[发明专利]一种表面施胶剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种造纸用表面施胶剂。

背景技术

我国造纸纤维原料结构不同于其它国家的是，非木材纤维原料占较大比例，而且更多的木浆比例中也是木材二次纤维含量较大，使得浆料中纤维较短、杂细胞较多、各种辅助化学品使用的种类也较多。浆内使用施胶剂的效果不好，且用量较大，而且系统污染也较难控制。目前，特别是箱纸板和瓦楞原纸的生产大多已使用表面施胶剂替代浆内施胶。采用表面施胶可以直接提高环压强度、表面强度、利于施胶熟化。目前市场上，各种类型的表面施胶剂比较多，如AKD类、丙烯酸脂类、苯丙乙烯-丙烯酸脂类，也有关于加入硅氧烷类产品的报道，但大多含有含氟化合物，且成本极高，生产工艺相对复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种造纸表面施胶剂，从而克服现有技术中施胶过程熟化慢、流失大、返潮等缺陷，并有效提高成品的环压强度、表面强度以及施胶度。

本发明的另一目的在于提供所述表面施胶剂的制备方法。

本发明还有一个目的在于提供所述表面施胶剂在造纸领域的应用。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种表面施胶剂，包括以下重量份的组分：

硅氧烷30-40份，

阳离子单体3-5份，

丙烯酸酯类单体15-30份，

交联单体1-4份，

苯乙烯74-78份

分散剂15-35份，

浓度为25wt％的乳化剂水溶液0.5-1.5份，

浓度为20wt％的引发剂水溶液0.3-1.5份，

去离子水750-800份。

优选，各组份的重量份为：

硅氧烷35份，

阳离子单体5份，

丙烯酸酯类单体25份，

交联单体3份，

苯乙烯75份

分散剂30份，

浓度为25wt％的乳化剂水溶液1份，

浓度为20wt％的引发剂水溶液0.8份，

去离子水800份。

其中，所述硅氧烷为反应性硅氧烷。

所述丙烯酸酯类单体是甲基丙烯酸酯单体。

所述交联单体是丙烯酸氨基丙酯、丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酰胺单体中的一种或多种的组合。

所述乳化剂为阳离子表面活性剂。

引发剂是过硫酸盐类化合物。

所述分散剂是分子量为20000～100000g/mol的明胶，优选明胶的分子量为20000-50000g/mol。

所述阳离子单体是丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵、或甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯氯甲烷中的一种或多种的组合。

其中，所述反应性硅氧烷为八甲基环四硅氧烷D4或六甲基环三硅氧烷。

所述甲基丙烯酸酯单体是甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸异丁酯或甲基丙烯酸异辛酯。

所述阳离子表面活性剂是C_12-18烷基三甲基氯化铵中的一种或多种的组合。

所述过硫酸盐类化合物是但不限制于过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠等。

本发明的表面施胶剂是通过以下方法制备的，具体是：将各种原料按一定顺序加入反应罐中，加热进行自由基乳液聚合反应。

其中，所述自由基乳液聚合反应的温度为92-95℃，时间为5.5-6.5小时。

本发明表面施胶剂在使用时是在抄纸过程中用于表面施胶以替代浆内施胶剂，要求施胶后经过纸机干燥部的90-120℃干燥，使表面施胶剂与纸张纤维、施胶淀粉通过化学键结合并完成热交联过程。

本发明施胶剂是一种能使纸张获得较高性能的环保产品，本发明施胶剂与施胶淀粉能够很好的交联，从而提高淀粉成膜性。本发明施胶剂能够满足文化纸、箱纸板、高强瓦楞纸及一些需要进行表面施胶和浆内施胶的纸张抄造用。

本发明的表面施胶剂克服了现有技术中施胶过程熟化慢、流失大、返潮等缺陷，有效提高了成品的环压强度和表面强度，所得成品具有相当好的抗水性。本发明表面施胶剂能有效改善箱纸板和瓦楞纸的环压指标和提高文化纸的挺度。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，应该理解的是，这些实施例仅用于例证的目的，决不限制本发明的保护范围。

本发明表面施胶剂的制备方法为：将各种原料依照一定顺序加入反应罐中，反应罐带有蒸汽加热装置、冷却装置、搅拌器和测温仪表。对各步骤温度进行控制，进行自由基乳液聚合反应，时间大约在6小时左右，可制得pH为3-6、重量固含量在13-17wt％的表面施胶剂。

实施例1