[發明專利]一種高穩定性的ASA造紙施膠劑乳狀液的制備方法

無效

• 申請號: 200910020447.4
• 申請日: 2009-04-09
• 公開（公告）號: CN101574834A
• 公開（公告）日: 2009-11-11
• 發明（設計）人: 劉溫霞;于得海;魯鵬
• 申請（專利權）人: 山東輕工業學院
• 主分類號: B28C1/04
• 分類號: B28C1/04;D21H21/16;D21H17/68;D21H17/24
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所
• 代理人: 李桂存

技術領域

本發明涉及一種高穩定性的ASA造紙施膠劑乳狀液的制備方法，具體涉及一種利用天然高分子聚合物調整蒙脫石微粒對ASA與水的相對潤濕性能，提高固體微粒對ASA的乳化與穩定作用，以制備高穩定性和高施膠效率的ASA乳狀液。

背景技術

ASA(烯基琥珀酸酐)是一種高反應活性的造紙中性施膠劑，具有施膠效率高、熟化速率快、施膠pH值適應范圍廣、成紙不打滑等優勢，廣泛用于高級紙和紙板的漿內施膠，尤其適用于機內涂布的大型高速紙機，有助于提高施膠效率、減少造紙施膠劑的用量。然而，ASA易水解，水解不但降低施膠效率，水解產物還會造成紙張的抄造障礙，需要在抄紙車間現場乳化。目前主要利用陽離子淀粉和低分子表面活性劑來乳化ASA。由于淀粉需要先經糊化、冷卻之后再使用，乳化工藝復雜，不易控制，而ASA乳化又是造紙工業用好ASA的關鍵。因此，發展更為簡便、易行的ASA的乳化方法和提高乳化體系對ASA的乳化性能是造紙工業提高ASA施膠效率的重要途徑。

美國專利US5,962,555披露了一種利用紫羅烯聚合物和聚乙烯亞胺的混合物來乳化ASA的方法，其中的紫羅烯聚合物不但可提高施膠效率還具有殺菌的作用。美國專利US6,346,554披露了一種利用天然植物膠來乳化ASA的方法，據稱植物膠可通過提高ASA在纖維上的留著率、減少ASA的水解和由此引起的沉積問題及在纖維表面形成更為均勻的膜而提高ASA的施效率。這些發明雖然免除了淀粉糊化給操作上帶來的不便，然而，為了獲得更穩定的ASA乳狀液，仍然需要添加2％左右的表面活性劑，且乳化劑的用量太高，常為ASA的1～4倍。

《中國造紙》2007年第1期第11頁的文章報道了利用具有表面活性的合成高分子乳化劑乳化ASA的方法，但至少需要與ASA的質量比例為1∶1的量，才能獲得適當施膠效率的ASA乳狀液；《中華紙業》2009年第4期第22頁報道了利用苯丙乳液共聚物乳化ASA的技術，可將乳化劑的質量分數降至20％，但需要配用助留劑和穩定劑才能獲得較好的穩定與施膠效果，乳化ASA所需輸入的物料量仍然很高。

美國專利US6,284,099披露了一種利用造紙陰離子微粒助留劑如膨潤土、膠體二氧化硅、有機微粒與少量表面活性劑和螯合劑穩定ASA乳狀液的方法，可將微粒助留劑與施膠劑合二為一，簡化了操作，降低了表面活性劑的用量。但仍不能完全避免表面活性劑帶來的不利影響，且微粒組分添加量過大，所制備的ASA乳液濃度很低。公開號為CN101333789的中國專利公開了一種利用膨潤土與水滑石聯合使用，用于乳化與穩定ASA的方法，該乳化工藝可完全避免使用表面活性劑和由此對ASA施膠的不利影響，且制備工藝簡單、乳化劑用量少、乳化成本低廉，所制備的乳狀液濃度高、水解穩定性好、施膠效率較高。然而，由于水滑石對膨潤土的微絮聚作用相當于提高了膨潤土的粒度，所制備的ASA乳狀液液滴直徑一般較蒙脫石穩定的乳狀液液滴直徑大，如果想進一步提高ASA的施膠效率，則需要另尋他徑。

發明內容

為解決上述存在的問題，本發明提供了一種高穩定性的ASA造紙施膠劑乳狀液的制備方法。該方法不僅乳化劑用量少、乳化工藝簡單、完全不使用表面活性劑，而且所得乳狀液的施膠效率可得到大幅度提高。

本發明是通過以下技術方案實現的：

方案一：將蒙脫石分散在水中，在機械攪拌作用下，將其與油狀ASA混合，經過一定時間的剪切分散作用，制備出蒙脫石穩定的O/W型ASA乳狀液；然后先加入稀酸溶解的殼聚糖溶液，再加入弱堿至上述ASA乳狀液中，使殼聚糖沉積到穩定ASA乳狀液的蒙脫石上，再經適當的機械攪拌作用，制備出穩定的O/W型ASA乳狀液。

為簡化操作，也可采用方案二：將蒙脫石、弱堿和稀酸溶解的殼聚糖溶液共同分散在水中，使經酸溶解的殼聚糖先經弱堿沉積到蒙脫石上，制得經殼聚糖沉積改性的蒙脫石微粒乳化劑；再在機械攪拌作用下，將上述乳化劑與油狀的ASA混合，經過一定時間的剪切分散作用，制備出穩定的O/W型ASA乳狀液。

本發明所涉及的ASA施膠劑為常溫下以液態形式存在的未經乳化的各種用于造紙施膠的ASA工業產品，為了提高施膠效率，最好是沒有添加表面活性劑的ASA工業產品，其與構成ASA乳狀液的總水量的質量比一般在1∶1～4之間，優選的比例為1∶2～3，構成ASA乳狀液的總水量指最后加到ASA中的所有水量，包括分散蒙脫石、溶解殼聚糖和氨水的所有水量。