[發明專利]一種高穩定性AKD施膠劑的制備方法

有效

• 申請號: 202310320384.4
• 申請日: 2023-03-29
• 公開（公告）號: CN116289311B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發明（設計）人: 盧志勇;欒星星
• 申請（專利權）人: 浙江百斯特化工有限公司
• 主分類號: D21H21/16
• 分類號: D21H21/16;D21H17/17;D21H21/20;D21H17/55;D21H17/00;D21H17/11;D21H17/66
• 代理公司: 浙江維創盈嘉專利代理有限公司 33477
• 代理人: 龔子雄

本發明屬于造紙用助劑技術領域，尤其涉及一種高穩定性AKD施膠劑的制備方法，該以陽離子醚化劑改性的PAE為乳化劑，配方如下：AKD蠟粉100份，PAE(固含量12.5±0.5％，粘度30±3mPa.s)80?100份，陽離子醚化劑2,3?環氧丙基三甲基氯化銨3?5份、液體硫酸鋁(固含量為70％)50?60份，水750?800份。乳液穩定，具有優異的施膠性能。

技術領域

本發明屬于造紙用助劑技術領域，尤其涉及一種高穩定性AKD施膠劑的制備方法。

背景技術

AKD施膠劑是目前造紙廠廣為使用的一類中性施膠劑。AKD全稱為烷基烯酮二聚體，是通過兩分子的長鏈脂肪酰氯在三乙胺作用下縮合形成的內酯類化合物，分子中有一個不穩定的四元環狀內酯結構，具體如說明書附圖1，可以與紙纖維羥基發生加成開環反應而固著在紙纖維上，疏水的長鏈烷基朝向紙面形成一個疏水層，因此可以提高紙張的抗水性能，被稱之為反應型的施膠劑。AKD在常溫下是一種不溶于水的蠟狀固體，熔點為55±5℃，一般需要制備成乳液的形式用于漿內或表面施膠。傳統的AKD乳液的制備通常以陽離子淀粉或陰離子型天然高分子化合物為乳化劑，所得AKD乳液存在泡沫多、穩定性差等不足。近年來有文獻公開了以二甲基二烯丙基氯化銨的均聚物或共聚物為乳化劑的制備工藝，有效改善了多泡沫的缺點，乳液穩定性也有一定程度的提高，但AKD施膠劑熟化時間長的缺點并沒有得到改善。有研究表明，造紙過程中聯合使用PAE濕強劑和AKD施膠劑，PAE濕強劑可以對AKD施膠劑起到顯著的增強促進作用，可以有效改善AKD施膠劑熟化慢的缺陷。PAE濕強劑是目前造紙企業應用極為廣泛的一類陽離子聚酰胺類化合物，其制備反應包括兩步，具體如說明書附圖2：1)己二酸、二乙烯三胺在高溫下脫水縮合形成聚酰胺；2)用環氧氯丙烷對聚酰胺鏈上的仲胺基進行季銨化，形成四元環狀季銨鹽。季銨化過程中往往會伴隨著交聯反應，形成不溶性的凝膠。PAE的工業上生產過程中，為了避免凝膠化現象發生，往往會降低季銨化反應溫度，提前終止反應，從而導致聚酰胺類鏈上具有大量的未被季銨化的仲胺基殘留。聯合使用PAE濕強劑和AKD施膠劑時，PAE分子鏈中殘留的仲胺基可以與AKD的內酯環發生加成反應，具體如說明書附圖3，從而對AKD施膠劑起到增效促進作用。

市售PAE濕強劑分子鏈中具有大量的酰胺鍵，又具有季銨陽離子，對紙張具有優異的增濕、干強度，同時又是一種優異的乳化劑，在陽離子松香乳液施膠劑和苯丙乳液施膠劑的制備中得到了廣泛的應用，所制備的乳液性能穩定，施膠性能優異，但不能用于制備AKD乳液，其原因是PAE分子鏈中殘留的仲胺基可以與AKD的內酯環發生加成反應，具體如說明書附圖3，不僅會破壞AKD的分子結構，而且還會導致所制得的乳液不穩定。

發明內容

本發明的目的是針對上述存在的技術問題，提供一種高穩定性AKD施膠劑的制備方法,制備得到的AKD乳液不僅穩定性好，并具有優異的施膠性能。

有鑒于此，本發明提供一種高穩定性AKD施膠劑的制備方法，具體步驟包括：

步驟S1:在熔化釜中加入100份AKD蠟粉，升溫至70±5℃，至AKD蠟粉完全熔化；

步驟S2:PAE濕強劑在加熱過程中非常容易出現凝膠化，因此PAE濕強劑的改性需要先稀釋并采取分段升溫的方式進行，具體操流程為：在改性釜中加入80-100份PAE(固含量12.5±0.5％，粘度30±3mPa.s)、80-100份水、3-5份2,3-環氧丙基三甲基氯化銨，攪拌反應60分鐘，加熱升溫至45±5℃，保溫反應60分鐘，繼續升溫至70±5℃，保溫反應60分鐘；

步驟S3:成品釜中加入670-700份水、50-60份液體硫酸鋁(固含量為70％)，攪拌充分溶解均勻；

步驟S4:將改性后的PAE溶液、熔融的AKD加入剪切釜中，在70±5℃下高速剪切30分鐘，混合液接入均質機進行第一次均質，所得乳液快速降溫至室溫，并接入均質機進行第二次均質，所得乳液加入稀釋后的硫酸鋁溶液中，攪拌混合均勻即得成品AKD施膠劑，固含量為15±0.5％，乳液穩定，具有優異的施膠性能。