本發(fā)明屬于造紙助劑領(lǐng)域，尤其涉及一種表膠增強劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
：紙張表面施膠劑是一類涂布于紙張表面，用于紙張物理性能的增強的化學(xué)助劑。目前紙張表面施膠劑主要有淀粉類、聚乙烯醇、羧甲基纖維素（CMC）、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸酯類等多種，生產(chǎn)上為了增加使用效果，有時還將兩種或兩種以上膠料混合使用。聚乙烯醇成膜性好，成膜強度高，但是價格貴，且易滲透。CMC粘度高，不易配制成較高濃度的膠液，并且要增加蒸煮設(shè)備。聚丙烯酰胺和聚丙烯酸酯類的施膠劑處理紙張后，紙張的表面強度不夠，印刷過程中容易出現(xiàn)掉毛掉粉的現(xiàn)象。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明針對上述的問題，設(shè)計了一種可明顯改善紙張的物理性能，且穩(wěn)定性好，抗雜離子干擾能力強的表膠增強劑及其制備方法。為了達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為，一種表膠增強劑，其特征在于，所述表膠增強劑由以下質(zhì)量份數(shù)的組分制成：作為優(yōu)選，所述親水性單體由甲基丙烯酸和衣康酸組成；所述甲基丙烯酸：衣康酸為1:1。作為優(yōu)選，所述疏水性單體為苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羥乙酯的一種或多種。作為優(yōu)選，所述陽離子單體為甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨。作為優(yōu)選，所述引發(fā)劑為水溶性偶氮引發(fā)劑，所述水溶性偶氮引發(fā)劑為偶氮二異丁基脒鹽酸鹽、偶氮二異丁咪唑啉鹽酸鹽的一種或多種。作為優(yōu)選，所述交聯(lián)劑為鄰苯二甲酸二烯丙酯。一種制備表膠增強劑的方法，具體包括以下步驟：a、將固體聚乙烯醇與水混合，常溫攪拌0.5h，升溫至92~97℃之間攪拌溶解，保溫至聚乙烯醇完全溶解，得到聚乙烯醇溶液A（固含量控制在8~12%之間）；b、將引發(fā)劑配制成5~10%的水溶液；c、將乳化劑、水、疏水性單體混合，在40~50℃條件下攪拌，升溫至75~85℃之間，得到預(yù)乳化液B；d、反應(yīng)釜中加入水、N-羥甲基丙烯酰胺、親水性單體，攪拌混合均勻，升溫至60~70℃之間，滴加引發(fā)劑溶液，滴加時間為1~1.5h；e、滴加完成后，將剩余乳化劑、聚乙烯醇溶液A、預(yù)乳化液B、陽離子單體、交聯(lián)劑加入到反應(yīng)釜中，攪拌升溫至70~80℃，滴加余下的引發(fā)劑溶液，滴加時間為30~60min，滴加完成后，保溫反應(yīng)1~3h；f、冷卻至室溫，過濾制得成品。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果在于，1、本發(fā)明表膠增強劑分子中含有大量的羥基、羧基等功能基團，可強力附著在纖維上，提高纖維間的結(jié)合強度，具有自交聯(lián)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)功能，提高了增強劑與增強劑之間，以及增強劑與纖維和填料間的作用力，提高增強劑的作用效果；其良好的成膜性可減少表膠向紙內(nèi)的遷移，提高紙張的表面強度，避免出現(xiàn)掉毛掉粉現(xiàn)象；2、利用本發(fā)明中的制備方法能夠彌補原紙高加填技術(shù)和高比例配用短纖維原料（如二次纖維）所帶來的原紙強度下降的缺陷，提高紙張的灰分，降低成本。3、本發(fā)明表膠增強劑可配合使用碳酸鈣。在施膠過程中使用時碳酸鈣直接加入儲膠槽中（攪拌均勻），保證紙張品質(zhì)的基礎(chǔ)上有效提高紙張灰分，降低生產(chǎn)成本。附圖說明為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為表膠增強劑輸送的流程圖；以上各圖中，1.表膠增強劑；2.螺桿泵；3.表膠儲存槽；4.輸送管道。具體實施方式為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實施例及實施例中的特征可以相互組合。在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是，本發(fā)明還可以采用不同于在此描述的其他方式來實施，因此，本發(fā)明并不限于下面公開說明書的具體實施例的限制。針對文化用紙的需求，通過分子設(shè)計，選擇幾種功能單體，通過共聚和接枝改性方法，得到分子中含有親水基團和疏水基團的聚合物乳液，即表膠增強劑。該聚合物不僅具有很好的成膜性，而且具有自交聯(lián)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)功能，提高了增強劑與增強劑之間，以及增強劑與纖維和填料間的作用力，提高增強劑的作用效果，可明顯改善紙張的強度性能，滿足紙張涂布及施膠的需求。增強劑聚合物鏈上引入陰陽離子單體，抗雜離子干擾能力強，適應(yīng)復(fù)雜的造紙環(huán)境。本發(fā)明的實施例中的引發(fā)劑選用偶氮二異丁基脒鹽酸鹽，疏水性單體則選用苯乙烯。實施例1聚乙烯醇15份N-羥甲基丙烯酰胺15份親水性單體18份疏水性單體18份陽離子單體25份引發(fā)劑3份交聯(lián)劑3份乳化劑3份水500份；制備方法具體包括以下步驟：a、將固體聚乙烯醇與水混合，常溫攪拌0.5h，升溫至95℃攪拌溶解，保溫至聚乙烯醇完全溶解，得到聚乙烯醇溶液A（固含控制在10%）；b、將引發(fā)劑配制成8%的水溶液；c、將乳化劑、水、疏水性單體混合，在40℃條件下攪拌，升溫至80℃，得到預(yù)乳化液B；d、反應(yīng)釜中加入水、N-羥甲基丙烯酰胺、親水性單體，攪拌混合均勻，升溫至70℃，滴加引發(fā)劑溶液，滴加時間為1h；e、滴加完成后，將剩余乳化劑、聚乙烯醇溶液A、預(yù)乳化液B、陽離子單體、交聯(lián)劑加入到反應(yīng)釜中，攪拌升溫至80℃，滴加余下的引發(fā)劑溶液，滴加時間為60min，滴加完成后，保溫反應(yīng)2h；f、冷卻至室溫，過濾制得成品。實施例2聚乙烯醇18份N-羥甲基丙烯酰胺16份親水性單體15份疏水性單體20份陽離子單體18份引發(fā)劑4份交聯(lián)劑4份乳化劑5份水500份；制備方法具體包括以下步驟：a、將固體聚乙烯醇與水混合，常溫攪拌0.5h，升溫至96℃攪拌溶解，保溫至聚乙烯醇完全溶解，得到聚乙烯醇溶液A（固含量控制在9%）；b、將引發(fā)劑配制成7%的水溶液；c、將乳化劑、水、疏水性單體混合，在45℃條件下攪拌，升溫至80℃，得到預(yù)乳化液B；d、反應(yīng)釜中加入水、N-羥甲基丙烯酰胺、親水性單體，攪拌混合均勻，升溫至60℃，滴加引發(fā)劑溶液，滴加時間為1.5h；e、滴加完成后，將剩余乳化劑、聚乙烯醇溶液A、預(yù)乳化液B、陽離子單體、交聯(lián)劑加入到反應(yīng)釜中，攪拌升溫至70℃，滴加余下的引發(fā)劑溶液，滴加時間為45min，滴加完成后，保溫反應(yīng)1.5h；f、冷卻至室溫，過濾制得成品。實施例3聚乙烯醇20份N-羥甲基丙烯酰胺12份親水性單體18份疏水性單體15份陽離子單體22份引發(fā)劑5份交聯(lián)劑5份乳化劑3份水500份；制備方法具體包括以下步驟：a、將固體聚乙烯醇與水混合，常溫攪拌0.5h，升溫至94℃攪拌溶解，保溫至聚乙烯醇完全溶解，得到聚乙烯醇溶液A（固含量控制在11%）；b、將引發(fā)劑配制成9%的水溶液；c、將乳化劑、水、疏水性單體混合，在50℃條件下攪拌，升溫至85℃，得到預(yù)乳化液B；d、反應(yīng)釜中加入水、N-羥甲基丙烯酰胺、親水性單體，攪拌混合均勻，升溫至65℃之間，滴加引發(fā)劑溶液，滴加時間為1.5h；e、滴加完成后，將剩余乳化劑、聚乙烯醇溶液A、預(yù)乳化液B、陽離子單體、交聯(lián)劑加入到反應(yīng)釜中，攪拌升溫至80℃，滴加余下的引發(fā)劑溶液，滴加時間為60min，滴加完成后，保溫反應(yīng)1h；f、冷卻至室溫，過濾制得成品。實施例制備的表膠增強劑性能指標如表1所示表1項目實施例1實施例2實施例3外觀淡乳白色液體淡乳白色液體淡乳白色液體粘度（cps，25℃）420380412pH值5.55.45.5固含量（%）20.620.220.5如圖1所示，表膠增強劑添加在表面施膠儲存槽，根據(jù)膠料的流量按比例連續(xù)添加，采用此類添加方式可以使表膠混合均勻。紙張測試指標如表2所示：表2注：本次試驗總試用時間為4h，只作為驗證試驗，原漿料和配比均未變化，加入表膠增強劑后，抗水性表面施膠劑加入量降低。從表中數(shù)據(jù)可以看出，保持表膠增強劑添加量噸紙4Kg，同時添加GCC，紙張表面強度有所提高，且隨著GCC添加量不斷增加，紙張指標均表現(xiàn)正常，未出現(xiàn)表面掉毛掉粉現(xiàn)象，保持表膠增強劑添加量噸紙4Kg，GCC噸紙25Kg，紙張指標與未添加前保持一致，且紙張手感有所提高。這充分說明表膠增強劑能夠有效改善紙張印刷適應(yīng)性。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非是對本發(fā)明作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實施例應(yīng)用于其它領(lǐng)域，但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍。當(dāng)前第1頁1 2 3