專利名稱：：陽離子表面施膠劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種造紙施膠劑及其制備方法，特別是一種陽離子表面施膠劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
：目前，常用的表面施膠劑主要有變性淀粉、纖維素衍生物，如羧甲基纖維素、聚乙烯醇、動(dòng)物膠；合成方面的表面施膠劑，主要有苯乙烯_馬來酸酐共聚物、苯乙烯_丙烯酸共聚物及其乳液、水溶性聚氨酯等。這些表面施膠劑在使用過程中，普通存在用量大，成本高，產(chǎn)生大量泡沫，影響操造，不能兼顧紙張表面強(qiáng)度、耐折性和疏水性的要求；特別是當(dāng)對二次纖維的再循環(huán)使用時(shí)，會(huì)出現(xiàn)返潮和降低物理指標(biāo)的現(xiàn)象。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足而提供一種陽離子表面施膠劑，其對紙張表面強(qiáng)度、耐折性和疏水性比目前表面施膠劑有較大提高，并能有效進(jìn)行二次纖維利用，還能降低施膠成本。本發(fā)明的另一目的是提供一種陽離子表面施膠劑的制備方法，其工藝簡單、制作成本低。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種陽離子表面施膠劑的制備方法，其主要包括如下步驟—、制備陽離子乳化溶液(1)取氧化木薯淀粉30-35份和水60-70份，經(jīng)混合、攪拌、加熱升溫，得到溶液A;(2)當(dāng)溶液A溫度升至5(TC-65t:時(shí)，向溶液A內(nèi)滴加入氫氧化鈉5-9份，調(diào)整ra值8-10，滴加時(shí)間為40-50分鐘，經(jīng)攪拌、加熱升溫得到溶液B;(3)當(dāng)溶液B加熱升溫至70°C-75t:后，向溶液B滴加醚化劑10_14份，滴加時(shí)間為25-30分鐘，經(jīng)攪拌得到溶液C;(4)對溶液C加熱升溫至75°C_80°C時(shí)，向溶液C連續(xù)滴加疏水基混合單體8_12份，滴加時(shí)間為55-65分鐘；當(dāng)溫度升至80°C_851:時(shí)，保溫反應(yīng)160-200分鐘，得到溶液D;(5)向溶液D加入冰醋酸l-3份，調(diào)整ra值為3-5后，再加入分散劑l-3份，加熱升溫至90°C_951:時(shí)，保溫反應(yīng)50-70分鐘，得到溶液E;(6)向溶液E內(nèi)加水16-20份，攪拌均勻后讓其自然降溫到65t:以下得到陽離子乳化溶液；二、制備陽離子表面施膠劑；(1)取硬脂酸樹脂90-100份，攪拌、加熱熔解，溫度控制在70-90°C;(2)將第一步得到的陽離子乳化溶液加水120-140份，攪拌、加熱升溫至75-85°C;(3)將第二步(1)項(xiàng)中的溶液與第二步(2)項(xiàng)中的溶液混合后注入帶有高速槳式剪切機(jī)的反應(yīng)釜中，同時(shí)開啟高速剪切機(jī)，剪切速度為每分鐘2500-3500轉(zhuǎn)，剪切攪拌6-12分鐘，得到溶液F;(4)將溶液F通過130-200目濾網(wǎng)后，注入高壓為20-30mpa、低壓為8-lOmpa均質(zhì)機(jī)連續(xù)進(jìn)行二次均質(zhì)，得到溶液G;(5)將溶液G注入到反應(yīng)釜中，同時(shí)加水450-650份，攪拌，溫度控制在15_25°C;將穩(wěn)定劑3-5份加水溶解稀釋成溶液17-22份后均勻加入反應(yīng)釜中，再攪拌均勻即得到陽離子表面施膠劑；以上方法步驟中的原料份數(shù)均為重量份；以上方法步驟中所述的醚化劑為AT-11液體陽離子醚化劑CTA;所述的疏水基混合單體為苯乙烯、甲基丙烯酸乙酯或甲基丙烯酸丁脂中的一種或兩種以上任意比例的混合體；所述的分散劑為分散劑N;所述的硬脂酸樹脂為1865型硬脂酸樹脂；所述穩(wěn)定劑為氧氯化鋯。本發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)方案是一種陽離子表面施膠劑的制備方法其原料用量為氧化木薯淀粉為33份，氫氧化鈉為30%_35%離子膜液氫氧化鈉7份，AT-ll液體陽離子醚化劑CTA為12份，疏水基混合單體為10份，冰醋酸為2份，分散劑N為2份，1865型硬脂酸樹脂為100份，氧氯化鋯為5份，水779份。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種上述方法得到的陽離子表面施膠劑，其形態(tài)為白色乳液、固含量重量百分比為2025、在25t:.mPa.S下粘度〈15、施膠范圍ffl3-9、表面強(qiáng)度50-53cm/s、lmin吸水值19-21g/m2、瓦楞紙耐折性23-25次。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下特點(diǎn)1、產(chǎn)品分子結(jié)構(gòu)組成科學(xué)合理；2、完全無皂化反應(yīng)，消除了有機(jī)溶劑對產(chǎn)品應(yīng)用和環(huán)境的危害；3、制備過程中經(jīng)高速剪切，高壓均質(zhì)，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，分散性好，對紙張的親和力強(qiáng)；4、成膜性能好，完全取代漿內(nèi)施膠(抗水膜)；5、提高紙張性能，特別是二次纖維利用對其強(qiáng)度幫助很大。為了更清楚地說明本發(fā)明，列舉以下實(shí)施例，但其對發(fā)明的范圍無任何限制。具體實(shí)施方式實(shí)施例1—種陽離子表面施膠劑的制備方法其主要包括如下的制作步驟—、制備陽離子乳化溶液；(1)取水66kg和氧化木薯淀粉33kg放入安裝有槳式攪拌器、加熱器和回流冷凝器的不銹鋼反應(yīng)釜①中，槳式攪拌器以攪拌速度為每分鐘80-100轉(zhuǎn)進(jìn)行攪拌，得到溶液A;(2)開啟加熱器對溶液A進(jìn)行加熱升溫到50°C_65°〇后，向反應(yīng)釜①中的溶液A中滴加入30%_35%離子膜液氫氧化鈉7kg，調(diào)整ra至8-10，滴加時(shí)間為40-50分鐘，得到溶液B;(3)加熱器對溶液B進(jìn)行加熱升溫到70°C_75°〇后，向反應(yīng)釜①內(nèi)的溶液B中均勻滴加AT-ll液體陽離子醚化劑CTA12kg，滴加時(shí)間為25-30分鐘，得到溶液C;(4)加熱器對溶液C進(jìn)行加熱升溫到75°C_80°〇時(shí)，向反應(yīng)釜①內(nèi)連續(xù)滴加疏水4基混合單體10kg，滴加時(shí)間為55-65分鐘；當(dāng)溫度升至80°C-85t:時(shí)，保溫反應(yīng)160-200分鐘，得到溶液D;(5)向反應(yīng)釜①內(nèi)的溶液D中加入冰醋酸2kg，調(diào)整ra值為3-5后，再加入分散劑N2kg;當(dāng)溫升至90°C-95。C時(shí)，保溫反應(yīng)50-70分鐘，得到溶液E;(6)向溶液E內(nèi)加水18kg，攪拌均勻，讓其自然降溫到65t:以下，得到150kg的陽離子乳化溶液；二、制備陽離子表面施膠劑；(1)取1865型硬脂酸樹脂100kg放入安裝有槳式攪拌器和加熱器的不銹鋼反應(yīng)釜②中攪拌，攪拌速度為每分鐘80-100轉(zhuǎn)，并開啟加熱器加熱，溫度控制在70-90°C;(2)取第一步得到的150kg陽離子乳化溶液放入安裝有槳式攪拌器和加熱器的反應(yīng)釜③內(nèi)，同時(shí)加水130kg，以速度為每分鐘80-100轉(zhuǎn)進(jìn)行攪拌，開啟加熱器加熱升溫至75-85°C;(3)將第二步(1)項(xiàng)的反應(yīng)釜②中的溶液與第二步(2)項(xiàng)反應(yīng)釜③中的溶液混合后注入帶有高速槳式剪切機(jī)的反應(yīng)釜④中，開啟高速剪切機(jī)，剪切速度為每分鐘2500-3500轉(zhuǎn)，剪切攪拌8-10分鐘，得到溶液F;(4)將溶液F經(jīng)過150目濾網(wǎng)后，注入高壓為20-30mpa、低壓為8-10mpa的均質(zhì)機(jī)連續(xù)均質(zhì)二次，得到溶液G;(5)將溶液G注入到帶槳式攪拌機(jī)的反應(yīng)釜⑤中并加水550kg，槳式攪拌機(jī)以速度為每分鐘80-100轉(zhuǎn)進(jìn)行攪拌，采用熱交換器或冷凍機(jī)將反應(yīng)釜⑤內(nèi)的溶液溫度控制在15-25t:;再取氧氯化鋯3-5kg加水溶解稀釋成20kg氧氯化鋯溶液后均勻加入反應(yīng)釜⑤中，攪拌均勻后即得到950kg的陽離子表面施膠劑。上述的疏水基混合單體為苯乙烯、甲基丙烯酸乙酯或甲基丙烯酸丁脂中的一種或兩種以上任意比例混合物。本發(fā)明得到的陽離子表面施膠劑經(jīng)實(shí)驗(yàn)室抄片實(shí)驗(yàn)和具體造紙機(jī)使用，與目前幾種同類產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)比較如下表l本發(fā)明的施膠劑與目前幾種同類產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)對比<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>表2本發(fā)明的施膠劑與目前幾種同類產(chǎn)品應(yīng)用指標(biāo)對比表<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表3本發(fā)明的施膠劑與目前幾種同類產(chǎn)品瓦楞紙耐折性對比表<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求一種陽離子表面施膠劑的制備方法，其特征在于其主要包括如下制備步驟一、制備陽離子乳化溶液(1)取氧化木薯淀粉30-35份和水60-70份，經(jīng)混合、攪拌、加熱升溫，得到溶液A；(2)當(dāng)溶液A溫度升至50℃-65℃時(shí)，向溶液A內(nèi)滴加入氫氧化鈉5-9份，調(diào)整PH值8-10，滴加時(shí)間為40-50分鐘，經(jīng)攪拌、加熱升溫得到溶液B；(3)當(dāng)溶液B加熱升溫至70℃-75℃后，向溶液B滴加醚化劑10-14份，滴加時(shí)間為25-30分鐘，經(jīng)攪拌得到溶液C；(4)對溶液C加熱升溫至75℃-80℃時(shí)，向溶液C連續(xù)滴加疏水基混合單體8-12份，滴加時(shí)間為55-65分鐘；當(dāng)溫度升至80℃-85℃時(shí)，保溫反應(yīng)160-200分鐘，得到溶液D；(5)向溶液D加入冰醋酸1-3份，調(diào)整PH值為3-5后，再加入分散劑1-3份，加熱升溫至90℃-95℃時(shí)，保溫反應(yīng)50-70分鐘，得到溶液E；(6)向溶液E內(nèi)加水16-20份，攪拌均勻后讓其自然降溫到65℃以下得到陽離子乳化溶液；二、制備陽離子表面施膠劑；(1)取硬脂酸樹脂90-100份，攪拌、加熱熔解，溫度控制在70-90℃；(2)將第一步得到的陽離子乳化溶液加水120-140份，攪拌、加熱升溫至75-85℃；(3)將第二步(1)項(xiàng)中的溶液與第二步(2)項(xiàng)中的溶液混合后注入帶有高速槳式剪切機(jī)的反應(yīng)釜中，同時(shí)開啟高速剪切機(jī)，剪切速度為每分鐘2500-3500轉(zhuǎn)，剪切攪拌6-12分鐘，得到溶液F；(4)將溶液F通過130-200目濾網(wǎng)后，注入高壓為20-30mpa、低壓為8-10mpa均質(zhì)機(jī)連續(xù)進(jìn)行二次均質(zhì)，得到溶液G；(5)將溶液G注入到反應(yīng)釜中，同時(shí)加水450-650份，攪拌，溫度控制在15-25℃；將穩(wěn)定劑3-5份加水溶解稀釋成溶液17-22份后均勻加入反應(yīng)釜中，再攪拌均勻即得到陽離子表面施膠劑；以上方法步驟中的原料份數(shù)均為重量份；以上方法步驟中所述的醚化劑為AT-11液體陽離子醚化劑CTA；所述的疏水基混合單體為苯乙烯、甲基丙烯酸乙酯或甲基丙烯酸丁脂中的一種或兩種以上任意比例的混合體；所述的分散劑為分散劑N；所述的硬脂酸樹脂為1865型硬脂酸樹脂；所述穩(wěn)定劑為氧氯化鋯。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的陽離子表面施膠劑的制備方法，其特征是原料用量為氧化木薯淀粉為33份，氫氧化鈉為30%_35%離子膜液氫氧化鈉7份，AT-ll液體陽離子醚化劑CTA為12份，疏水基混合單體為10份，冰醋酸為2份，分散劑N為2份，1865型硬脂酸樹脂為100份，氧氯化鋯為5份，水779份。3.—種如權(quán)利要求1或2所述的方法制備的陽離子表面施膠劑。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的陽離子表面施膠劑，其特征是其形態(tài)為白色乳液、固含量重量百分比為2025，在25°C.mPa.S下粘度<15、施膠范圍Kl3-9、表面強(qiáng)度為50_53cm/s、lmin吸水值為19-21g/tf、瓦楞紙耐折性為23-25次。全文摘要一種陽離子表面施膠劑的制備方法，其是采用如下重量份配比的原料制得氧化木薯淀粉33份，30％-35％離子膜液氫氧化鈉7份，AT-11液體陽離子醚化劑(CTA)12份，疏水基混合單體10份，冰醋酸2份，分散劑N2份，1865型硬脂酸樹脂100份，氧氯化鋯5份，水779份；一種上述方法制得的陽離子表面施膠劑，其形態(tài)為白色乳液、固含量重量百分比為20～25、在25℃.mPa.S下粘度＜15、施膠范圍PH3-9、表面強(qiáng)度50-53cm/s、1min吸水值19-21g/m2、瓦楞紙耐折性23-25次。文檔編號D21H21/16GK101705638SQ200910044公開日2010年5月12日申請日期2009年10月27日優(yōu)先權(quán)日2009年10月27日發(fā)明者肖冬生申請人:衡陽瀟峰實(shí)業(yè)有限公司