[發(fā)明專利]一種施膠增強(qiáng)劑及其制備方法與應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210140622.5
• 申請日: 2012-05-08
• 公開（公告）號: CN102704338A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李廣勝;曹國平
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: D21H21/16
• 分類號: D21H21/16;D21H21/18;D21H19/14;D21H19/30;D21H19/34
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 裘暉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于造紙化工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種施膠增強(qiáng)劑及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)

在紙業(yè)制造工藝工程中，為了滿足紙張的使用性能，都會對紙張進(jìn)行施膠處理。傳統(tǒng)的施膠多為漿內(nèi)施膠，用于漿內(nèi)施膠的膠料主要為松香膠系列制品或合成膠。松香膠最早用于漿內(nèi)施膠，由于具有價(jià)格低廉且易于制備、施膠度易于控制、廢紙容易處理等優(yōu)點(diǎn)，一直是國內(nèi)造紙行業(yè)主要采用的施膠劑。傳統(tǒng)施膠方法的發(fā)展使得單位紙產(chǎn)量的耗膠量和施膠費(fèi)用明顯下降，但這種建立在松香膠基礎(chǔ)上的傳統(tǒng)施膠方法也存在著諸多的弊?。核上闶┠z的酸性環(huán)境加重了設(shè)備的腐蝕和白水的污染，生產(chǎn)出的紙頁強(qiáng)度較差且易于老化，對紙頁填料要求苛刻而不利于造紙生產(chǎn)成本的降低等。

此外，隨著造紙資源日益緊張，再生纖維材料得到了大量使用。但是，使用再生纖維材料來制備紙頁時，特別是廢紙多次循環(huán)回用，因材料化學(xué)雜質(zhì)多，細(xì)小纖維與填料比例大，紙張形成后，普遍存在強(qiáng)度差的特點(diǎn)，使用傳統(tǒng)施膠劑處理紙張后依然難以達(dá)到高強(qiáng)度及較好的防潮要求。

陽離子施膠是解決上述問題的一種有效的方法，施膠劑能增進(jìn)紙及紙板的強(qiáng)度以改善產(chǎn)品的某些性能。因施膠劑能夠滲透入紙纖維間隙，并在形成疏水層或者表面均勻結(jié)一層膜，故可使紙表面的耐水性、表面強(qiáng)度、纖維結(jié)合度提高。申請?zhí)枮?00810048398.0、名稱為“改性石油樹脂施膠劑及其制備方法和用途”公開了一種利用改性石油樹脂制備施膠劑的方法，但是改性石油樹脂的獲得須在高溫（190～200℃）高壓狀態(tài)下獲得改性石油樹脂，一般造紙工廠不便操作。此外，現(xiàn)有的陽離子施膠劑的性能、環(huán)境友好、節(jié)約用料等方面都有進(jìn)一步提高的必要。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種施膠增強(qiáng)劑。

本發(fā)明的另一目的在于提供上述施膠增強(qiáng)劑的制備方法。

本發(fā)明的再一目的在于提供上述施膠增強(qiáng)劑的應(yīng)用。

本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種施膠增強(qiáng)劑，包含以下所示質(zhì)量比配比的物質(zhì)：

施膠增強(qiáng)劑乳液：淀粉：硫酸鋁=1：（5～37.5）：（2～6）；其中，所述的淀粉為木薯淀粉或玉米淀粉，所述的施膠增強(qiáng)劑乳液包含以下所示質(zhì)量比配比的物質(zhì)：

高效活化劑：石油樹脂：陽離子淀粉=（9.5～12.5）：（4～16）：15；

所述的高效活化劑為聚丙烯酰胺、陽離子淀粉、羧甲基纖維素、硬脂酸、軟脂酸、碳酸二胺、氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸鈉、硝酸鈰銨中的一種或至少兩種的任意質(zhì)量比混合物；

所述的石油樹脂為具有兩個以上羧基或長鏈烴基的石油樹脂；

優(yōu)選的，所述的石油樹脂為十二烯基丁二酸。

上述施膠增強(qiáng)劑的制備方法，包括以下步驟：

（1）首先將高效活化劑和水按質(zhì)量比1:（15～20）混合，加熱至95℃～100℃，攪拌溶解，制成高效活化劑溶液；

（2）將石油樹脂與步驟（1）所得到的高效活化劑溶液混合，攪拌溶解后于95℃～100℃恒溫反應(yīng)5～20min得到混合液；

（3）將陽離子淀粉與步驟（2）所得混合液混合，95℃～100℃恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)20～30min使陽離子淀粉糊化，加水降溫至35℃～45℃制成施膠增強(qiáng)劑乳液；其中，高效活化劑、石油樹脂和陽離子淀粉按質(zhì)量比（9.5～12.5）：（4～16）：15配比；

（4）將淀粉和水按質(zhì)量比（5～37.5）：（100～150）混合溶解，加熱至90～95℃后加入硫酸鋁和步驟（3）所得的施膠增強(qiáng)劑乳液，攪拌均勻，調(diào)節(jié)pH值為4.1～4.5，即制成施膠增強(qiáng)劑；其中，施膠增強(qiáng)劑乳液、淀粉和硫酸鋁按質(zhì)量比1：（5～37.5）：（2～6）配比。

步驟（1）中所述的加熱優(yōu)選為隔水水浴加熱；

步驟（1）中所述的攪拌的速度優(yōu)選為30～60rpm；

步驟（2）中所述的攪拌的速度優(yōu)選為30～60rpm；

步驟（3）中所述的陽離子淀粉可預(yù)先用水溶解，其中，陽離子淀粉與水的質(zhì)量比為1：2～3；

步驟（3）中所述的攪拌的速度優(yōu)選為30～60rpm；

步驟（3）中所述的施膠增強(qiáng)劑乳液通過加水調(diào)節(jié)其固含量為12%；

步驟（4）中所述的加熱優(yōu)選為隔水水浴加熱；

步驟（4）中所述的施膠增強(qiáng)劑冷卻至溫度為70～80℃時使用。

上述施膠增強(qiáng)劑在造紙過程中的應(yīng)用，其中，施膠增強(qiáng)劑作為外部施膠劑的使用，施膠增強(qiáng)劑乳液作為內(nèi)部施膠增強(qiáng)劑的使用。