一種含有納米微晶纖維素的akd施膠劑、制備方法及其用途
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種含有納米微晶纖維素的AKD施膠劑的制備方法,所述方法通過采用陽離子納米微晶纖維素對AKD進(jìn)行乳化或者納米纖維微晶素與AKD進(jìn)行反應(yīng)實現(xiàn)。本發(fā)明通過采用陽離子納米微晶纖維素,并利用其對AKD進(jìn)行乳化,或者通過采用陽離子納米微晶纖維素與AKD進(jìn)行反應(yīng),使得該施膠劑不僅能進(jìn)行表面施膠,還可以用于紙漿的內(nèi)部施膠,顯著提高紙張的抗張強度。
【專利說明】一種含有納米微晶纖維素的AKD施膠劑、制備方法及其用途
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于造紙化學(xué)品領(lǐng)域,特別是涉及一種AKD施膠劑、制備方法及其用途。
【背景技術(shù)】
[0002]1948年,美國,Hercules發(fā)明烷基烯酮二聚體(簡稱AKD),1956年建廠投產(chǎn);1957年供應(yīng)AKD型中性膠乳液,并于1957年和1960年分別首次用于生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)紙和奶瓶用紙板中。由于乳液穩(wěn)定性差,陽離子淀粉和助留劑等化學(xué)品尚未發(fā)明,膠料留著率低,因而未能廣泛應(yīng)用。1972年,Hercules公司在歐洲推出陽離子AKD型中性膠。中性施膠應(yīng)用技術(shù)在生產(chǎn)實踐過程中不斷完善,目前已得出一套較成熟的工藝,伴隨中性施膠應(yīng)用領(lǐng)域逐步擴大和普及。近些年來,隨著涂布損紙、脫墨廢紙和高得率漿的使用,紙機白水循環(huán)封閉程度的提高以及其他造紙助劑的使用,使紙機濕部干擾性的陰離子雜質(zhì)的聚集濃度越來越高,對紙機濕部操作的危害越來越大。
[0003]為減少危害,目前,減少造紙體系中陰離子雜質(zhì)最有效的方法是在紙漿中加入陽離子助劑捕捉陰離子。為更好地解決陰離子雜質(zhì)對施膠所帶來的問題,尤其是改善AKD中堿性施膠的效果,應(yīng)該采用電荷密度更高的聚合物來代替陽離子淀粉對陰離子雜質(zhì)進(jìn)行捕捉。
[0004]關(guān)于AKD在紙頁上的施膠現(xiàn)在還存在一些較嚴(yán)重的問題。如AKD施膠在紙纖維上難以留著,施膠后熟化時間較長等原因,影響了它們的應(yīng)用效果。目前采用的方法主要是將陽離子化淀粉或陽離子共聚物作為AKD的分散劑,使AKD顆粒懸浮在乳液中,顆粒帶有陽電荷,可以與紙纖維結(jié)合而留著,并且陽離子樹脂本身亦具有一定的施膠增效作用。
[0005]納米微晶纖維素分子結(jié)構(gòu)含有多個活性羥基,可通過化學(xué)和生物等方法合成性能優(yōu)良的納米微晶纖維素衍生物。此外,納米微晶纖維素具有良好的可再生資源、具有良好的相容性且表現(xiàn)出高純度,高結(jié)晶度和高強度的性質(zhì)。納米微晶纖維素由于其顆粒尺寸很小,涂于紙張表面干燥后,可以形成平整致密的表面,所以涂在紙張表面可以提高紙頁的平滑度,降低紙頁的透氣度。此外,由于納米微晶纖維素含有大量的羥基,所以當(dāng)使用納米微晶纖維素作為施膠劑時,納米微晶纖維素上的羥基和紙料纖維上的羥基會形成大量氫鍵,可以使紙張的表面強度提高。使用納米微晶纖維素對紙張進(jìn)行表面施膠時可以提高紙頁的表面強度,降低紙頁的透氣度,提高平滑度。
[0006]CN 103590281A提供了一種造紙領(lǐng)域使用的表膠液,其含有納米微纖化纖維素、淀粉與交聯(lián)劑三者交聯(lián)反應(yīng)的產(chǎn)物以及水,該納米微纖化纖維素是將纖維素類原料解纖而得到的長度為100-2000nm,直徑為3_200nm的纖維素的單微原纖維;其中各物質(zhì)的絕干質(zhì)量份數(shù)為:納米微纖化纖維素為0.1-10份,淀粉為85-99.75份,交聯(lián)劑為0.15-5份。該發(fā)明還提供一種應(yīng)用上述表膠液制得的施膠紙。該發(fā)明所述含有納米微纖化纖維素的表膠液涂布于紙張表面,能夠起到增強和增韌的作用,從而有效提升施膠紙的耐折性能。該發(fā)明主要采用的原料是納米微纖化纖維素和淀粉,且只用于表面施膠,用于對紙張進(jìn)行涂布施膠。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]針對已有技術(shù)的問題,本發(fā)明的目的之一在于提供一種AKD施膠劑的制備方法,本發(fā)明通過采用NCC和AKD復(fù)配來制備施膠液,其不僅可以用于漿內(nèi)施膠,也可以用于表面施膠。此外,該施膠劑還可以顯著提高紙張的抗張強度。
[0008]為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案:
[0009]一種AKD施膠劑的制備方法,所述方法通過采用陽離子納米微晶纖維素對AKD進(jìn)行乳化或者陽離子納米微晶纖維素與AKD進(jìn)行反應(yīng)實現(xiàn)。
[0010]在本發(fā)明中,采用陽離子納米微晶纖維素,由于其帶有正電性,可自發(fā)地吸附到帶負(fù)電的纖維上實現(xiàn)留著。
[0011]本發(fā)明通過采用陽離子納米微晶纖維素,并利用其對AKD進(jìn)行乳化,或者通過采用陽離子納米微晶纖維素與AKD進(jìn)行反應(yīng),使得該施膠劑不僅能進(jìn)行表面施膠,還可以用于紙漿的內(nèi)部施膠,并顯著提高紙張的抗張強度。
[0012]優(yōu)選地,所述納米微晶纖維素為植物纖維素制得。
[0013]優(yōu)選地,所述陽離子納米微晶纖維素的制備方法為:將納米微晶纖維素進(jìn)行氧化,然后和胺(銨)類化合物以及含氮化合物接枝,形成陽離子納米微晶纖維素。
[0014]在本發(fā)明中,所述胺(銨)類化合物指,胺類化合物或者銨類化合物。即將納米微晶纖維素進(jìn)行氧化后,再和胺類化合物或者銨類化合物中的任意一種以及含氮化合物接枝,以得到陽離子納米微晶纖維素。
[0015]優(yōu)選地,在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1?1.0%強氧化性酸中加入納米微晶纖維素,再加入施膠增強劑和粘度調(diào)節(jié)劑,通氮氣15?30min (例如16min、18min、20min、22min、24min、26min或28min),然后加入引發(fā)劑,加熱升溫,當(dāng)溫度升至30?50°C (例如32°C、34°C、36°C、38°〇、40°0、42°0、44°0、46°0或48°0 )時,繼續(xù)通入氮氣并攪拌15?30min(例如16min、18min、20min、22min、24min、26min 或 28min),待溫度上升至 40 ~ 70°C (例如 43°C、46°C、49°〇、50°0、52°0、55°0、58°0、51°0、64°0或67°0 )時,加入胺(銨)類化合物以及含氮化合物進(jìn)行接枝反應(yīng),反應(yīng)時間為1.5?2h (例如1.6h、l.7h、l.8h或1.9h),得到陽離子納米微晶纖維素。
[0016]優(yōu)選地,所述強氧化性酸為硝酸、亞硝酸或高錳酸中的任意一種或者至少兩種的組合。
[0017]優(yōu)選地,所述陽離子納米微晶纖維素制備過程中的物料配比為:
[0018]納米微晶纖維素、施膠增強劑、粘度調(diào)節(jié)劑和胺(銨)類化合物的質(zhì)量比為1:0.1 ~ 0.5:0.1 ?0.3:0.016 ?0.04,例如 1:0.15:0.12:0.018,1:0.20:0.14:0.02、1:0.18:0.16:0.24、1: 0.25:0.18:0.28、1: 0.30:0.20:0.32、1: 0.35:0.22:0.34、1:0.40:0.24:0.36或1:0.40:0.26:0.38。采用該配比對納米微晶纖維素的粘度控制較好,從而能夠?qū)KD的進(jìn)行更好地乳化。
[0019]含氮化合物和納米微晶纖維素的配比為2?40:100,ymol/mg,例如4:100、6:100、10:100、15:100、20:100、25:100、30:100 或 35:100。采用該配比可為納米微晶纖維素的陽離子化提供良好的反應(yīng)環(huán)境。
[0020]優(yōu)選地,所用引發(fā)劑為硝酸鈰銨和V044的復(fù)合引發(fā)劑,硝酸鈰銨和納米微晶纖維素的質(zhì)量比為 0.1 ?2.0:1000,例如 0.2:1000,0.4:1000、0.6:1000、0.8:1000、1.0:1000、1.2:1000,1.4:1000,1.6:1000 或 1.8:1000,硝酸鈰銨和 V044 的質(zhì)量比為 100:5 ?8,例如 100:5.3、100:5.6、100:5.9、100:6.2、100:6.5、100:6.8、100:7.1,100:7.4、100:7.7 或100:7.9ο
[0021]優(yōu)選地,所述施膠增強劑為硼砂或/和鋁鹽。
[0022]優(yōu)選地,所述粘度調(diào)節(jié)劑為石蠟、微晶蠟、聚乙烯蠟、氧化聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、沙索蠟、超支化聚合物、ΑΡΑ0、亞乙基雙硬脂酸酰胺、EVA、尿素、鹽酸羥胺、硫酸羥胺或環(huán)己醇中的任意一種或者至少兩種的混合物。
[0023]優(yōu)選地,所述胺(銨)類化合物為環(huán)氧丙基三甲基氯化胺、3-氯-2-羥基丙基三甲基氯化銨、氯化縮水甘油基三甲基銨、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-異丙基丙烯酰胺、二異丙胺或三乙烯二胺中的任意一種或者至少兩種的混合物。
[0024]優(yōu)選地,所述含氮化合物為N-甲基嗎啉氯鹽、六亞甲基二異氰酸酯或異氰酸酯中的任意一種或者至少兩種的混合物。
[0025]優(yōu)選地,將AKD在60°C下熔化,在攪拌下將陽離子納米微晶纖維素溶液緩慢加入熔融的AKD中,待陽離子納米微晶纖維素溶液加完后,加入鋁鹽的水溶液,然后提高攪拌器的轉(zhuǎn)速,加入適量的蒸餾水以控制乳液的固含量為40%,攪拌3?4min,用鹽酸調(diào)節(jié)乳液,使其 pH 值為 4 ?7 (例如 4.3,4.6,4.9,5.2,5.5,5.8,6.1、6.4 或 6.7),最后在 20 ?70mPa壓力下勻化,乳化完成后,將AKD乳液自然冷卻至室溫,完成對AKD的乳化,得到AKD施膠劑。
[0026]所述乳化過程中的物料配比為:
[0027]AKD、陽離子納米微晶纖維素和鋁鹽的質(zhì)量比為100:1?8:0.1?4,例如100:1.5:0.5、100:2:1、100: 2.5:1.5、100: 3: 2、100:3.5:2.5、100:4.5: 3、100:5.5:3.5 或100:7:4。
[0028]優(yōu)選地,所述鋁鹽為聚合氯化鋁、硫酸鋁或硫酸鋁鉀中的任意一種或者至少兩種的組合。
[0029]優(yōu)選地,所述方法包括如下步驟:
[0030]將陽離子納米微晶纖維素和AKD放入烷烴液體中,均勻混合后,然后放入殺菌劑,在60±5°C溫度下煮沸30?60min,經(jīng)過冷凍干燥和再分散,得到AKD施膠劑,可用于紙頁的涂布。
[0031]優(yōu)選地,納米微晶纖維素和殺菌劑的質(zhì)量比為1:0.03?0.05,例如1:0.032、1:0.034,1:0.036,1:0.038,1:0.04,1:0.042,1:0.044,1:0.046 或 1:0.048。該配比下能夠起到很好的殺菌效果。
[0032]優(yōu)選地,陽離子納米微晶纖維素和AKD的質(zhì)量比為1?8:100,例如1:100、2:100、3:100、4:100、5:100、6:100、7:100或8:100。在反應(yīng)過程中,不易添加大量的陽離子聚合物,對系統(tǒng)中陰離子垃圾含量有不良影響。
[0033]優(yōu)選地,殺菌劑為亞乙基雙溴代乙酰、溴代乙酸苯酯、二甲基二硫代氨基甲酸鈉、燒基二甲基節(jié)基氯化錢、2,2- 二溴-2-氛基乙酰胺或1,2- 二溴-2,4- 二氛基丁稀中的任意一種或者至少兩種的混合物。
[0034]優(yōu)選地,所述烷烴為正戊烷、正己烷、正庚烷或正辛烷中的任意一種或者至少兩種的混合物。
[0035]本發(fā)明的目的之二在于提供一種如上所述方法制備得到的AKD施膠劑。采用上述方法制備得到的AKD施膠劑,不僅可以用于漿內(nèi)施膠,也可以用于表面施膠。此外,該施膠劑還可以顯著提高紙張的抗張強度。
[0036]本發(fā)明的目的之三在于提供一種如上所述的AKD施膠劑的用途,其用于造紙的漿內(nèi)施膠和表面施膠。
[0037]與已有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下有益效果:
[0038]本發(fā)明的AKD施膠劑,可用于造紙的漿內(nèi)施膠和表面施膠,并且可以顯著提高施膠效果,降低了施膠成本。
【具體實施方式】
[0039]下面通過【具體實施方式】來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0040]實施例1
[0041]乳化型:
[0042]1.1陽離子納米微晶纖維素的制備
[0043]取5g納米微晶纖維素加入0.1%HN03*,再加入0.5g硼砂和0.5g尿素,通入氮氣15min。加入2ml含硝酸鈰銨0.5mg和V0440.025mg的引發(fā)劑;加熱升溫,當(dāng)溫度升至30°C時,繼續(xù)通入氫氣并攪拌15min,待溫度上升至40°C時,加入六亞甲基二異氰酸0.1 μπιο?,再加入0.0Sg三乙烯二胺進(jìn)行接枝反應(yīng),反應(yīng)時間為1.5h,得到陽離子納米微晶纖維素。
[0044]1.2AKD乳液的制備
[0045]稱取10gAKD在60°C下熔化;在攪拌下將含有絕干量為Ig的陽離子納米微晶纖維素懸浮液緩慢加入熔化的AKD中。待陽離子納米微晶纖維素懸浮液加完后,加入0.1g硫酸鋁鉀的水溶液;提高攪拌器的轉(zhuǎn)速,加入適量的蒸餾水(調(diào)節(jié)固含量為20% ),攪拌的時間為3?4min ;用鹽酸(pH = 3)調(diào)節(jié)乳液,略呈酸性(pH = 4?7),在50mPa壓力下勾化,乳化完成后,將AKD乳液自然冷卻至室溫。
[0046]反應(yīng)型:
[0047]取含有絕干量為Ig的陽離子納米微晶纖維素懸浮液和10gAKD加入正己烷液體中,混合均勻后,加入0.03g溴代乙酸苯酯。在60°C下蒸煮45min,然后進(jìn)行冷凍干燥,經(jīng)過分散,可用于紙張的涂布。
[0048]實施例2
[0049]乳化型:
[0050]2.1陽離子納米微晶纖維素的制備
[0051]取5g納米微晶纖維素加入0.5% !^03中,再加入Ig硼砂和Ig尿素,通入氮氣25min。加入2ml含硝酸鈰銨0.5mg和V0440.35mg的引發(fā)劑;加熱升溫,當(dāng)溫度升至40°C時,繼續(xù)通入氫氣并攪拌25min,待溫度上升至50°C時,加入六亞甲基二異氰酸I μ mol,再加入0.15g三乙烯二胺進(jìn)行接枝反應(yīng),反應(yīng)時間為2h,得到陽離子納米微晶纖維素。
[0052]2.2AKD乳液的制備
[0053]稱取10gAKD在60°C下熔化;在攪拌下將含有絕干量為5g的陽離子納米微晶纖維素懸浮液緩慢加入熔化的AKD中。待陽離子納米微晶纖維素懸浮液加完后,加入Ig硫酸鋁鉀的水溶液;提高攪拌器的轉(zhuǎn)速,加入適量的蒸餾水(調(diào)節(jié)固含量為20% ),攪拌的時間為3?4min ;用鹽酸(pH = 3)調(diào)節(jié)乳液,略呈酸性(pH = 4?7),在50mPa壓力下勾化,乳化完成后,將AKD乳液自然冷卻至室溫。
[0054]反應(yīng)型:
[0055]取含有絕干量為5g的陽離子納米微晶纖維素懸浮液和10gAKD加入正己烷液體中,混合均勻后,加入0.2g溴代乙酸苯酯。在60°C下蒸煮45min,然后進(jìn)行冷凍干燥,經(jīng)過分散,可用于紙張的涂布。
[0056]實施例3
[0057]乳化型:
[0058]3.1陽離子納米微晶纖維素的制備
[0059]取5g納米微晶纖維素加入1.0% 1^03中,再加入2.5g硼砂和1.5g尿素,通入氮氣30min。加入2ml含硝酸鐘錢1mg和V0440.8mg的引發(fā)劑;加熱升溫,當(dāng)溫度升至40°C時,繼續(xù)通入氫氣并攪拌30min,待溫度上升至60°C時,加入六亞甲基二異氰酸2μπι01,再加入0.24g三乙烯二胺進(jìn)行接枝反應(yīng),反應(yīng)時間為2h,得到陽離子納米微晶纖維素。
[0060]3.2AKD乳液的制備
[0061]稱取10gAKD在60°C下熔化;在攪拌下將含有絕干量為Sg的陽離子納米微晶纖維素懸浮液緩慢加入熔化的AKD中。待陽離子納米微晶纖維素懸浮液加完后,加入4g硫酸鋁鉀的水溶液;提高攪拌器的轉(zhuǎn)速,加入適量的蒸餾水(調(diào)節(jié)固含為20% ),攪拌的時間為3?4min ;用鹽酸(pH = 3)調(diào)節(jié)乳液,略呈酸性(pH = 4?7),在50mPa壓力下勾化,乳化完成后,將AKD乳液自然冷卻至室溫。
[0062]反應(yīng)型:
[0063]取含有絕干量為5g的陽離子納米微晶纖維素懸浮液和10gAKD加入正己烷液體中,混合均勻后,加入0.25g溴代乙酸苯酯。在60°C下蒸煮45min,然后進(jìn)行冷凍干燥,經(jīng)過分散,可用于紙張的涂布。
[0064]下述應(yīng)用實例中Cobb值的測定IS0535-1991標(biāo)準(zhǔn)。
[0065]應(yīng)用實例I
[0066]乳化型:
[0067]按加入量為lkg/t的施膠劑加入量將實施例2中的施膠劑和適量淀粉對生產(chǎn)文化紙紙漿進(jìn)行表面施膠,該紙漿由化機漿和蔗渣漿組成,化機漿:蔗渣漿=80:20o該種方案生產(chǎn)出來的紙,下機后測試該種文化紙Cobb值為20g/m2,5天后測試Cobb值為19g/m2。使用一般施膠劑下機后測試該種文化紙Cobb值為17g/m2,5天后測試Cobb值為13g/m2。測試該種文化紙的抗張強度提高了 1.2%。
[0068]按加入量為lkg/t的施膠劑加入量將實施例2中的施膠劑對生產(chǎn)文化紙紙漿進(jìn)行漿內(nèi)施膠,該紙漿由化機漿和蔗渣漿組成,化機漿:蔗渣漿=80:20?該種方案生產(chǎn)出來的紙,下機后測試該種文化紙Cobb值為18g/m2,5天后測試Cobb值為16g/m2。使用一般施膠劑下機后測試該種文化紙Cobb值為12g/m2,5天后測試Cobb值為llg/m2。測試該種文化紙的抗張強度有小幅度提高。
[0069]反應(yīng)型:
[0070]按加入量為lkg/t的施膠劑加入量將實施例2中的施膠劑和適量淀粉對生產(chǎn)文化紙紙漿進(jìn)行表面施膠,該紙漿由化機漿和蔗渣漿組成,化機漿:蔗渣漿=80:20o該種方案生產(chǎn)出來的紙,下機后測試該種文化紙Cobb值為17g/m2,5天后測試Cobb值為14g/m2。使用一般施膠劑下機后測試該種文化紙Cobb值為17g/m2,5天后測試Cobb值為13g/m2。測試該種文化紙的抗張強度提高了 1.2%。
[0071 ] 按加入量為lkg/t的施膠劑加入量將實施例2中的施膠劑對生產(chǎn)文化紙紙漿進(jìn)行漿內(nèi)施膠,該紙漿由化機漿和蔗渣漿組成,化機漿:蔗渣漿=80:20?該種方案生產(chǎn)出來的紙,下機后測試該種文化紙Cobb值為15g/m2,5天后測試Cobb值為13g/m2。使用一般施膠劑下機后測試該種文化紙Cobb值為12g/m2,5天后測試Cobb值為llg/m2。測試該種文化紙的抗張強度有小幅度提高。
[0072]應(yīng)用實例2
[0073]乳化型:
[0074]按加入量為2.5kg/t的施膠劑加入量將實施例2中的施膠劑和適量淀粉對生產(chǎn)文化紙紙漿進(jìn)行表面施膠,該紙漿由化機漿和蔗渣漿組成,化機漿:蔗渣漿=80:20o該種方案生產(chǎn)出來的紙,下機后測試該種文化紙Cobb值為25g/m2,5天后測試Cobb值為22g/m2。使用一般施膠劑下機后測試該種文化紙Cobb值為21g/m2,5天后測試Cobb值為16g/m2。測試該種文化紙的抗張強度提高了 1.4%。
[0075]按加入量為6kg/t的施膠劑加入量將實施例2中的施膠劑對生產(chǎn)文化紙紙漿進(jìn)行漿內(nèi)施膠,該紙漿由化機漿和蔗渣漿組成,化機漿:蔗渣漿=80:20?該種方案生產(chǎn)出來的紙,下機后測試該種文化紙Cobb值為28g/m2,5天后測試Cobb值為27g/m2。使用一般施膠劑下機后測試該種文化紙Cobb值為20g/m2,5天后測試Cobb值為15g/m2。測試該種文化紙的抗張強度提高了 1.5%。
[0076]反應(yīng)型:
[0077]按加入量為2.5kg/t的施膠劑加入量將實施例2中的施膠劑和適量淀粉對生產(chǎn)文化紙紙漿進(jìn)行表面施膠,該紙漿由化機漿和蔗渣漿組成,化機漿:蔗渣漿=80:20o該種方案生產(chǎn)出來的紙,下機后測試該種文化紙Cobb值為23g/m2,5天后測試Cobb值為21g/m2。使用一般施膠劑下機后測試該種文化紙Cobb值為21g/m2,5天后測試Cobb值為16g/m2。測試該種文化紙的抗張強度提高了 1.4%。
[0078]按加入量為6kg/t的施膠劑加入量將實施例2中的施膠劑對生產(chǎn)文化紙紙漿進(jìn)行漿內(nèi)施膠,該紙漿由化機漿和蔗渣漿組成,化機漿:蔗渣漿=80:20?該種方案生產(chǎn)出來的紙,下機后測試該種文化紙Cobb值為25g/m2,5天后測試Cobb值為23g/m2。使用一般施膠劑下機后測試該種文化紙Cobb值為20g/m2,5天后測試Cobb值為15g/m2。測試該種文化紙的抗張強度提高了 1.5%。
[0079]應(yīng)用實例3
[0080]乳化型:
[0081]按加入量為4kg/t的施膠劑加入量將實施例2中的施膠劑和適量淀粉對生產(chǎn)靜電復(fù)印紙進(jìn)行表面施膠,該紙漿由進(jìn)口針葉木漿作為原料。該種方案生產(chǎn)出來的紙,下機后測試該種文化紙Cobb值為16.5g/m2,5天后測試Cobb值為13.5g/m2。使用一般施膠劑下機后測試該種文化紙Cobb值為14.3g/m2,5天后測試Cobb值為11.2g/m2。測試該種文化紙的抗張強度提高了 1.3%。
[0082]按加入量為2kg/t的施膠劑加入量將實施例2中的施膠劑對生產(chǎn)靜電復(fù)印紙紙漿進(jìn)行漿內(nèi)施膠,該紙漿由進(jìn)口針葉木漿組成。該種方案生產(chǎn)出來的紙,下機后測試該種文化紙Cobb值為18.0g/m2,5天后測試Cobb值為17.0g/m2。使用一般施膠劑下機后測試該種文化紙Cobb值為16.3g/m2,5天后測試Cobb值為13.lg/m2。測試該種文化紙的抗張強度提尚了 1.9%。
[0083]反應(yīng)型:
[0084]按加入量為4kg/t的施膠劑加入量將實施例2中的施膠劑和適量淀粉對生產(chǎn)靜電復(fù)印紙進(jìn)行表面施膠,該紙漿由進(jìn)口針葉木漿作為原料。該種方案生產(chǎn)出來的紙,下機后測試該種文化紙Cobb值為15.3g/m2,5天后測試Cobb值為14.7g/m2。使用一般施膠劑下機后測試該種文化紙Cobb值為13.2g/m2,5天后測試Cobb值為11.2g/m2。測試該種文化紙的抗張強度提高了 1.2%。
[0085]按加入量為2kg/t的施膠劑加入量將實施例2中的施膠劑對生產(chǎn)靜電復(fù)印紙紙漿進(jìn)行漿內(nèi)施膠,該紙漿由進(jìn)口針葉木漿組成。該種方案生產(chǎn)出來的紙,下機后測試該種文化紙Cobb值為17.6g/m2,5天后測試Cobb值為16.5g/m2。使用一般施膠劑下機后測試該種文化紙Cobb值為14.2g/m2,5天后測試Cobb值為13.6g/m2。測試該種文化紙的抗張強度提尚了 1.1%。
[0086]應(yīng)用實例4
[0087]乳化性:
[0088]按加入量為4kg/t的施膠劑加入量將實施例2中的施膠劑對生產(chǎn)無碳復(fù)寫紙紙漿進(jìn)行表面施膠,該紙漿由漂白麥草漿:漂白楊木漿=40:60組成。該種方案生產(chǎn)出來的紙,下機后測試該種文化紙Cobb值為22.5g/m2,5天后測試Cobb值為21.3g/m2。使用一般施膠劑下機后測試該種文化紙Cobb值為20.3g/m2,5天后測試Cobb值為19.6g/m2。測試該種文化紙的抗張強度提高了 0.9%。
[0089]按加入量為2kg/t的施膠劑加入量將實施例2中的施膠劑對生產(chǎn)無碳復(fù)寫紙紙漿進(jìn)行漿內(nèi)施膠,該紙漿由漂白麥草漿:漂白楊木漿=40:60組成。該種方案生產(chǎn)出來的紙,下機后測試該種文化紙Cobb值為20.6g/m2,5天后測試Cobb值為19.2g/m2。使用一般施膠劑下機后測試該種文化紙Cobb值為18.2g/m2,5天后測試Cobb值為16.lg/m2。測試該種文化紙的抗張強度提高了 1.0%。
[0090]反應(yīng)型:
[0091 ] 按加入量為4kg/t的施膠劑加入量將實施例2中的施膠劑對生產(chǎn)無碳復(fù)寫紙紙漿進(jìn)行表面施膠,該紙漿由漂白麥草漿:漂白楊木漿=40:60組成。該種方案生產(chǎn)出來的紙,下機后測試該種文化紙Cobb值為21.2g/m2,5天后測試Cobb值為18.2g/m2。使用一般施膠劑下機后測試該種文化紙Cobb值為17.2g/m2,5天后測試Cobb值為15.3g/m2。測試該種文化紙的抗張強度提高了 1.1%。
[0092]按加入量為2kg/t的施膠劑加入量將實施例2中的施膠劑對生產(chǎn)無碳復(fù)寫紙紙漿進(jìn)行漿內(nèi)施膠,該紙漿由漂白麥草漿:漂白楊木漿=40:60組成。該種方案生產(chǎn)出來的紙,下機后測試該種文化紙Cobb值為19.8g/m2,5天后測試Cobb值為17.6g/m2。使用一般施膠劑下機后測試該種文化紙Cobb值為15.3g/m2,5天后測試Cobb值為13.2g/m2。測試該種文化紙的抗張強度提高了 1.6%。
[0093] 申請人:聲明,本發(fā)明通過上述實施例來說明本發(fā)明的詳細(xì)方法,但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)方法,即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細(xì)方法才能實施。所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員應(yīng)該明了,對本發(fā)明的任何改進(jìn),對本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等,均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種AKD施膠劑的制備方法,其特征在于,所述方法通過采用陽離子納米微晶纖維素對AKD進(jìn)行乳化或者陽離子納米微晶纖維素與AKD進(jìn)行反應(yīng)實現(xiàn)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述納米微晶纖維素為植物纖維素制得。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述陽離子納米微晶纖維素的制備方法為:將納米微晶纖維素進(jìn)行氧化,然后和胺(銨)類化合物以及含氮化合物接枝,形成陽離子納米微晶纖維素;優(yōu)選地,在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1?1.0%強氧化性酸中加入納米微晶纖維素,再加入施膠增強劑和粘度調(diào)節(jié)劑,通氮氣15?30min,然后加入引發(fā)劑,加熱升溫,當(dāng)溫度升至30?50°C時,繼續(xù)通入氮氣并攪拌15?30min,待溫度上升至40?60°C時,加入胺(銨)類化合物以及含氮化合物進(jìn)行接枝反應(yīng),反應(yīng)時間為1.5?2.5h,得到陽離子納米微晶纖維素;優(yōu)選地,所述強氧化性酸為硝酸、亞硝酸或高錳酸中的任意一種或者至少兩種的組合。
4.如權(quán)利要求3所述的方法,其特征在于,所述陽離子納米微晶纖維素制備過程中的物料配比為: 納米微晶纖維素、施膠增強劑、粘度調(diào)節(jié)劑和胺(銨)類化合物的質(zhì)量比為1:01?0.5:0.1 ?0.3:0.016 ?0.04 ; 優(yōu)選地,含氮化合物和納米微晶纖維素的配比為2?40:100,ymol/mg ; 優(yōu)選地,所用引發(fā)劑為硝酸鈰銨和V044的復(fù)合引發(fā)劑,硝酸鈰銨和納米微晶纖維素的質(zhì)量比為0.1?2.0:1000,硝酸鈰銨和V044的質(zhì)量比為100:5?8。
5.如權(quán)利要求3或4所述的方法,其特征在于,所述施膠增強劑為硼砂或/和鋁鹽; 優(yōu)選地,所述粘度調(diào)節(jié)劑為石蠟、微晶蠟、聚乙烯蠟、氧化聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、沙索蠟、超支化聚合物、APA0、亞乙基雙硬脂酸酰胺、EVA、尿素、鹽酸羥胺、硫酸羥胺或環(huán)己醇中的任意一種或者至少兩種的混合物; 優(yōu)選地,所述胺(銨)類化合物為環(huán)氧丙基三甲基氯化胺、3-氯-2-羥基丙基三甲基氯化銨、氯化縮水甘油基三甲基銨、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-異丙基丙烯酰胺、二異丙胺或三乙烯二胺中的任意一種或者至少兩種的混合物; 優(yōu)選地,所述含氮化合物為N-甲基嗎啉氯鹽、六亞甲基二異氰酸酯或異氰酸酯中的任意一種或者至少兩種的混合物。
6.如權(quán)利要求1-5之一所述的方法,其特征在于,將AKD在60°C下熔化,在攪拌下將陽離子納米微晶纖維素溶液緩慢加入熔融的AKD中,待陽離子納米微晶纖維素溶液加完后,加入鋁鹽的水溶液,然后提高攪拌器的轉(zhuǎn)速,加入蒸餾水以控制乳液的固含量為40%,攪拌3?4min,用鹽酸調(diào)節(jié)乳液,使其pH值為4?7,最后在20?70mPa壓力下勾化,乳化完成后,將AKD乳液自然冷卻至室溫,完成對AKD的乳化,得到AKD施膠劑; 優(yōu)選地,所述乳化過程中的物料配比為: AKD、陽離子納米微晶纖維素和鋁鹽的質(zhì)量比為100:1?8:0.1?4 ; 優(yōu)選地,所述鋁鹽為聚合氯化鋁、硫酸鋁或硫酸鋁鉀中的任意一種或者至少兩種的組入口 ο
7.如權(quán)利要求1-5之一所述的方法,其特征在于,所述方法包括如下步驟: 將陽離子納米微晶纖維素和AKD放入烷烴液體中,均勻混合后,然后放入殺菌劑,在60±5°C溫度下煮沸30?60min,經(jīng)過冷凍干燥和再分散,得到AKD施膠劑; 優(yōu)選地,陽離子納米微晶纖維素和殺菌劑的質(zhì)量比為1:0.03?0.05 ; 優(yōu)選地,陽離子納米微晶纖維素和AKD的質(zhì)量比為100:1?8 ; 優(yōu)選地,殺菌劑為亞乙基雙溴代乙酰、溴代乙酸苯酯、二甲基二硫代氨基甲酸鈉、烷基二甲基節(jié)基氯化錢、2,2- 二溴-2-氛基乙酰胺或1,2- 二溴-2,4- 二氛基丁稀中的任意一種或者至少兩種的混合物; 優(yōu)選地,所述烷烴為正戊烷、正己烷、正庚烷或正辛烷中的任意一種或者至少兩種的混合物。
8.—種如權(quán)利要求1-7之一所述方法制備得到的AKD施膠劑。
9.一種如權(quán)利要求8所述的AKD施膠劑的用途,其特征在于,所述施膠劑用于造紙的漿內(nèi)施膠和表面施膠。
【文檔編號】D21H19/14GK104499361SQ201410670888
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月21日
【發(fā)明者】蔣興宇, 查瑞濤, 楊路明, 孫佳姝, 張鳳山 申請人:國家納米科學(xué)中心