[發明專利]高取代度陽離子淀粉改性AKD的制備方法

有效

• 申請號: 201110373975.5
• 申請日: 2011-11-15
• 公開（公告）號: CN102535247A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 陳夫山;吳海鵬;劉丹鳳;尤鵬
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: D21H21/16
• 分類號: D21H21/16;D21H17/29
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明主要采用工業AKD和高取代度陽離子淀粉為主要原料，在合適的工藝條件下制備陽離子淀粉改性AKD，改性AKD通過高剪切乳化后制得的AKD乳液在漿內和表面施膠使紙頁具有良好的漿內施膠效果。

背景技術

烷基烯酮二聚體(AKD)作為一種優良的施膠劑由美國的Hercules公司于1948年發明，在1956年進行工業化生產，次年即開始銷售其AKD中性施膠產品Aquapel，在1957年和1960年Hercules公司又將該產品最早應用在高檔紙和奶制品包裝用紙的生產中。

AKD無法直接溶于水，造紙漿料體系是水分散體系，因此AKD無法直接應用于漿內施膠，要使AKD能夠均勻分散于漿料中且能夠有效的附著在植物纖維上，需要對AKD進行相應的處理。通常情況下，是將AKD進行乳化，將AKD在適當的溫度下經高速剪切分散。AKD本身不帶電荷，難以同纖維吸附留著，所以需要使用陽離子型乳化劑將AKD乳化，使AKD帶上正電荷而吸附到帶負電荷的纖維上，最常用的乳化劑是陽離子淀粉。淀粉作為化工原料與石油化工原料相比具有價廉、可再生、永不枯竭、生物可降解性、綠色環保等突出的特點，是自然界中最重要的可再生資源之一。

目前，工業規模生產的陽離子淀粉大部分為低取代度產品，盡管已有粘結性、成膜性等優良性能而應用于工業上，但這種特性還是有限的，尤其不適用于現代發展的各種新技術、新工藝、新設備的要求。如陽離子淀粉作為固色劑、助留劑、助濾劑、絮凝劑、脫水劑、分散劑、天然膠料使用時，都需要更強的正電性，這就要求陽離子淀粉具有0.1～1或更高的取代度。在造紙工業中，為了使AKD添加容易和均勻分布，通常AKD要制成乳液，這給運輸和存放帶來了困難。用高活性、高陽電荷的陽離子淀粉提高陽電荷密度，增加界面膜的強度，使乳液具有較好的穩定性。陽離子淀粉作為最重要的AKD乳化劑，因此，除了要具有高的取代度外，通過新的手段使AKD施膠劑避免水解、提高施膠性能、并便于儲存和運輸勢在必行。

發明內容：

高取代度陽離子淀粉改性AKD的制備方法：以工業AKD和高取代度陽離子淀粉為主要原料：(1)將AKD蠟片在80℃熔融后，按照一定比例加入高取代度陽離子淀粉粉末到熔融物中；(2)將混合物在80℃下攪拌反應一定時間，出料冷卻后，制得固體的改性AKD。

本發明的優點在于：

1、制備的陽離子淀粉改性AKD為固體，便于儲存和運輸；

2、產品熔融后通過高速剪切乳化，將制得的AKD乳液進行漿內施膠和表面施膠，其施膠效果高于傳統的AKD乳液。

實施方式

下面結合本發明的具體實施例作詳細說明。

應用實例1：

用以上實例1中制備的產品制備AKD乳液，實驗結果表明：高取代度陽離子淀粉改性AKD的乳化效果很好，在離心試管中放入AKD乳液，置于離心機上，按GB11543-89進行離心穩定性測定(4000r/min，10min)。將乳液分為六個等級，一級最好，六級最差。

一級：乳液呈現良好的均勻性；

二級：乳液初步可見稠度不勻；

三級：乳液底層和上層透光不均勻；

四級：體系初步可見相的分離；

五級：體系明顯可見相的分離；

六級：體系兩個相完全分離。

測得結果為改性AKD的乳化效果為一級；

應用實例2：

質量分數為15％的AKD改性陽離子淀粉乳液與同質量分數的傳統AKD乳液漿內施膠穩定后效果進行對比，用液體滲透法進行施膠度測定，按GB5405-1985規定的方法進行施膠度測定結果如下表所示。

??乳液用量(相對于絕干漿)/％??0.6??0.8??1.0??改性AKD乳液施膠度/s??84??112??113??傳統AKD乳液施膠度/s??70??71??95