[發(fā)明專利]一種添加納米粒子的表面施膠劑及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810272654.8
• 申請日: 2018-03-29
• 公開（公告）號: CN108691242A
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李玉萍;史高峰
• 申請（專利權(quán)）人: 句容市茂源織造廠
• 主分類號: D21H21/16
• 分類號: D21H21/16;D21H19/14;D21H19/34;D21H19/20;D21H21/12
• 代理公司: 南京申云知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32274
• 代理人: 王云

本發(fā)明公開了一種添加納米粒子的表面施膠劑及其制備方法，該施膠劑包括：植物淀粉、纖維素、陽離子苯丙乳液、羧甲基纖維素鈉、聚乙烯醇、改性納米粒子、層狀硅酸鹽、消泡劑；改性納米粒子包括：納米二氧化鈦、納米二氧化硅、硅烷偶聯(lián)劑、甲基丙烯酸甲酯、過硫酸鉀。其制備方法是先將納米二氧化鈦、納米二氧化硅混合，加入硅烷偶聯(lián)劑研磨，再將得到的表面改性混合粒子用甲基丙烯酸甲酯水進行接枝改性，最后將層狀硅酸鹽的膠體液和改性納米粒子加到淀粉糊液中，即得。本發(fā)明通過對納米粒子進行改性并加入膨潤土，制得強度高、抗水性好的膠劑。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于膠粘劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種添加納米粒子的表面施膠劑及其制備方法。

背景技術(shù)

紙制品是人們生產(chǎn)和生活中不可或缺的產(chǎn)品，尤其食品級包裝紙品與人們的健康息息相關(guān)。由于原紙本身的尺寸穩(wěn)定性、力學(xué)性能及阻隔性能較差，一般包裝紙品都是原紙經(jīng)過特殊的加工過程而來。表面涂布/施膠是非常成熟的紙張加工技術(shù)，通常位于紙機的烘干部末端，在未完全干燥時，于紙頁表面噴涂一層膠液，經(jīng)后續(xù)干燥過程，在紙和紙板表面形成一層膠膜，從而達到提高紙或紙板表面性能的目的。

目前，造紙用的天然高分子表面施膠劑主要有淀粉、功能纖維素、動物膠和殼聚糖以及它們的改性產(chǎn)品。長期以來，天然淀粉因價格低廉而一直占據(jù)著國內(nèi)表面施膠劑的首要地位。天然淀粉作為一種高分子化合物，因儲量豐富，價格低廉而備受歡迎，但是，其糊化后，流動性較差、透明性也不太理想，且冷卻后又容易凝膠化，因此，一般不直接用作表面施膠劑，需要對其進行改性。

常用的淀粉類表面施膠劑與纖維親合力相對較差，且覆蓋在紙頁表面上的淀粉膜在干燥過程中，容易發(fā)生破裂，致使紙張表面強度低、印刷過程中掉毛掉粉現(xiàn)象嚴重。近年來，納米技術(shù)在紙張表面處理中的應(yīng)用研究不斷深入，將納米材料應(yīng)用于紙張表面處理中，不僅能賦予紙張?zhí)厥獾墓鈱W(xué)、力學(xué)等性能，還可以改善紙張的印刷性能，因此，將納米粒子添加到淀粉類表面施膠劑會有較好的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有淀粉類表面施膠劑強度低、抗水性差的技術(shù)問題，提供一種添加納米粒子的表面施膠劑及其制備方法。

一種添加納米粒子的表面施膠劑，以重量份計包括以下原料：植物淀粉50-80份，纖維素10-15份，陽離子苯丙乳液2-4份，羧甲基纖維素鈉2-4份，聚乙烯醇3-7份，改性納米粒子3-5份，層狀硅酸鹽1-4份，消泡劑1-2份；

所述改性納米粒子以重量份計包括以下原料：納米二氧化鈦5-10份，納米二氧化硅5-10份，硅烷偶聯(lián)劑0.05-0.1份，甲基丙烯酸甲酯0.2-0.5份，過硫酸鉀0.05-0.1份。

優(yōu)選地，所述層狀硅酸鹽為膨潤土。

優(yōu)選地，所述消泡劑為乳化硅油。

優(yōu)選地，所述植物淀粉為玉米淀粉。

上述表面施膠劑的制備方法，包括以下步驟：

步驟1，將納米二氧化鈦、納米二氧化硅混合，加入硅烷偶聯(lián)劑，研磨，得到表面改性混合粒子；

步驟2，將表面改性混合粒子加至甲基丙烯酸甲酯水溶液中，攪拌條件下滴加過硫酸鉀，進行接枝反應(yīng)，結(jié)束后水洗，烘干，得到改性納米粒子；

步驟3，將層狀硅酸鹽加至5-10倍重量的水中，研磨，得到膠體液；

步驟4，將植物淀粉加至10-20倍重量的水中，糊化，滴加陽離子笨丙乳液，分散，加入纖維素、羧甲基纖維素鈉、聚乙烯醇、改性納米粒子、膠體液和消泡劑，混合，即得。

優(yōu)選地，所述甲基丙烯酸甲酯水溶液中甲基丙烯酸甲酯的濃度為3-5wt.％。

優(yōu)選地，所述甲基丙烯酸甲酯水溶液中還含有乳化劑十二烷基硫酸鈉，濃度為1-2wt.％。