本发明专利技术公开了一种改进的纸张或纸板用施胶剂及其制备方法，其制备方法包括：（1）使用醋酸酐对淀粉进行处理，最终得到第一淀粉处理物；（2）在碱性条件下，加入环氧溴丙烷对第一淀粉处理物进行处理，得到第二淀粉处理物；（3）在乙二胺和氨水的作用下，升温回流，得到氨基化淀粉；（4）发生环氧化反应，得到环氧琥珀酸钙；（5）将环氧琥珀酸钙与第三淀粉处理物混合反应，得到了改性淀粉；（6）将改性淀粉与配料混合，得到施胶剂。本发明专利技术制备的改性淀粉，作为施胶剂使用，能够同时兼顾抗水性和纸张表面强度，还避免了传统改性淀粉的掉粉脱落现象，能够更好的用于纸张或纸板的保护。够更好的用于纸张或纸板的保护。
【技术实现步骤摘要】
一种改进的纸张或纸板用施胶剂及其制备方法
[0001]本专利技术涉及施胶剂领域，具体涉及一种改进的纸张或纸板用施胶剂及其制备方法。
技术介绍
[0002]随着当前造纸、印刷及相关领域的不断发展，对于表面施胶剂提高纸和纸板表面性能和印刷适应性的要求也越来越高。表面施胶剂的制备越来越受到造纸业的重视，它与造纸原料结构调整、印刷方式多样化、高速化和纸制品高品质化的发展趋势等有关，所以表面施胶的作用及其优势显得尤为突出。表面施胶是纸张或纸板加工过程中的一个工序，通常位于纸机的烘干部末端，使纸页在未完全干燥却具有一定的强度时喷涂一层胶液，经后续的干燥在纸和纸板表面形成一层胶膜，从而达到改变纸或纸板表面性能的目的。通过表面施胶可加入改善纸页性能或增加纸或纸板抗水性的表面添加剂。原先，由于技术水平及纸种要求的限制，表面施胶剂只能用在特殊纸种上，例如：钞票纸、证券纸、海图纸等。随着造纸工业技术水平的提高，纸张的表面施胶已经成为一种常规的纸张处理工序，尤其是近年来因印刷、复印、传真的普及对文化纸、包装纸和瓦楞纸的表面性能、强度及抗水性提出了更高的要求，因此造纸工业在不断的探求新的表面施胶技术。
[0003]目前最常用的施胶剂为表面施胶剂，淀粉具有来源广、环境友好型、价格相对低廉、结构上与纸张纤维结构相似的特点，是常用的表面施胶剂，但是常见的原淀粉基表面施胶剂施胶后环压强度、耐破度低的缺陷，而现有技术中有对于淀粉改性处理，改性后的淀粉做表面施胶时不仅容易出现掉粉现象，而且很难同时兼顾抗水性和纸张表面强度两个指标。
专利技术内容
[0004]针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种污染较小、能够生物可降解且对纸张或纸板防护性好的改进的纸张或纸板用施胶剂及其制备方法。
[0005]本专利技术的目的采用以下技术方案来实现：第一方面，本专利技术提供一种改进的纸张或纸板用施胶剂的制备方法，包括以下步骤：（1）使用醋酸酐与二甲基亚砜混合后，先加入淀粉，再加入催化剂，反应处理，制备得到第一淀粉处理物；（2）在碱性条件下，加入第一淀粉处理物与氯化钠，之后加入环氧溴丙烷进行交联处理，得到第二淀粉处理物；（3）在乙二胺和氨水的作用下，升温回流，使第二淀粉处理物氨基化，得到第三淀粉处理物；（4）使用原料顺丁烯二酸酐与碳酸钙溶于去离子水，在催化剂的作用下，发生环氧化反应，得到环氧琥珀酸钙；
（5）将环氧琥珀酸钙与第三淀粉处理物混合在有机混合溶液内，经过升温搅拌反应，制备得到了改性淀粉；（6）将改性淀粉、润湿剂、消泡剂与去离子水混合，搅拌均匀，得到改进的纸张或纸板用施胶剂。
[0006]优选地，步骤（1）中，淀粉为玉米淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉、土豆淀粉、红薯淀粉中的至少一种。
[0007]优选地，步骤（1）中，催化剂为对甲苯磺酸，醋酸酐、淀粉、对甲苯磺酸与二甲基亚砜的质量比为0.06
‑
0.08:1:0.01
‑
0.03:1.2
‑
1.6。
[0008]优选地，步骤（1）中，反应处理是采用微波辐射的方式进行，微波的功率为400
‑
500W，反应时间为5
‑
10min。
[0009]优选地，步骤（2）中，碱性条件是指在氢氧化钠溶液中进行；氢氧化钠溶液的质量分数为0.5%
‑
0.8%，第一淀粉处理物、氯化钠与氢氧化钠溶液的质量比为2.2
‑
2.8:0.2
‑
0.4:10
‑
14。
[0010]优选地，步骤（2）中，在反应过程中再次补加氢氧化钠溶液，补加量为初始质量的1/3；环氧溴丙烷与第一淀粉处理物的质量比为0.12
‑
0.16:1。
[0011]优选地，步骤（2）中，反应的温度为45
‑
55℃，反应的时间为15
‑
20h。
[0012]优选地，步骤（3）中，乙二胺、氨水与去离子水混合形成混合溶剂，之后再加入第二淀粉处理物，乙二胺、氨水与去离子水的质量比为1:0.2
‑
0.6:20
‑
30，第二淀粉处理物与去离子水的质量比为1:10
‑
14。
[0013]优选地，步骤（3）中，反应是在回流冷凝装置内进行，反应温度为70
‑
90℃，反应时间为6
‑
10h。
[0014]优选地，步骤（4）中，催化剂为钨酸钠和质量分数为30%的过氧化氢溶液，钨酸钠是顺丁烯二酸酐质量的0.8%
‑
1.2%，过氧化氢溶液与去离子水的质量比为0.6
‑
0.8:1。
[0015]优选地，步骤（4）中，反应分为两个阶段：第一段升温是在顺丁烯二酸酐、碳酸钙与去离子水混合，升温至45
‑
50℃，搅拌均匀；第二段升温是在加入催化剂后，升温至65
‑
70℃，搅拌反应4
‑
6h。
[0016]优选地，步骤（5）中，有机混合溶液包括二甲基亚砜与聚乙二醇400以质量比为1:2
‑
4混合，环氧琥珀酸钙、第三淀粉处理物与有机混合溶液的质量比为1:2.2
‑
2.8:8
‑
12。
[0017]优选地，步骤（5）中，反应是在回流冷凝装置内进行，反应温度为55
‑
65℃，反应时间为20
‑
24h。
[0018]优选地，步骤（6）中，润湿剂为聚氧乙烯烷基酚醚或聚氧乙烯脂肪醇醚，润湿剂的加入量为改性淀粉质量的0.5
‑
1.2%。
[0019]优选地，步骤（6）中，消泡剂为消泡剂DF 962Z、消泡剂DF 4226、消泡剂DF 5676中的一种，消泡剂的加入量为改性淀粉质量的0.2
‑
0.5%。
[0020]优选地，步骤（6）中，原料混合之后搅拌的温度为55
‑
75℃。
[0021]第二方面，本专利技术公开了一种改进的纸张或纸板用施胶剂，采用上述制备方法制备得到。
[0022]第三方面，本专利技术公开了一种改进的纸张或纸板用施胶剂在纸张或纸板上的应用。
[0023]优选地，所述施胶剂通过涂覆或浸渍的方式设置在纸张或纸板的表面，施胶量为2.8
‑
3.5g/m2。
[0024]优选地，所述施胶剂涂覆或浸渍后干燥的温度为110
‑
120℃，干燥时间为2
‑
5min。
[0025]本专利技术的有益效果为：1、本专利技术制备了一种施胶剂，该施胶剂是采用改性淀粉制备得到，改性淀粉的制备过程为：（1）使用醋酸酐对淀粉进行处理，最终得到淀粉酯化物，即第一淀粉处理物；（2）在碱性条件下，加入环氧溴丙烷对第一淀粉处理物进行处理，得到淀粉交联物，即第二淀粉处理物；（3）在乙二胺和氨水的作用下，升温回流，使第二淀粉处理物氨基本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种改进的纸张或纸板用施胶剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）使用醋酸酐与二甲基亚砜混合后，先加入淀粉，再加入催化剂，反应处理，制备得到第一淀粉处理物；（2）在碱性条件下，加入第一淀粉处理物与氯化钠，之后加入环氧溴丙烷进行交联处理，得到第二淀粉处理物；（3）在乙二胺和氨水的作用下，升温回流，使第二淀粉处理物氨基化，得到第三淀粉处理物；（4）使用原料顺丁烯二酸酐与碳酸钙溶于去离子水，在催化剂的作用下，发生环氧化反应，得到环氧琥珀酸钙；（5）将环氧琥珀酸钙与第三淀粉处理物混合在有机混合溶液内，经过升温搅拌反应，制备得到了改性淀粉；（6）将改性淀粉、润湿剂、消泡剂与去离子水混合，搅拌均匀，得到改进的纸张或纸板用施胶剂。2.根据权利要求1所述的一种改进的纸张或纸板用施胶剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，淀粉为玉米淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉、土豆淀粉、红薯淀粉中的至少一种。3.根据权利要求1所述的一种改进的纸张或纸板用施胶剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，反应处理是采用微波辐射的方式进行，微波的功率为400
‑
500W，反应时间为5
‑
10min；催化剂为对甲苯磺酸，醋酸酐、淀粉、对甲苯磺酸与二甲基亚砜的质量比为0.06
‑
0.08:1:0.01
‑
0.03:1.2
‑
1.6。4.根据权利要求1所述的一种改进的纸张或纸板用施胶剂的制备方法，其特征在于，步骤（2）具体为：称取第一淀粉处理物与氯化钠混合至初始氢氧化钠溶液中，常温条件下，200
‑
300rpm速度搅拌至全部溶解，之后置于反应装置内，升温至45
‑
55℃，之后边搅拌边滴加环氧溴丙烷，同时再次滴加氢氧化钠溶液，全部滴加后，继续搅拌反应15
‑
20h，调节反应液的pH=5.5
‑
6.5，经过沉淀、洗涤、过滤和干燥后，得到第二淀粉处理物；其中，氢氧化钠溶液的质量分数为0.5%
‑
0.8%，第一淀粉处理物、氯化钠与初始氢氧化钠溶液的质量比为2.2
‑
2.8:0.2
‑
0.4:10
‑
14；再次滴加氢氧化钠溶液为初始氢氧化钠溶液的质量的1/3；环氧溴丙烷与第一淀粉处理物的质量比为0.12
‑
【专利技术属性】
技术研发人员：解越，朱江，庞赵森，刘建，马杰，
申请(专利权)人：宝艺新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。