專利名稱：造紙用硬脂酸鈣潤滑劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以硬脂酸鈣為主要組成的造紙用潤滑劑的制備方法，主要用作造 紙涂布過程的功能性助劑。
背景技術(shù)：
硬脂酸鈣作為涂布紙的潤滑劑，早在80年代初就已經(jīng)在我國的造紙行業(yè)中應用， 但是就目前硬脂酸鈣的制備工藝來看，主要是采用兩種制備方法，直接法和復分解法，這兩 種方法各有利弊。復分解法反應在水介質(zhì)中進行，反應條件較溫和，具有產(chǎn)品色澤好的優(yōu) 點。但是，由于中間產(chǎn)物硬脂酸鈉膠化能大、溶解度小、溶液粘稠，易與氯化鈣包裹而結(jié)塊且 易被鹽析而使反應活性降低，導致復分解法工藝存在生產(chǎn)效率低、能耗及水耗高等缺點。同 時，復分解法生產(chǎn)硬脂酸鈣要求比較高的反應物料液-固質(zhì)量比，產(chǎn)生大量的廢水，且廢水 中包含大量無機鹽，嚴重污染環(huán)境。因此，復分解法在應用中受到一定的制約。直接法與復 分解法相比，降低了能耗和水耗，生產(chǎn)效率提高，產(chǎn)品質(zhì)重，粉塵飛揚較小。但是反應體系中 隨著硬脂酸鹽沉淀的不斷生成，物料漸漸粘稠，難以有效攪拌，致使物料無法充分反應，使 得產(chǎn)物中含有一部分未反應的硬脂酸和金屬氫氧化物。許家友等公開了一項發(fā)明專利“硬脂酸鈣的制備方法”(申請?zhí)枮?00910041160. X)，其制備過程由以下步驟組成取聚乙烯醇，在90 100°C下加水溶解成濃度為0. 5 5.0% (w/v)的溶液；以所用聚乙烯醇的重量為基準，加入10 30倍的硬脂酸、6 10倍 石灰或熟石灰和0. 3 0. 5倍的乳化劑，攪拌0. 5 lh，然后加入0. 3 0. 5倍的催化劑， 通入氮氣，在50 90°C下攪拌反應0. 5 1小時；過濾，洗滌，離心脫水，分散，干燥，即得 硬脂酸鈣，此工藝雖然制備的硬脂酸鈣顆粒細小且均勻，但是需要通入氮氣鼓泡的空間阻 隔作用防止微粒的聚集和生長，工藝條件較苛刻，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種造紙用硬脂酸鈣潤滑劑的制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)和 工藝存在的上述缺陷。本發(fā)明的方法包括如下步驟將重量濃度為5 15%的氫氧化鈣水溶液加入釜底，加熱至90 100°C，加入分 散劑攪拌溶解，然后滴加乳化劑和熔融態(tài)硬脂酸，滴加時間為1 5小時，然后再加入催化 齊IJ，在50 90°C下反應1. 0 4. 0小時，將得到的產(chǎn)物采用機械方法分散、均質(zhì)，即得到造 紙用硬脂酸鈣潤滑劑；所述的分散劑為聚乙烯醇或聚丙烯酸鈉；分散劑用量為硬脂酸重量的1 5% ；所述的乳化劑選自烷基酚聚氧乙烯醚、失水山梨醇單硬脂酸酯、乙二醇脂肪酸酯、 烷基芳基磺酸鹽、聚氧化乙烯脂肪酸酯、二異丙基萘磺酸鹽中的一種或兩種以上混合物，用 量為硬脂酸重量的0. 5 5. 0% ；所說的催化劑為重量為28 30%的雙氧水，所述雙氧水的用量為硬脂酸重量的O. 5 6. 0%。 所說的氫氧化鈣和硬脂酸的摩爾比為1 1.2 1 2.0;
所說的分散劑選自聚乙烯醇或聚丙烯酸鈉。所述采用機械方法分散，如采用磁力攪拌器進行分散；所述均質(zhì)可采用常規(guī)的均質(zhì)器進行均質(zhì)。本發(fā)明制備的硬脂酸鈣潤滑劑，首先將氫氧化鈣水溶液加熱，在攪拌下加入分散劑溶解，然后再加入乳化劑和熔融態(tài)硬脂酸。在此過程中，加入分散劑主要是為了使氫氧化 鈣分散均勻；另外氫氧化鈣先加入釜底，是為了隨時保證氫氧化鈣過量，能夠使硬脂酸反應 完全，體系中游離硬脂酸減少。隨著反應的進行，體系粘度開始慢慢增大，這時補加乳化劑， 是為了減小反應體系的粘度，增加流動性，使反應更加充分。當分散均勻后再加入催化劑， 是為了加速反應的進行，使反應進行得更加徹底。本發(fā)明制備的硬脂酸鈣潤滑劑，重量固含量為25 53%，25°C時的粘度為65 450mpa. s，平均粒徑為30 120nm。本發(fā)明制備的硬脂酸鈣潤滑劑能夠有效地克服現(xiàn)有工藝的缺點，具有粘度低、粒 徑小、穩(wěn)定性好等優(yōu)點，在造紙涂布過程中能使?jié)裢繉颖砻娴钠交院土鲃有缘玫捷^好地 改善，而且能降低或防止涂層起毛、掉粉等，有效地解決了造紙生產(chǎn)上現(xiàn)有的缺陷。
具體實施例方式實施例1將1500克重量為12%氫氧化鈣水溶液加入5000mL四口燒瓶中，加熱升溫至 900C，攪拌狀態(tài)下加入8克聚乙烯醇至完全溶解，然后滴加4克乳化劑烷基酚聚氧乙烯醚和 800克熔融態(tài)硬脂酸，滴加時間為5小時，分散均勻后再加入80克重量濃度30%的雙氧水， 在90°C下反應2. 0小時，將得到的產(chǎn)物采用機械方法分散、均質(zhì)，即得到造紙用硬脂酸鈣潤 滑劑。所得產(chǎn)品粘度360mpa · s (NDJ-I旋轉(zhuǎn)粘度計測得，下同)，平均粒徑120nm(JL-5500 激光粒度分布測試儀測得，下同)，固含量41 %。實施例2將2200克重量5%氫氧化鈣水溶液加入5000mL四口燒瓶中，加熱升溫至100°C， 攪拌狀態(tài)下加入24克聚乙烯醇至完全溶解，然后滴加16克乳化劑烷基酚聚氧乙烯醚、16 克十二烷基苯磺酸鈉和800克熔融態(tài)硬脂酸，滴加時間為3小時，分散均勻后再加入160克 30%的雙氧水，在75°C下反應1小時，將得到的產(chǎn)物采用機械方法分散、均質(zhì)，即得到造紙 用硬脂酸鈣潤滑劑。所得產(chǎn)品25°C粘度165mpa · s，平均粒徑30nm，固含量30%。實施例3將1000克重量濃度15%氫氧化鈣水溶液加入5000mL四口燒瓶中，加熱升溫至 950C，攪拌狀態(tài)下加入40克聚丙烯酸鈉至完全溶解，然后滴加16克乳化劑失水山梨醇單硬 脂酸酯和800克熔融態(tài)硬脂酸，滴加時間為1小時，分散均勻后再加入80克重量濃度30% 的雙氧水，在50°C下反應4小時，將得到的產(chǎn)物采用機械方法分散、均質(zhì)，即得到造紙用硬 脂酸鈣潤滑劑。所得產(chǎn)品25°C粘度450mpa · s，平均粒徑75nm，固含量53%。實施例4將655克重量濃度10%氫氧化鈣水溶液和640克水加入5000mL四口燒瓶中，加熱升溫至90°C，攪拌狀態(tài)下加入6克聚丙烯酸鈉至完全溶解，然后滴加12克乳化劑二異丙 基萘磺酸鹽、8克聚氧化乙烯脂肪酸酯和400克熔融態(tài)硬脂酸，滴加時間為3小時，分散均 勻后再加入160克重量濃度10%的雙氧水，在85°C下反應2. 5小時，將得到的產(chǎn)物采用機 械方法分散、均質(zhì)，即得到造紙用硬脂酸鈣潤滑劑。所得產(chǎn)品25°C粘度65mpa *s，平均粒徑 45nm,固含量25%。實施例5將1860克重量濃度10%氫氧化鈣水溶液加入5000mL四口燒瓶中，加熱升溫至95°C，攪拌狀態(tài)下加入32克聚乙烯醇至完全溶解，然后滴加12克乳化劑乙二醇脂肪酸酯和 800克熔融態(tài)硬脂酸，滴加時間為5小時，分散均勻后再加入100克重量濃度4%的雙氧水， 在65°C下反應3小時，將得到的產(chǎn)物采用機械方法分散、均質(zhì)，即得到造紙用硬脂酸鈣潤滑 齊U。所得產(chǎn)品25°C粘度85mpa · s，平均粒徑95nm，固含量36%。
權(quán)利要求
造紙用硬脂酸鈣潤滑劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟將重量濃度為5～15％的氫氧化鈣水溶液加入釜底，加熱至90～100℃，加入分散劑攪拌溶解，然后滴加乳化劑和熔融態(tài)硬脂酸，然后再加入催化劑，在50～90℃下反應1.0～4.0小時，將得到的產(chǎn)物分散、均質(zhì)，即得到造紙用硬脂酸鈣潤滑劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，滴加時間為1 5小時。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的分散劑為聚乙烯醇或聚丙烯酸鈉； 分散劑用量為硬脂酸重量的1 5%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的乳化劑選自烷基酚聚氧乙烯醚、失 水山梨醇單硬脂酸酯、乙二醇脂肪酸酯、烷基芳基磺酸鹽、聚氧化乙烯脂肪酸酯、二異丙基 萘磺酸鹽中的一種或兩種以上混合物，用量為硬脂酸重量的0. 5 5. 0%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所說的催化劑為重量為28 30%的雙氧 水，所述雙氧水的用量為硬脂酸重量的0. 5 6. 0%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所說的氫氧化鈣和硬脂酸的摩 爾比為 1 1. 2 1 2. 0。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6任一項所述的方法，其特征在于，所說的分散劑選自聚乙烯醇或 聚丙烯酸鈉。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種造紙用硬脂酸鈣潤滑劑的制備方法，包括如下步驟將重量濃度為5～15％的氫氧化鈣水溶液加入釜底，加熱至90～100℃，加入分散劑攪拌溶解，然后滴加乳化劑和熔融態(tài)硬脂酸，然后再加入催化劑，在50～90℃下反應1.0～4.0小時，將得到的產(chǎn)物分散、均質(zhì)，即得到造紙用硬脂酸鈣潤滑劑。本發(fā)明制備的硬脂酸鈣潤滑劑能夠有效地克服現(xiàn)有工藝的缺點，具有粘度低、粒徑小、穩(wěn)定性好等優(yōu)點，在造紙涂布過程中能使?jié)裢繉颖砻娴钠交院土鲃有缘玫捷^好地改善，而且能降低或防止涂層起毛、掉粉等，有效地解決了造紙生產(chǎn)上現(xiàn)有的缺陷。
文檔編號D21H21/14GK101864699SQ201010216128
公開日2010年10月20日 申請日期2010年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月29日
發(fā)明者周海波, 施曉旦, 王養(yǎng)臣 申請人:上海東升新材料有限公司