[发明专利]一种ASA乳液施胶剂及其制备方法

说明书

技术领域    

本发明涉及造纸工业施胶剂技术领域，特别涉及一种ASA乳液施胶剂，还涉及此ASA乳液施胶剂的制备方法。

背景技术    

纸张浆内施胶的目的是降低纸张的表面能，以减缓或阻止液体（主要是水）在纸张中的渗透与扩散。烯基琥珀酸酐简称ASA（alkenyl succinic anhydride）是一种常用的反应型浆内施胶剂，为水不溶性的油状物质，具有高反应活性的琥珀酸酐基团和长链的烯基，前者用于与纤维结合，后者为纸张提供疏水作用。因纸张多以水作为介质抄造，ASA在施胶之前需要先乳化成水包油型的乳液，而且考虑到酸酐极易水解，目前多利用高分子聚合物和表面活性剂在抄纸车间现场乳化ASA。利用表面活性剂稳定其乳液时，不仅表面活性剂用量大、易引起泡沫问题，作为润湿剂的表面活性剂还会降低ASA乳液的施胶效率，干扰纤维间的结合，而且大部分表面活性剂的生物相容性较差，其大量使用也不利于环保；利用高分子聚合物作乳化剂则存在用量大、无法制备高浓度乳液等缺点。

美国专利US 6284099披露了一种利用无机纳米微粒膨润土、胶体二氧化硅和有机聚合物微粒、少量表面活性剂、螯合剂稳定ASA乳状液的方法，但仍不可避免表面活性剂的使用，且微粒稳定剂添加量过大，所制备的ASA乳液浓度过低，ASA施胶效率不高。中国专利ZL 200810017130.0披露了一种利用膨润土和水滑石稳定ASA乳液的方法，该方法利用少量带有正电荷的水滑石对带有负电荷膨润土的微絮聚作用，提高了膨润土在ASA—水界面上的吸附性能，制备出了高浓、稳定的ASA乳液，完全避免了表面活性剂的使用，但由于膨润土絮聚后的粒度较大，所制备的ASA乳液液滴直径较大，不利于ASA在纤维表面的均匀分布与铺展，施胶效率还有待于进一步提高。中国专利ZL 200910020447.4披露了一种利用膨润土、壳聚糖稳定ASA乳状液的方法，该方法利用氨水或其他碱性物质将酸溶壳聚糖沉积到膨润土表面，提高膨润土对ASA的亲和性和乳化性能，获得了稳定性更好、施胶效率更高的ASA乳液。但氨水等碱性物质的引入，将导致ASA的水解，不可避免地损害ASA乳液的施胶效果。

发明内容   

为了解决以上施胶剂存在的施胶效率低、稳定性差的问题，本发明提供了一种稳定性好、施胶效率高的ASA乳液施胶剂。

本发明的另一个目的是提供所述ASA乳液施胶剂的制备方法。

本发明是通过以下措施实现的：

一种ASA乳液施胶剂，含有烯基琥珀酸酐、锂皂石、纳米二氧化钛和去离子水，烯基琥珀酸酐与去离子水的质量比为1:0.5~4，锂皂石与烯基琥珀酸酐的质量比为1：20~200，纳米二氧化钛与锂皂石的质量比为1：6~50。

优选烯基琥珀酸酐与去离子水的质量比为1：0.5-3，锂皂石与烯基琥珀酸酐的质量比为1：20-150，纳米二氧化钛与锂皂石的质量比为1：10-20。

更优选烯基琥珀酸酐与去离子水的质量比为1：1~2，锂皂石与烯基琥珀酸酐的质量比为1：50~75，纳米二氧化钛与锂皂石的质量比为1：15~20。

本发明所涉及的ASA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工业产品，一般为十六烯基琥珀酸酐、十八烯基琥珀酸酐或两者的混合物。

本发明所涉及的锂皂石又名锂皂土，是一种合成硅镁酸盐产品，理想结构式为Na_0.7[(Si₈Mg_5.5Li_0.3)O₂₀(OH)₄]，具有圆盘状颗粒结构，颗粒表面带有永久性负电荷，圆盘直径约为20~30 nm，厚度约为0.92 nm。

本发明所涉及的纳米二氧化钛指原生粒度小于100 nm的合成纳米二氧化钛粉末，包括各种工业纳米二氧化钛产品。

所述的ASA乳液施胶剂的制备方法：将锂皂石分散在去离子水中，调节pH值到6~7得到水相；将纳米二氧化钛分散在烯基琥珀酸酐中得到油相，将水相与油相混合均匀，制得ASA乳液施胶剂。

本发明所涉及的ASA乳液施胶剂的制备方案中，将水相与油相的混合，既可是在搅拌下将水相加到油相中，也可是在搅拌下将油相加到水相中，优选的方案是在搅拌下将水相加到油相中。