[發(fā)明專(zhuān)利]一種季銨鹽改性鋰皂石乳化劑及其乳化ASA的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310391600.0
• 申請(qǐng)日: 2013-09-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103451994A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉溫霞;譚華;張偉;王慧麗;王哲
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 齊魯工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): D21H21/16
• 分類(lèi)號(hào): D21H21/16;D21H17/14
• 代理公司: 濟(jì)南泉城專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所 37218
• 代理人: 李桂存

技術(shù)領(lǐng)域

????本發(fā)明涉及一種季銨鹽改性鋰皂石乳化劑及其乳化ASA的方法，屬于造紙施膠劑乳化技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

ASA是烯基琥珀酸酐（alkenyl?succinic?anhydride）的簡(jiǎn)稱(chēng)，在造紙工業(yè)中常用作漿內(nèi)施膠劑，提高紙張的抗水性。ASA具有反應(yīng)活性高、pH適應(yīng)范圍廣、與鋁鹽相容性好、成紙不打滑等優(yōu)點(diǎn)。相對(duì)其它反應(yīng)型施膠劑如AKD（烷基烯酮二聚體），ASA對(duì)含有各種高得率漿、二次纖維漿和草漿的紙張和紙板的施膠更具優(yōu)勢(shì)，因此，其在造紙工業(yè)中的應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越廣泛。

紙張的抄造常以水作為介質(zhì)，而ASA是一種油狀液體，需要乳化成水包油型乳液后，方可在造紙系統(tǒng)中使用，且作為一種酸酐，ASA極易水解。因此，目前多利用各種天然或合成高分子聚合物如陽(yáng)離子淀粉和表面活性劑在施膠之前現(xiàn)場(chǎng)乳化ASA。然而，ASA是一種強(qiáng)極性、高黏度油相，一般高分子聚合物對(duì)ASA乳液的穩(wěn)定效率不高，加之為了降低ASA的水解速度，故意加大高分子穩(wěn)定劑的用量。如利用陽(yáng)離子淀粉穩(wěn)定ASA乳液時(shí)，淀粉的用量常為ASA的2～4倍。這不僅提高了ASA乳液的制備成本，也使得所制備的ASA乳液有效ASA含量很低，降低了乳化設(shè)備的生產(chǎn)效率。同時(shí)，表面活性劑的引入，不僅會(huì)引起一系列的紙機(jī)操作障礙，也降低了ASA乳液的施膠效率。

除表面活性劑和高分子聚合物之外，固體顆粒也可用于穩(wěn)定ASA乳液。如美國(guó)專(zhuān)利US6,284,099披露了一種利用膨潤(rùn)土、膠體二氧化硅與少量表面活性劑和螯合劑穩(wěn)定ASA乳狀液的方法，但所制備的乳液有效ASA含量低，穩(wěn)定性不佳。中國(guó)專(zhuān)利ZL?200910020447.4披露了一種利用膨潤(rùn)土與水滑石聯(lián)合穩(wěn)定ASA乳液的方法，該方法完全避免了表面活性劑的使用，所制備的ASA乳液有效ASA含量高、水解穩(wěn)定性好。然而，ASA乳液的施膠效率還有待于進(jìn)一步提高。2011年第10期《中國(guó)造紙》的一篇文章中，利用丁胺改性鋰皂石穩(wěn)定ASA乳液，所得ASA乳液不僅具有較好的穩(wěn)定性，也使ASA乳液的施膠效果得到了大幅度提高。但丁胺的水溶性呈強(qiáng)堿性，降低了ASA乳液的水解穩(wěn)定性。中國(guó)專(zhuān)利CN102493273A披露了一種利用聚合硫酸鋁與鋰皂石聯(lián)合穩(wěn)定ASA乳液的方法，利用該方法制備的ASA乳液具有良好的水解穩(wěn)定性和施膠效果。但聚合硫酸鋁需要現(xiàn)場(chǎng)合成，使?ASA乳液的現(xiàn)場(chǎng)制備技術(shù)頗為復(fù)雜。中國(guó)專(zhuān)利CN102493275A披露了一種利用尿素與鋰皂石聯(lián)合穩(wěn)定ASA乳液的方法，利用該方法制備的ASA乳液具有良好的穩(wěn)定性和水解穩(wěn)定性，施膠性能也明顯提高，但小分子尿素對(duì)鋰皂石的改性效率較低，用量相對(duì)較高。中國(guó)專(zhuān)利CN102493276A披露了一種利用丙氨酸與鋰皂石聯(lián)合穩(wěn)定ASA乳液的方法，利用該方法制備的ASA乳液穩(wěn)定性好，小分子丙氨酸用量適中，但丙氨酸對(duì)鋰皂石的改性效率仍然較低，乳液的施膠性能和水解穩(wěn)定性還有待于進(jìn)一步提高。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服目前采用改性鋰皂石穩(wěn)定ASA乳液施膠劑時(shí)存在的：對(duì)鋰皂石的改性效率低、ASA乳液的水解穩(wěn)定性差、乳化步驟復(fù)雜或ASA乳液或施膠效果差的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種季銨鹽改性鋰皂石乳化劑。

本發(fā)明還提供了采用上述乳化劑乳化ASA的方法。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種季銨鹽改性鋰皂石乳化劑，由獨(dú)立存在的季銨鹽和鋰皂石組成；

季銨鹽和鋰皂石的質(zhì)量比為1：50-500；

所述季銨鹽的分子通式為(C_nH_2n+1)₄NX，其中n為1、2、3或4，X為鹵族元素。

上述季銨鹽改性鋰皂石乳化劑，其中的季銨鹽和鋰皂石分別包裝。所述ASA為常溫下以液態(tài)形式存在的未經(jīng)乳化的各種用于造紙施膠的烯基琥珀酸酐工業(yè)產(chǎn)品。所述鋰皂石又名鋰皂土，是一種合成硅鎂酸鹽產(chǎn)品，理想結(jié)構(gòu)式為Na_0.7[(Si₈Mg_5.5Li_0.3)O₂₀(OH)₄]，具有圓盤(pán)狀顆粒結(jié)構(gòu)，顆粒表面帶有永久性負(fù)電荷，圓盤(pán)直徑約為20~30?nm，厚度約為1?nm。

上述季銨鹽改性鋰皂石乳化劑，所述季銨鹽(C_nH_2n+1)₄NX中的X，優(yōu)選為Br或Cl。

上述季銨鹽改性鋰皂石乳化劑，優(yōu)先選用的季銨鹽為：四甲基氯化銨、四甲基溴化銨、四乙基氯化銨、四乙基溴化銨、四丙基氯化銨、四丙基溴化銨、四丁基氯化銨或四丙基溴化銨。