一种阳离子型施胶剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种阳离子型施胶剂的制备方法，包括如下步骤：步骤一，将环氧类单体和胺类单体在水中混合，常温下充分反应；步骤二，向步骤一的产物中加入碱性物、淀粉、造纸黑液提取物混合并充分反应后，得到所述阳离子型施胶剂。本发明专利技术的阳离子型施胶剂是一种新型的施胶剂，该施胶剂以可再生的天然材料作为原料，满足绿色化学的要求，符合可持续发展的市场导向。从性能来讲，该产品结构中引入了阳离子基团，对纸张纤维有较好的附着能力，无需加入大量固着剂，即可增强纸张的耐水性和强度。

A cationic sizing agent and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种阳离子型施胶剂及其制备方法和应用
本专利技术涉及制浆造纸施胶剂制备领域，具体涉及一种阳离子型施胶剂及其制备方法。
技术介绍
施胶剂是一种造纸用添加剂，通过施胶工艺，可以赋予纸张一定的物理性能，防止一些流体的渗入和扩散，同时赋予纸和纸板抗墨、抗水、抗乳液、抗腐蚀等性能以提高其平滑度、强度和使用期。目前常用的AKD施胶剂，松香胶类施胶剂存在成本高，施胶性能滞后，助留效果差，同时造纸污水处理难度大等缺点。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种阳离子型施胶剂的制备方法，以解决
技术介绍
存在的上述缺陷，在满足纸张应用性能同时，可显著降低对环境的污染。本专利技术是通过如下的技术方案实现的：一种阳离子型施胶剂的制备方法，包括如下步骤：步骤一，将环氧类单体和胺类单体在水中混合，常温下充分反应；步骤二，向步骤一的产物中加入碱性物、淀粉、造纸黑液提取物混合并充分反应后，得到所述阳离子型施胶剂。进一步的，上述反应中各组分的重量份数如下：优选的，所述环氧类单体选自环氧乙烷、环氧丙烷、环氧氯丙烷、环氧树脂中的至少一种；所述胺类单体选自二甲胺、二乙胺、三甲胺、三乙胺中的至少一种；所述造纸黑液提取物选自半纤维素、纤维素、木糖中的一种或两种；所述淀粉选自玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉中的至少一种；所述碱性物是碱金属氢氧化物中的至少一种，优选氢氧化钠，最好是浓度为50wt％的氢氧化钠水溶液。进一步优选的，步骤二的反应温度为80-90℃。反应中加入的水主要用于分散环氧类单体和胺类单体，其用量是本领域技术人员根据实际反应需要容易进行调节的。优选的加入量为300-1200重量份。通过上述方法制备的阳离子型施胶剂，其固含量为15-50wt％。本专利技术的阳离子型施胶剂可用于造纸浆内施胶。本专利技术的阳离子型施胶剂是一种新型的施胶剂，该施胶剂以可再生的天然材料作为原料，满足绿色化学的要求，符合可持续发展的市场导向。从性能来讲，该产品结构中引入了阳离子基团，对纸张纤维有较好的附着能力，无需加入大量固着剂，即可增强纸张的耐水性和强度。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术进行阐述，但并不限制本专利技术。实施例1阳离子型施胶剂的制备：将环氧氯丙烷46g、二甲胺50g溶于100g去离子水中，pH调至11左右，常温下反应3个小时，然后向反应釜中加入40g50wt％氢氧化钠，纤维素50g，木薯淀粉50g，水130g,温度升温至80℃，反应4h，冷却过滤，得到成品，固含量46.45％。实施例2阳离子型施胶剂的制备：将环氧氯丙烷40g，二甲胺60g溶于200g去离子水中，pH调至12左右，常温下反应2.5个小时，然后向反应釜中加入30g50wt％氢氧化钠，半纤维素60g，玉米淀粉40g，水220g,温度升温至85℃，反应3.5h，冷却过滤，得到成品，固含量32.85％。实施例3阳离子型施胶剂的制备：将环氧氯丙烷35g，二甲胺40g溶于230g去离子水中，pH调至13左右，常温下反应3个小时，然后向反应釜中加入30g50wt％氢氧化钠，纤维素50g，马铃薯淀粉40g，水300g,温度升温至90℃，反应3h，冷却过滤，得到成品，固含量24.82％。实施例4阳离子型施胶剂的制备：将环氧氯丙烷30g，二甲胺30g溶于300g去离子水中，pH调至12左右，常温下反应3个小时，然后向反应釜中加入20g50wt％氢氧化钠，半纤维素30g，木薯淀粉25g，水300g,温度升温至85℃，反应3.5h，冷却过滤，得到成品，固含量16.95％。应用实施例将实施例1-4制备的阳离子型施胶剂和市售AKD中性施胶剂(固含量为20％)进行相同条件下应用对比，其中抄造定量100g/m2，浆+硫酸铝(5Kg/t纸)+AKD(阳离子型施胶剂)+CPAM(300ppm)+微粒子(400ppm)，AKD添加量：15Kg/t纸(湿/干)，阳离子型施胶剂添加量：15Kg/t纸(湿/干)。按照国家标准GB/T1540-2002，采用可勃(Cobb)值测试方法在翻转式可勃吸收性试验仪上进行纸张吸水性的测定，测定时间为60s，即Cobb60，以g/m2表示。同时测定纸张的撕裂强度。实验结果如表1所示。表1施胶剂涂布纸张的cobb值及强度测试数据Cobb值/(g/m2)撕裂强度/(mN)实施例1110215实施例2105217实施例3101210实施例499212对比例100210判定标准：Cobb值越小表明涂布纸的耐水性越好。从上述应用结果可以看出：使用本专利技术实施例1-4制备的阳离子型施胶剂，与对比例相比，具有相当甚至更好的耐水性，且撕裂强度较佳。以上显示和描述了本专利技术的基本原理、主要特征及本专利技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内。本专利技术要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阳离子型施胶剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤一，将环氧类单体和胺类单体在水中混合，常温下充分反应；/n步骤二，向步骤一的产物中加入碱性物、淀粉、造纸黑液提取物混合并充分反应后，得到所述阳离子型施胶剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种阳离子型施胶剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，将环氧类单体和胺类单体在水中混合，常温下充分反应；
步骤二，向步骤一的产物中加入碱性物、淀粉、造纸黑液提取物混合并充分反应后，得到所述阳离子型施胶剂。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，各组分的重量份数如下：





3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述环氧类单体选自环氧乙烷、环氧丙烷、环氧氯丙烷、环氧树脂中的至少一种。


4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述胺类单体选自二甲胺、二乙胺、三甲胺、三乙胺中的至少一种。
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【专利技术属性】
技术研发人员：施晓旦，段鹏真，金霞朝，
申请(专利权)人：上海昶法新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31