[发明专利]纸张表面增强剂及其生产方法

说明书

技术领域

 本发明涉及有机高分子材料领域，具体地说是一种纸张表面增强剂及其生产方法。

背景技术

我们知道，印刷技术和用纸行业的快速发展对纸张质量尤其是表面性能提出了更高的要求。而造纸原料结构也有了较大的变化。如废纸回用率的提高，高得率浆和高填料的使用等，给纸张性能带来一定的损失。为此，人们希望通过表面施胶技术来改善纸张的性能。表面施胶是将含有一种或多种助剂的水分散液，通过特定设备对纸或纸板表面进行涂布处理的过程。

目前应用于表面施胶的化学材料品种较多，主要是天然高分子和合成聚合物，天然高分子主要采用淀粉类，合成聚合物主要是苯丙类和AKD类。为了降低生产成本，表面施胶主要以淀粉为主（占90%），配以少量苯丙类或AKD类（占10%）聚合物来增加表面强度和抗水性。

淀粉含有大量的羟基和部分羧基。抗水性能差，强度不如合成高分子化合物。现有的表面施胶剂与淀粉的羟基或羧基不能产生交联作用，只能辅助补强和抗水，没有充分发挥淀粉的增强作用，易造成纸张在印刷过程中出现掉毛掉粉的现象。

因此急切希望能把淀粉牢固的附着在纤维的象施胶增强剂等专用化学品的出现。比如国内目前采用的①淀粉＋聚乙烯醇（PVA）类型，起到一定的增强作用，但PVA本身不带电荷，施胶后的纸张易于出现掉毛掉粉，同时PVA本身水解特性，保证不了浆纤维的结合力，导致耐水性比差、纸质硬脆；②淀粉＋胶乳施胶类型，淀粉使用量提高到一定程度，纸张的强度和耐水性方面有很大的提高，显示出较好的施胶效果，但使用过程中有粘缸，施胶后的纸张的有较大湿变形，同时使用时胶乳受水等介质的离子稳定性限制，因此国外逐步淘汰的趋势，③丙烯酸及其酯的共聚物价格上比较昂贵，很大程度上提高生产成本而失去竞争，同时受水等介质的离子稳定性等操作条件的限制。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种新型纸张表面增强剂SPT，有效地提高淀粉用量，使施胶后的纸张的强度高、湿变形小、纸张有有弹性、光泽度高，施胶过程不黏缸。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种纸张表面增强剂，采用乙二胺四乙酸、丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯氰、氢氧化钠或碳酸钠、过硫酸铵或过硫酸钾、亚硫酸氢钠或连二亚硫酸钠、水为原料，各原料在反应釜中加温、搅拌、过滤制得成品，其特征是原料组成的重量百分比为，乙二胺四乙酸0.04～0.1，丙烯酰胺8～12， 丙烯酸1～3，丙烯氰0.2～1，氢氧化钠或碳酸钠1～2，过硫酸铵或过硫酸钾0.03～0.2，亚硫酸氢钠或连二亚硫酸钠0.04～0.4，余量为水。

一种制造前述纸张表面增强剂的方法，它可以用下述方法得到，首先向反应釜中加水，再加乙二胺四乙酸并不停地搅拌，二分钟后加丙烯酰胺，加热，40℃时加丙烯酸，43℃时加丙烯氰及氢氧化钠或碳酸钠，50℃时加过硫酸铵或过硫酸钾，加热到65℃时加入亚硫酸氢钠或连二亚硫酸钠，自动升温到85℃时，保温1小时，最后降温到40℃，过滤，得成品。

本发明的有益效果是：有效地提高淀粉用量，施胶后的纸张的强度高、湿变形小、纸张有弹性、光泽度高，施胶过程不黏缸、不受水介质等操作条件的影响，同时SPT本身具备的粘合剂的性能，能降低再纸浆过程中的淀粉的流失，减少污水排放，具有环保性能的产品，并在价格方面也适中。

 

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的描述：

实施例一：

本实施例原料总量为1000千克。先加水850千克到反应釜，开动搅拌，加乙二胺四乙酸1千克，二分钟后加丙烯酰胺100千克，加热， 40℃时加丙烯酸20千克，43℃加丙烯氰7千克，氢氧化钠20千克，50℃加过硫酸钾0.5千克，加热到65℃加入亚硫酸氢钠1.5千克，停止加热，自动升温到85℃，保温1小时，降温到40℃，过滤，得成品。

实施二：

本实施例原料总量为1000千克。先加水850千克到反应釜，开动搅拌，加乙二胺四乙酸1千克，二分钟后加丙烯酰胺100千克，加热， 40℃时加丙烯酸20千克，43℃加丙烯氰7千克，碳酸钠20千克，50℃加过硫酸钾1千克，加热到65℃加入亚硫酸氢钠1千克，停止加热，自动升温到85℃，保温1小时，降温到40℃，过滤，得成品。

实施例三：