[發(fā)明專利]一種熒光烯基丁二酸酐施膠乳液及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410054603.X
• 申請日: 2014-02-18
• 公開（公告）號: CN103774499A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于得海;劉溫霞;李國棟;王慧麗
• 申請（專利權(quán)）人: 齊魯工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: D21H21/16
• 分類號: D21H21/16
• 代理公司: 濟(jì)南泉城專利商標(biāo)事務(wù)所 37218
• 代理人: 袁敬清

技術(shù)領(lǐng)域

????本發(fā)明涉及一種熒光烯基丁二酸酐施膠乳液及其制備方法，屬于造紙施膠劑乳化技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

造紙工業(yè)由酸性抄紙?bào)w系轉(zhuǎn)向中、堿性抄紙是20世紀(jì)造紙工藝的革新性變化，這不僅能提高紙張品質(zhì)擴(kuò)展填料范圍，還能起到減少漿耗、降低能耗、減輕環(huán)境污染、延長設(shè)備壽命的作用。目前，造紙施膠劑主要以烷基烯酮二聚體（AKD）和烯基丁二酸酐（ASA）為主，大中型紙廠逐漸采用ASA。尤其是近年來，由于ASA反應(yīng)活性高、膠料成本低、熟化速率快、而被廣泛用于高級紙和紙板內(nèi)施膠，特別是適用于機(jī)內(nèi)涂布的大型高速紙機(jī)的施膠。

在造紙工業(yè)中，水不溶性的造紙施膠劑烯基丁二酸酐需要乳化成水包油型的乳液才能與以水作為介質(zhì)的造紙?bào)w系相容。而造紙施膠的目的是提高紙張抗水性，但表面活性劑的存在除造成對環(huán)境的不利影響之外，一般還會降低紙張的抗水性，利用固體顆粒穩(wěn)定施膠劑乳液則可避免表面活性劑的這些不利影響。為了改善ASA的乳化性和施膠性能，CN101333789公開了一種ASA造紙施膠劑乳液，采用膨潤土和水滑石作為ASA乳液的乳化劑和穩(wěn)定劑。CN101574834公開了一種高穩(wěn)定性的ASA造紙施膠劑乳液，采用膨潤土和殼聚糖作為ASA乳液的乳化劑。但是，上述兩種種含有膨潤土的ASA施膠乳液均不具備熒光性。

????量子點(diǎn)(quantum?dot)是準(zhǔn)零維(quasi-zero-dimensional)的納米材料，由少量的原子所構(gòu)成。粗略地說，量子點(diǎn)三個(gè)維度的尺寸都在100納米(nm)以下，外觀恰似一極小的點(diǎn)狀物，其內(nèi)部電子在各方向上的運(yùn)動(dòng)都受到局限，所以量子局限效應(yīng)(quantum?confinement?effect)特別顯著。

????最近幾年來才被發(fā)現(xiàn)的碳量子點(diǎn)是由具有強(qiáng)熒光性、發(fā)射光顏色可調(diào)和無閃光的納米顆粒組成的粒子，其在物化分析和生物分析領(lǐng)域有很大潛力。原料的碳量子點(diǎn)可以通過對石墨的激光燒蝕或電化學(xué)剝離獲得，可來自煤煙，或上升暖氣流中的碳化物，還有對分子前驅(qū)物的酸脫水或超聲波處理。原料碳量子點(diǎn)的鈍化使它們有熒光性而功能化授予它們對被選物的反應(yīng)活性。碳量子點(diǎn)能被單光子激發(fā)（紫外或近紫外）和多光子激發(fā)（紅外和近紅外），它們的發(fā)光性取決于表面缺陷。碳量子點(diǎn)的發(fā)光性通過發(fā)射光顏色調(diào)控、高量子效率、與高水平照片和化學(xué)穩(wěn)定性相關(guān)的無閃光行為來表征。由于碳量子點(diǎn)具有無毒副作用，因此可以用作生物探測器，具有生物相容性。鈍化的且功能化的碳量子點(diǎn)可用于測定pH，金屬離子和分子物質(zhì)等。碳量子點(diǎn)表現(xiàn)出與眾所周知已經(jīng)商業(yè)化的量子點(diǎn)有相似的光-物理性能和光化學(xué)穩(wěn)定性。而且，它們均表現(xiàn)出無閃光的發(fā)射熒光，并能溶解在水中形成穩(wěn)定的水溶液，其優(yōu)勢在于包含無毒性元素和無毒性響應(yīng)，這在最近的生物體內(nèi)毒性測試研究中證實(shí)了其可行性。碳量子點(diǎn)由無毒元素組成，在體內(nèi)生物分析或綠色化學(xué)中與其他材料相比，這種優(yōu)勢非常明顯，到目前為止，沒有發(fā)現(xiàn)碳量子點(diǎn)對生物質(zhì)細(xì)胞或小白鼠有明顯毒性的報(bào)道；也沒有關(guān)于將碳量子點(diǎn)用于乳化穩(wěn)定ASA造紙施膠劑的報(bào)道。

?發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種熒光烯基丁二酸酐施膠乳液。發(fā)明人在尋找能夠添加到烯基丁二酸酐（ASA）施膠劑中、使施膠紙張具備熒光性能的熒光物質(zhì)的過程中發(fā)現(xiàn)：碳量子點(diǎn)作為熒光物質(zhì)與膨潤土共同添加到施膠劑中，能出乎意料地起到乳化烯基丁二酸酐（ASA）施膠劑的效果，且采用碳量子點(diǎn)乳化后的ASA造紙施膠劑具備良好的穩(wěn)定性。

本發(fā)明還提供了一種熒光烯基丁二酸酐施膠乳液的制備方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

一種熒光烯基丁二酸酐施膠乳液，由碳量子點(diǎn)和膨潤土加去離子水配成的碳量子點(diǎn)/膨潤土水分散液，與烯基丁二酸酐混合而成。

本發(fā)明的熒光烯基丁二酸酐施膠乳液，首次將碳量子點(diǎn)和膨潤土共同添加到烯基丁二酸酐施膠劑中，成功制備出了能用作熒光造紙施膠劑、有效提高紙張抗水性的烯基丁二酸酐施膠乳液。為烯基丁二酸酐施膠劑提供了一種新的乳化穩(wěn)定劑，而且該穩(wěn)定乳化劑能使施膠劑具備熒光性能；另外，碳量子點(diǎn)和膨潤土作為乳化劑具備用量少、無毒、成本低等優(yōu)點(diǎn)。