[發明專利]一種造紙涂布用抗水劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201810472751.1
• 申請日: 2018-05-17
• 公開（公告）號: CN108589404B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 桑杰儒;王越彬;梁玉強
• 申請（專利權）人: 壽光德圣造紙化工有限公司
• 主分類號: D21H21/14
• 分類號: D21H21/14
• 代理公司: 濰坊正信致遠知識產權代理有限公司 37255
• 代理人: 王偉霞

本發明涉及造紙技術領域，具體涉及一種造紙涂布用抗水劑，由鋯鹽與多元酸制備而成，抗水劑的pH為3.5?10，抗水劑中ZrO₂的固含量為9.3?12.8％。本發明還涉及抗水劑的制備方法：(1)將多元酸與氨水或氫氧化銨溶液混合，控制反應溫度，經過反應得到多元酸銨溶液；(2)取步驟(1)中多元酸銨溶液，加入鋯鹽，控制反應溫度，攪拌混勻，經過反應得到反應液；(3)取步驟(2)中反應液，加入穩定劑，攪拌混勻得到的液體即為抗水劑產品。本發明的抗水劑產品具有較好的穩定性，不受pH影響，將其添加到紙張涂布涂料中，通過耐水性和吸水性試驗證明該抗水劑具有較好耐水性。

技術領域

本發明涉及造紙技術領域，具體涉及一種造紙涂布用抗水劑及其制備方法。

背景技術

在紙張涂布用涂料配方中主要成分是顏料和膠粘劑，還要加入能賦予產品特殊性能，或使加工操作正常進行的分散劑、抗水劑、潤滑劑等。抗水劑作為涂料的組成部分，能減少顏料、膠黏劑干燥成膜后的水溶性，提高涂布紙的抗濕摩擦和拉毛強度，有效改善涂布紙的印刷適性，減少掉毛、掉粉等現象。當涂布紙用于彩色印刷時，要求其表面必須具有較好的耐濕摩擦性，而對于浸水標簽紙、室外廣告紙等特種防水或抗水涂布紙，為達到其表面防水或抗水的目的，除了在原紙中添加抗水性物質或強化內部施膠外，最根本直接的辦法是在涂料中加入抗水劑，使紙面涂層獲得良好的抗水性能。

早期多采用氨基甲醛類樹脂作為抗水劑，其產品本身及使用過程中都有部分甲醛產生，對涂布作業、產品存放、使用環境有不良影響，此類產品逐漸被淘汰。為控制甲醛等有害物質的影響，造紙行業逐漸開始使用聚酰胺聚脲樹脂(PAPU樹脂)作為抗水劑，其具有無甲醛、綜合使用成本低、熟化速度快等特點，但是其含有有機氯等致癌性化學物質殘留，限制了其在某些高檔食品包裝及生活用紙方面的使用。

碳酸鋯銨水溶液在60℃迅速分解，并以陰離子羥基化鋯聚合物存在，對羥基、羧基等有機物具有較強的結合力。其在固化交聯中無需加熱，作為紙張涂料的交聯劑，在涂料干燥過程中迅速固化，可節省大量熱能，并能提高車速，增加產量。另外，其在高pH值下不失效，特別適合碳酸鈣等弱堿性填料。但是碳酸鋯銨粘度穩定性差，其穩定性再近中性及pH值＜7時下降，相對其他高固含量的抗水劑，成本較高，氣味較重，因此使用并不廣泛。針對上述問題本發明開發了一種造紙涂布用抗水劑及其制備方法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：針對現有技術存在的不足，提供一種不受pH影響，在中性和酸性環境中具有較好穩定性的造紙涂布用抗水劑。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：

一種造紙涂布用抗水劑，所述抗水劑由鋯鹽與多元酸制備而成，所述抗水劑的pH為3.5-10，所述抗水劑中ZrO₂的固含量為9.3％-12.8％。

本發明要解決的另一技術問題是：提供一種不受pH影響，在中性和酸性環境中具有較好穩定性的造紙涂布用抗水劑的制備方法。

一種造紙涂布用抗水劑的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

(1)在多元酸中加入氨水或氫氧化銨溶液，控制反應溫度40-80℃，經過反應得到多元酸銨溶液；

(2)取步驟(1)中多元酸銨溶液，加入鋯鹽，攪拌混勻，控制反應溫度40-60℃，經過反應得到反應液；

(3)取步驟(2)中反應液，加入穩定劑，攪拌混勻得到的液體即為抗水劑產品。

作為一種改進的技術方案，所述步驟(1)中多元酸為蘋果酸、草酸、酒石酸中至少一種，所述多元酸與氨水或氫氧化銨的摩爾比為2-9:1-6。

作為一種改進的技術方案，所述步驟(2)中鋯鹽為氫氧化鋯或氧氯化鋯。