[發明專利]一種造紙中性施膠劑及其制備方法

無效

• 申請號: 200810232744.0
• 申請日: 2008-12-22
• 公開（公告）號: CN101435173A
• 公開（公告）日: 2009-05-20
• 發明（設計）人: 沈一丁;李培枝;楊曉武;李小瑞;李剛輝
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: D21H21/16
• 分類號: D21H21/16
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司
• 代理人: 黃秦芳

技術領域：

本發明屬于精細化學品制備工藝領域，特別涉及一種造紙中性施膠劑及其制備方法。

背景技術：

造紙中性施膠劑的研究和應用日益廣泛，中性施膠代表了當今造紙施膠技術發展的潮流和方向，目前被廣泛應用的有松香型施膠劑和AKD型施膠劑這兩種。但這兩種施膠劑還是存在著以下不足：1、工藝復雜：制備過程中需要添加一種或多種小分子或高分子乳化劑進行乳化，或者需要采用高壓法或者溶劑法，因此制備工藝相對復雜；2、穩定性差：這兩種施膠劑存放時間短，對存放條件要求苛刻，易水解變質或破乳；3、AKD型施膠劑為反應型施膠劑，反應較慢，需要一定的熟化時間，存在施膠滯后的問題。

發明內容：

本發明的目的在于提供一種造紙中性施膠劑及其制備方法，以克服現有技術存在工藝復雜和穩定性差的問題。

為克服現有技術存在的問題，本發明提供的技術方案是：一種造紙中性施膠劑，由下述方法制備得到，該方法依次包括下述步驟：

(1)制備帶長碳鏈烷基的雙硬脂酰胺預聚物：取重量比為1∶0.1～0.5的長碳鏈脂肪酸和多乙烯多胺，反應條件為：將反應器加熱到130℃～160℃，使反應器中的長碳鏈脂肪酸熔融；再將乙烯基多胺加入到反應器中進行反應，時間為1.0～2.5小時；

(2)制備季銨鹽型陽離子雙硬脂酰胺：將甲基化試劑加入上述雙硬脂酰胺預聚物中，對氨基進行甲基化反應，制備季銨鹽型陽離子雙硬脂酰胺。甲基化試劑與長碳鏈脂肪酸的重量比為0.1～1.1∶1；反應條件為：反應溫度在95℃～110℃之間，時間為0.5～1.0小時，得季銨鹽型陽離子雙硬脂酰胺；

(3)制備造紙中性施膠劑：在季銨鹽型陽離子雙硬脂酰胺中加入去離子水，其中季銨鹽型陽離子雙硬脂酰胺與去離子水的重量比為1∶1.5～9，在攪拌作用下于水中分散得產物。

上述步驟(1)中的長碳鏈酰基材料是長碳鏈的脂肪酸，碳數為10～20；所述的多乙烯多胺是二乙烯三按、三乙烯四胺或四乙烯五胺。

上述長碳鏈的脂肪酸的碳數為12～18。碳數越長效果越好，但是18個碳數以上的長碳鏈的脂肪酸比較難取得，因此綜合考慮在上述范圍最合適。

上述長碳鏈的脂肪酸是硬脂酸、軟脂酸或十二酸。

上述步驟(2)中的甲基化試劑可以為碳酸二甲酯、乙二酸二甲酯、丙二酸二甲酯、丁二酸二甲酯、戊二酸二甲酯。

一種造紙中性施膠劑，由下述方法制備得到，該方法依次包括下述步驟：

(1)制備帶長碳鏈烷基的雙硬脂酰胺預聚物：取重量比為1∶0.1～0.5的長碳鏈脂肪酸和多乙烯多胺，反應條件為：將反應器加熱到130℃～160℃，使反應器中的長碳鏈脂肪酸熔融；再將乙烯基多胺加入到反應器中進行反應，時間為1.0～2.5小時；

(2)制備季銨鹽型陽離子雙硬脂酰胺：將甲基化試劑加入上述雙硬脂酰胺預聚物中，對氨基進行甲基化反應，制備季銨鹽型陽離子雙硬脂酰胺。甲基化試劑與長碳鏈脂肪酸的重量比為0.1～1.1∶1；反應條件為：反應溫度在95℃～110℃之間，時間為0.5～1.0小時，得季銨鹽型陽離子雙硬脂酰胺；

(3)制備造紙中性施膠劑：在季銨鹽型陽離子雙硬脂酰胺中加入去離子水，其中季銨鹽型陽離子雙硬脂酰胺與去離子水的重量比為1∶1.5～9，在攪拌作用下于水中分散得產物。

與現有技術相比，本發明的優點是：

1.制備工藝簡單：本產品帶有季銨鹽型陽離子基團，所得產品可自乳化，與松香型施膠劑和AKD型施膠劑相比，在分散過程中不需要添加任何乳化劑和有機溶劑，制備工藝簡單。

2.產品性能好：(1)本產品分子中帶有長脂肪烴鏈，可以更好的提高產品的疏水性，在中性條件下有良好的施膠效果。(2)由于長碳鏈之間疏水基作用，使纖維之間勢能增大，對紙張具有良好的增厚和柔軟作用。(3)由于本產品具有自乳化性，可形成納米級細微乳液，穩定性好，因此存放時間長，對存放條件要求低。(4)施膠見效快，因此不存在施膠滯后的問題。

3.制備成本低：本產品選用相對廉價的半天然產物硬脂酸或軟脂酸等長碳鏈脂肪酸和多乙烯多胺反應獲得雙硬脂酰胺，同時因制備工藝簡單，因此制備成本得到有效降低。

4.制備工藝環保：在本產物的制備過程中以水為分散介質，不添加任何有機溶劑，可以有效消除對環境和操作人員的污染和損害。

具體實施方式：

下面將結合實施例對本發明做詳細地說明。