现在绿色生产的要求。

公开号为CN 104499361的专利提供了一种纳米微晶纤维素的烷基烯酮二聚体施胶剂的制备方法,避免了表面施胶剂的使用,既能进行表面施胶还可以用于纸浆的内部施胶,显著提高纸业的施胶度,但目前微晶纤维素的制备方法较为复杂且价格昂贵,不利于其广泛的工业应用。公开号为CN 103774496的专利公布了一种谷氨酸、水滑石、聚二烯丙基二甲基氯化铵共同稳定的AKD乳液,公开专利中提到单独谷氨酸与水滑石稳定的烷基烯酮二聚体乳液不稳定,加入聚二烯丙基二甲基氯化铵后形成的乳液稳定性及施胶性能良好,其乳液制备过程中仍然使用了阳离子表面活性剂(聚二烯丙基二甲基氯化铵)。专利号为ZL201010281410.X的专利披露了一种壳聚糖和纳米二氧化钛联合乳化烷基烯酮二聚体的方法,乳化工艺简单,烷基烯酮二聚体乳液施胶效率高,熟化速度快,但乳液滴聚结稳定性尚有待提高。鉴于烷基烯酮二聚体的广泛使用及目前存在的问题,仍需进一步研究新型烷基烯酮二聚体乳液制备技术,以制备施胶效率高,适应现代造纸企业的施胶剂。

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