[发明专利]一种高稳定性的ASA造纸施胶剂乳状液的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高稳定性的ASA造纸施胶剂乳状液的制备方法，具体涉及一种利用天然高分子聚合物调整蒙脱石微粒对ASA与水的相对润湿性能，提高固体微粒对ASA的乳化与稳定作用，以制备高稳定性和高施胶效率的ASA乳状液。

背景技术

ASA(烯基琥珀酸酐)是一种高反应活性的造纸中性施胶剂，具有施胶效率高、熟化速率快、施胶pH值适应范围广、成纸不打滑等优势，广泛用于高级纸和纸板的浆内施胶，尤其适用于机内涂布的大型高速纸机，有助于提高施胶效率、减少造纸施胶剂的用量。然而，ASA易水解，水解不但降低施胶效率，水解产物还会造成纸张的抄造障碍，需要在抄纸车间现场乳化。目前主要利用阳离子淀粉和低分子表面活性剂来乳化ASA。由于淀粉需要先经糊化、冷却之后再使用，乳化工艺复杂，不易控制，而ASA乳化又是造纸工业用好ASA的关键。因此，发展更为简便、易行的ASA的乳化方法和提高乳化体系对ASA的乳化性能是造纸工业提高ASA施胶效率的重要途径。

美国专利US5,962,555披露了一种利用紫罗烯聚合物和聚乙烯亚胺的混合物来乳化ASA的方法，其中的紫罗烯聚合物不但可提高施胶效率还具有杀菌的作用。美国专利US6,346,554披露了一种利用天然植物胶来乳化ASA的方法，据称植物胶可通过提高ASA在纤维上的留着率、减少ASA的水解和由此引起的沉积问题及在纤维表面形成更为均匀的膜而提高ASA的施效率。这些发明虽然免除了淀粉糊化给操作上带来的不便，然而，为了获得更稳定的ASA乳状液，仍然需要添加2％左右的表面活性剂，且乳化剂的用量太高，常为ASA的1～4倍。

《中国造纸》2007年第1期第11页的文章报道了利用具有表面活性的合成高分子乳化剂乳化ASA的方法，但至少需要与ASA的质量比例为1∶1的量，才能获得适当施胶效率的ASA乳状液；《中华纸业》2009年第4期第22页报道了利用苯丙乳液共聚物乳化ASA的技术，可将乳化剂的质量分数降至20％，但需要配用助留剂和稳定剂才能获得较好的稳定与施胶效果，乳化ASA所需输入的物料量仍然很高。

美国专利US6,284,099披露了一种利用造纸阴离子微粒助留剂如膨润土、胶体二氧化硅、有机微粒与少量表面活性剂和螯合剂稳定ASA乳状液的方法，可将微粒助留剂与施胶剂合二为一，简化了操作，降低了表面活性剂的用量。但仍不能完全避免表面活性剂带来的不利影响，且微粒组分添加量过大，所制备的ASA乳液浓度很低。公开号为CN101333789的中国专利公开了一种利用膨润土与水滑石联合使用，用于乳化与稳定ASA的方法，该乳化工艺可完全避免使用表面活性剂和由此对ASA施胶的不利影响，且制备工艺简单、乳化剂用量少、乳化成本低廉，所制备的乳状液浓度高、水解稳定性好、施胶效率较高。然而，由于水滑石对膨润土的微絮聚作用相当于提高了膨润土的粒度，所制备的ASA乳状液液滴直径一般较蒙脱石稳定的乳状液液滴直径大，如果想进一步提高ASA的施胶效率，则需要另寻他径。

发明内容

为解决上述存在的问题，本发明提供了一种高稳定性的ASA造纸施胶剂乳状液的制备方法。该方法不仅乳化剂用量少、乳化工艺简单、完全不使用表面活性剂，而且所得乳状液的施胶效率可得到大幅度提高。

本发明是通过以下技术方案实现的：

方案一：将蒙脱石分散在水中，在机械搅拌作用下，将其与油状ASA混合，经过一定时间的剪切分散作用，制备出蒙脱石稳定的O/W型ASA乳状液；然后先加入稀酸溶解的壳聚糖溶液，再加入弱碱至上述ASA乳状液中，使壳聚糖沉积到稳定ASA乳状液的蒙脱石上，再经适当的机械搅拌作用，制备出稳定的O/W型ASA乳状液。

为简化操作，也可采用方案二：将蒙脱石、弱碱和稀酸溶解的壳聚糖溶液共同分散在水中，使经酸溶解的壳聚糖先经弱碱沉积到蒙脱石上，制得经壳聚糖沉积改性的蒙脱石微粒乳化剂；再在机械搅拌作用下，将上述乳化剂与油状的ASA混合，经过一定时间的剪切分散作用，制备出稳定的O/W型ASA乳状液。

本发明所涉及的ASA施胶剂为常温下以液态形式存在的未经乳化的各种用于造纸施胶的ASA工业产品，为了提高施胶效率，最好是没有添加表面活性剂的ASA工业产品，其与构成ASA乳状液的总水量的质量比一般在1∶1～4之间，优选的比例为1∶2～3，构成ASA乳状液的总水量指最后加到ASA中的所有水量，包括分散蒙脱石、溶解壳聚糖和氨水的所有水量。