[发明专利]一种阳离子高分子基液体AKD施胶剂及其制备方法有效

专利信息
申请号: 201511030323.6 申请日: 2015-12-31
公开(公告)号: CN105544293B 公开(公告)日: 2017-11-10
发明(设计)人: 邢仁卫;王松林;郝永涛;孙成进 申请(专利权)人: 邢仁卫
主分类号: D21H21/16 分类号: D21H21/16;D21H19/12
代理公司: 北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙)11350 代理人: 汤东凤
地址: 262700 山东省潍坊市*** 国省代码: 山东;37
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摘要:
搜索关键词: 一种 阳离子 高分子 液体 akd 施胶剂 及其 制备 方法
【说明书】:

技术领域

发明属于造纸施胶技术领域,具体涉及一种阳离子高分子基液体AKD施胶剂及其制备方法。

背景技术

烷基烯酮二聚体(AKD)是一种高效的施胶剂,它是以16-18碳饱和脂肪酸作为基料改性制备得来,分子形态为线性结构。受自身结构的限制,AKD一直存在熟化速度慢、易水解、易造成纸张打滑等问题。液体AKD是常温下即为液体的油状物质,区别于传统意义上的AKD蜡粉,其分子结构为支链网状结构,由其制备的新型施胶剂具有熟化速度快、施胶效率高等优点。传统的阳离子淀粉乳化剂存在的易霉变、易使施胶剂水解的缺点使其逐渐被高效的高分子乳化剂所取代。

液体AKD与AKD蜡粉相比施胶效果好、熟化速度快并且能有效地减轻纸张易打滑的问题,具有巨大的发展潜力,但现有技术未涉及液体AKD专用乳化剂及乳化方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种阳离子高分子基液体AKD施胶剂及其制备方法,从而弥补现有技术的不足。

本发明的阳离子高分子基液体AKD施胶剂,其制备方法包括如下步骤:

1)将原淀粉和低温α-淀粉酶分散在水中,升温到40-50℃水解反应0.5-1h,再升温至55-58℃,加入膨化抑制剂和氢氧化钠溶液,滴加醚化剂保温反应后,用醋酸调pH至3-5;

2)将步骤1)中的反应液升温至80-85℃,0.5-1h内分别滴加亲水性阳离子单体、亲油性混合单体(苯乙烯、丙烯酸酯类)和引发剂过硫酸铵溶液,保温反应2-2.5h降温出料后即为液体AKD高分子乳化剂;

3)将步骤2)制备的液体AKD高分子乳化剂、液体AKD和水混合,在低温下通过高速剪切10-20min,快速冷却出料制得固含量为12-20%的高分子基液体AKD施胶剂。

步骤1)中原淀粉为玉米原淀粉、木薯原淀粉、马铃薯原淀粉中的一种或几种。

步骤1)中膨化抑制剂为NaCl、NaNO3、Na2SO4中的一种或几种。

步骤1)中醚化剂为3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵、2,3-环氧丙基三甲基氯化铵中的一种或两种。

醚化剂用量为原淀粉质量的20-40%;

步骤2)中阳离子单体为二烯丙基二甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵中的一种或两种。

步骤2)中丙烯酸酯类单体为(甲基)丙烯酸异十二酯、(甲基)丙烯酸异十三酯、(甲基)丙烯酸异十四酯、(甲基)丙烯酸异十五酯、(甲基)丙烯酸异十六酯、(甲基)丙烯酸异十七酯、(甲基)丙烯酸异十八酯、(甲基)丙烯酸异十九酯、(甲基)丙烯酸异二十酯中的一种或几种以任意比例混合。

步骤2)亲水性阳离子单体用量为干淀粉用量的50-100%,亲油性单体用量为干淀粉用量的10-100%,引发剂过硫酸铵用量占总单体用量的1‰-2%。

优选的,引发剂过硫酸铵用量占总单体用量的3‰。

步骤3)中液体AKD、高分子乳化剂和水的比例为1:1:6~8。

步骤3)中乳化温度为20-50℃;更优选为40℃。

液体AKD的制备方法是:1)烷基脂肪酸的混合物(含有20-60wt%的支链脂肪酸)与酰化剂制得烷基脂肪酰氯;2)在甲苯或苯溶剂中加入溶解量的聚胺并滴加步骤1)制得的烷基脂肪酰氯进行二聚反应,用无机酸处理并进行减压蒸馏后得到液体AKD。

本发明制备的阳离子液体AKD施胶剂的优点是熟化速度快,下机后即能达到最佳的施胶效果;能有效地改善纸张易打滑的问题;在保证施胶效果的前提下,施胶量低,吨纸成产成本明显下降;能有效地减轻传统AKD蜡粉制得的施胶剂容易造成的污染问题;既可以用于中性施胶,也可以用于表面施胶。

具体实施方式

下面通过具体的实施例,对本发明的技术方案做进一步的说明,但本发明并不限于这些实施例。依然可以对下述各实施例的技术方案进行修改。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改,等同替换、改进能,均应包含在本发明的保护范围之内。

实施例1:

阳离子高分子基液体AKD施胶剂的制备方法,包括如下步骤:

1)将50g木薯原淀粉、0.5g低温α-淀粉酶分散在200g去离子水中,升温到40-50℃水解反应0.5-1h;

2)升温至55-58℃,加入0.5g NaCl和1g氢氧化钠溶液(30%);

3)滴加15g 3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵,保温反应2h;

4)用醋酸调pH至3-5;

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