一種用于紙張?jiān)龉庠鰪?qiáng)的噴淋增強(qiáng)劑及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于造紙技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于紙張?jiān)龉庠鰪?qiáng)的增強(qiáng)乳液及其制備 方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 制漿造紙工業(yè)隨著二次纖維原料和高得率漿料的大量使用，紙張表面強(qiáng)度對(duì)增強(qiáng) 助劑的依賴越來(lái)越大，現(xiàn)代印刷技術(shù)對(duì)紙張表面綜合性能提出更高要求，而現(xiàn)行在用的的 表面處理助劑主要是有氧化淀粉和苯乙烯丙烯酸（SMA或SAE)聚合物，前者強(qiáng)度差、抗水性 差；后者因采用苯、甲苯等有機(jī)溶劑做介質(zhì)聚合，對(duì)制備和應(yīng)用的操作工人以及環(huán)境帶來(lái)污 染和影響，成品紙張也含有害物質(zhì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種用于紙張?jiān)龉庠?強(qiáng)的增強(qiáng)乳液及其制備方法和應(yīng)用，該紙張?jiān)龉庠鰪?qiáng)乳液通過(guò)表面噴淋或轉(zhuǎn)移施膠，和帶 負(fù)電荷的纖維穩(wěn)定吸附，從而增強(qiáng)紙頁(yè)的表面強(qiáng)度，并且因聚合物的作用提高紙張抗水性， 同時(shí)避免了流失，對(duì)廢水處理降低影響。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種紙張?jiān)龉庠鰪?qiáng)乳液的制備方法 包括以下步驟： 步驟S1，將水、乳化分散劑和淀粉混合成淀粉乳狀液； 步驟S2,在攪拌中，向淀粉乳狀液中加入降粘劑，并升溫至60-75攝氏度，再加入引發(fā) 劑調(diào)節(jié)溶液PH值為5-6 ; 步驟S3,加入聚合物水溶液，反應(yīng)3-5小時(shí)，冷卻，再加入PH調(diào)整劑調(diào)整溶液PH值為 6-8 ； 步驟S4,加入防腐穩(wěn)定劑，測(cè)得取代度為0. 03-0. 06,制得接枝噴淋淀粉乳液，也即制 得紙張?jiān)龉庠鰪?qiáng)乳液。
[0005]優(yōu)選的技術(shù)方案，所述步驟Sl中淀粉乳狀液中各組分和各組分的質(zhì)量百分比為： 淀粉 25-35% ; 乳化分散劑 0. 6-0. 1% ; 余量為水。
[0006] 進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案，所述淀粉為玉米淀粉、木薯淀粉或者馬鈴薯淀粉中的一 種。
[0007] 更進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案，所述乳化分散劑為十二烷基三甲基氯化銨、十六烷基 三甲基氯化銨或者十八烷基三甲基氯化銨中的一種。
[0008] 所述步驟S2中降粘劑為淀粉酶或過(guò)硫酸銨。
[0009] 所述步驟S2中引發(fā)劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀或氫氧化銨中的一種。
[0010] 所述步驟S3中聚合物水溶液為含量40%二甲基二烯丙基氯化銨/丙烯酰胺共聚 物。
[0011] 所述40%二甲基二烯丙基氯化銨/丙烯酰胺共聚物與淀粉的質(zhì)量比為8-15:100。
[0012] 所述步驟S3中加入的PH調(diào)整劑為片堿、純堿、鹽酸、硫酸、或冰醋酸中的一種或任 意兩種的組合。
[0013] 所述步驟S4中防腐穩(wěn)定劑為卡松，該卡松與淀粉的質(zhì)量比為0. 2-0. 6:100。
[0014] 本發(fā)明的有益效果為：利用乳液中淀粉枝接帶正電荷的聚合物，通過(guò)表面噴淋或 轉(zhuǎn)移施膠，讓其和帶負(fù)電荷的纖維穩(wěn)定吸附，從而增強(qiáng)紙頁(yè)的表面強(qiáng)度，并且因聚合物的作 用提高了紙張抗水性，同時(shí)避免了其流失，降低了對(duì)廢水處理的影響。
[0015] 同時(shí)，本發(fā)明具有工藝簡(jiǎn)單，使用流程極短，不會(huì)產(chǎn)生有害副產(chǎn)物，不含甲醛、苯等 有害物質(zhì)，減少環(huán)境危害。
[0016] 另外，本發(fā)明制得的產(chǎn)品能有效提高紙頁(yè)拉力，平滑光澤，使用時(shí)和表面施膠或噴 淋膠液混合直接使用，具有使用簡(jiǎn)單方便、流失率低等特點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】，對(duì)本 發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發(fā)明的范圍。此 夕卜，在以下說(shuō)明中，省略了對(duì)公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本發(fā)明的概念。
[0018] 一種紙張?jiān)龉庠鰪?qiáng)乳液的制備方法包括以下步驟： 步驟S1，將水、乳化分散劑和淀粉混合成淀粉乳狀液； 其中，淀粉乳狀液中各組分和各組分的質(zhì)量百分比為：淀粉25-35%;乳化分散劑 0. 6-0. 1% ;余量為水。所述淀粉為玉米淀粉、木薯淀粉或者馬鈴薯淀粉中的一種(本實(shí)施例 選玉米淀粉)。所述乳化分散劑為十二烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基氯化銨或者十八 烷基三甲基氯化銨中的一種(本實(shí)施例選十二烷基三甲基氯化銨)。
[0019] 步驟S2,在攪拌中，向淀粉乳狀液中加入降粘劑，并升溫至60-75攝氏度，再加入 引發(fā)劑調(diào)節(jié)溶液PH值為5-6 ; 其中，降粘劑為淀粉酶或過(guò)硫酸銨(本實(shí)施例選過(guò)硫酸銨)。引發(fā)劑為氫氧化鈉、氫氧化 鉀或氫氧化銨中的一種(本實(shí)施例選氫氧化鉀)。
[0020] 步驟S3,加入聚合物水溶液，反應(yīng)3-5小時(shí)，冷卻，再加入PH調(diào)整劑調(diào)整溶液PH值 為 6-8 ; 其中，聚合物水溶液為含量40%二甲基二烯丙基氯化銨/丙烯酰胺共聚物，且40%二甲 基二烯丙基氯化銨/丙烯酰胺共聚物與淀粉的質(zhì)量比為8-15:IOO15PH調(diào)整劑為片堿、純堿、 鹽酸、硫酸、或冰醋酸中的一種或任意兩種的組合(本實(shí)施例為純堿)。
[0021] 步驟S4,加入防腐穩(wěn)定劑，測(cè)得取代度為0. 03-0. 06,制得接枝噴淋淀粉乳液，也 即制得紙張?jiān)龉庠鰪?qiáng)乳液。
[0022] 其中，防腐穩(wěn)定劑為卡松，且卡松與淀粉的質(zhì)量比為0. 2-0. 6:100。
[0023] 為了驗(yàn)證本發(fā)明制得的紙張?jiān)龉庠鰪?qiáng)乳液的效果，進(jìn)行如下對(duì)比實(shí)驗(yàn)： 實(shí)驗(yàn)A，將濃度為12%的氧化淀粉膠液與本紙張?jiān)龉庠鰪?qiáng)乳液混合，其中氧化淀粉膠液 與本發(fā)明制品的紙張?jiān)龉庠鰪?qiáng)乳液的質(zhì)量比為100:1. 5。
[0024] 實(shí)驗(yàn)B，將濃度為12%的氧化淀粉膠液與本紙張?jiān)龉庠鰪?qiáng)乳液混合，其中氧化淀粉 膠液與本發(fā)明制品的紙張?jiān)龉庠鰪?qiáng)乳液的質(zhì)量比為100:2. 0。
[0025] 實(shí)驗(yàn)C，將濃度為12%的氧化淀粉膠液與本紙張?jiān)龉庠鰪?qiáng)乳液混合，其中氧化淀粉 膠液與本發(fā)明制品的紙張?jiān)龉庠鰪?qiáng)乳液的質(zhì)量比為100:3. 0。
[0026] 實(shí)驗(yàn)D，僅有濃度為12%的氧化淀粉膠液。
[0027] 將實(shí)驗(yàn)A、實(shí)驗(yàn)B、實(shí)驗(yàn)C和實(shí)驗(yàn)D制得的膠液，依次在相同條件的120克膠版紙上 用10#涂布棒進(jìn)行表面施膠，涂布量為2g/m2,，涂布后，在105度的恒溫烘箱中烘干45秒， 取出冷卻至室溫進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)結(jié)果如下：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種紙張?jiān)龉庠鰪?qiáng)乳液的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟S1，將水、乳化分散劑和淀粉混合成淀粉乳狀液； 步驟S2,在攪拌中，向淀粉乳狀液中加入降粘劑，并升溫至60-75攝氏度，再加入引發(fā) 劑調(diào)節(jié)溶液PH值為5-6 ; 步驟S3,加入聚合物水溶液，反應(yīng)3-5小時(shí)，冷卻，再加入PH調(diào)整劑調(diào)整溶液PH值為 6-8 ； 步驟S4,加入防腐穩(wěn)定劑，測(cè)得取代度為0. 03-0. 06,制得接枝噴淋淀粉乳液，也即制 得紙張?jiān)龉庠鰪?qiáng)乳液。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紙張?jiān)龉庠鰪?qiáng)乳液的制備方法，其特征在于，所述步驟 Sl中淀粉乳狀液中各組分和各組分的質(zhì)量百分比為： 淀粉 25-35% ; 乳化分散劑 0. 6-0. 1% ; 余量為水。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種紙張?jiān)龉庠鰪?qiáng)乳液的制備方法，其特征在于，所述淀粉 為玉米淀粉、木薯淀粉或者馬鈴薯淀粉中的一種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種紙張?jiān)龉庠鰪?qiáng)乳液的制備方法，其特征在于，所述乳化 分散劑為十二烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基氯化銨或者十八烷基三甲基氯化銨中的 一種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紙張?jiān)龉庠鰪?qiáng)乳液的制備方法，其特征在于：所述步驟 S2中降粘劑為淀粉酶或過(guò)硫酸銨。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紙張?jiān)龉庠鰪?qiáng)乳液的制備方法，其特征在于：所述步驟 S2中引發(fā)劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀或氫氧化銨中的一種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紙張?jiān)龉庠鰪?qiáng)乳液的制備方法，其特征在于：所述步驟 S3中聚合物水溶液為含量40%二甲基二烯丙基氯化銨/丙烯酰胺共聚物。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種紙張?jiān)龉庠鰪?qiáng)乳液的制備方法，其特征在于：所述40% 二甲基二烯丙基氯化銨/丙烯酰胺共聚物與淀粉的質(zhì)量比為8-15:100。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紙張?jiān)龉庠鰪?qiáng)乳液的制備方法，其特征在于：所述步驟 S3中加入的PH調(diào)整劑為片堿、純堿、鹽酸、硫酸、或冰醋酸中的一種或任意兩種的組合。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紙張?jiān)龉庠鰪?qiáng)乳液的制備方法，其特征在于：所述步驟 S4中防腐穩(wěn)定劑為卡松，該卡松與淀粉的質(zhì)量比為0. 2-0. 6:100。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種紙張?jiān)龉庠鰪?qiáng)乳液的制備方法，其包括以下步驟：步驟S1，將水、乳化分散劑和淀粉混合成淀粉乳狀液；步驟S2，在攪拌中，向淀粉乳狀液中加入降粘劑，并升溫至60-75攝氏度，再加入引發(fā)劑調(diào)節(jié)溶液PH值為5-6；步驟S3，加入聚合物水溶液，反應(yīng)3-5小時(shí)，冷卻，再加入PH調(diào)整劑調(diào)整溶液PH值為6-8；步驟S4，加入防腐穩(wěn)定劑，測(cè)得取代度為0.03-0.06，制得接枝淀粉乳液，也即制得紙張?jiān)龉庠鰪?qiáng)乳液。本發(fā)明具有工藝簡(jiǎn)單，使用流程極短，不會(huì)產(chǎn)生有害副產(chǎn)物，不含甲醛、苯等有害物質(zhì)，減少環(huán)境危害。本發(fā)明制得的產(chǎn)品能有效提高紙頁(yè)拉力，平滑光澤，使用時(shí)和表面施膠或噴淋膠液混合直接使用，具有使用簡(jiǎn)單方便、流失率低等特點(diǎn)。
【IPC分類】C08F299-02, D21H21-14, D21H21-18
【公開號(hào)】CN104610520
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410661323
【發(fā)明人】張妍
【申請(qǐng)人】上海星霖環(huán)保科技有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2014年11月19日