一种含水乳液及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种疏水性酸酐类施胶剂的含水乳液，所述乳液通过将所述酸酐类施胶剂在包含稳定剂的水相中均质化来制备，所述稳定剂是阴离子木质素

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种含水乳液及其制备方法


[0001]本专利技术涉及根据所附独立权利要求的前序的含水乳液(aqueous emulsion)、阴离子木质素
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碳水化合物复合物的用途以及制备含水乳液的方法。

技术介绍

[0002]给纸、纸板等施胶是为了减少或防止水和其他液体渗透到其结构中。在内部施胶中，化学施胶剂(chemical sizing agent)被添加到供料(furnish)中，其中它们与纤维相互作用以增加纸或纸板的防水性。可替代地或此外，在表面施胶中，化学施胶剂可添加到部分干燥的纸、纸板等的表面上，以密封表面并减少液体渗透。
[0003]疏水性酸酐类施胶剂(anhydride
‑
based sizing agent，基于酸酐的施胶剂，酸酐基施胶剂)，如烯基琥珀酸酐，通常用于纸、纸板等的施胶。将酸酐类施胶剂与水均质化以提供水包油含水乳液，然后将其用于施胶。含水施胶乳液通常通过使用稳定剂来稳定，最常见的是淀粉。然而，包含酸酐类施胶剂的乳液的时间稳定性并不总是完全令人满意，这要求制备的乳液必须在其制备后的相对较短的时间内用于施胶过程。否则乳液中的疏水施胶颗粒可能会结合，从而导致乳液性能劣化。
[0004]此外，在施胶乳液中使用淀粉作为稳定剂可能会增加纸或纸板制造过程中细菌生长和沉积问题的风险，因为淀粉为过程中存在的细菌提供营养。
[0005]鉴于上述情况，需要可用于稳定疏水性酸酐类施胶剂的含水乳液的新型有效稳定剂。在目前对可持续性的努力下，稳定剂将优选源自可再生资源并且不会基于石化产品。

技术实现思路

[0006]本专利技术的一个目的是最小化甚至消除现有技术中存在的缺点。
[0007]本专利技术的另一个目的还在于提供一种稳定且易于制备的疏水性酸酐类施胶剂的含水乳液。
[0008]本专利技术的另一个目的是提供一种制备疏水性酸酐类施胶剂的含水乳液的新的简单方法。
[0009]这些目的通过具有以下在独立权利要求的特征部分中呈现的特征的本专利技术来实现。在从属权利要求中公开了一些优选实施方式。
[0010]除非另有明确说明，否则从属权利要求中记载的特征和说明书中公开的实施方式可相互自由组合。
[0011]在本文中呈现的示例性实施方式及其优点通过可应用部分涉及本专利技术的所有方面，即使这并不总是单独提及。
[0012]根据本专利技术的疏水性酸酐类施胶剂的典型含水乳液通过在包含稳定剂的水相中均质化所述酸酐类施胶剂来制备，所述稳定剂是阴离子木质素
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碳水化合物复合物。
[0013]根据本专利技术的阴离子木质素
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碳水化合物复合物的典型用途是作为疏水性酸酐类施胶剂的含水乳液的稳定剂。
[0014]根据本专利技术的用于制备疏水性酸酐类施胶剂的含水乳液的典型方法包括
[0015]‑
提供包含稳定剂的水相(aqueous phase)，所述稳定剂是阴离子木质素
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碳水化合物复合物，
[0016]‑
将疏水性酸酐类施胶剂混合到水相中以形成混合物，以及
[0017]‑
均质化混合物以形成含水乳液。
[0018]目前已经令人惊讶地发现，当使用其中木质素和碳水化合物彼此共价结合的阴离子木质素
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碳水化合物复合物作为稳定剂时，包含疏水性酸酐类施胶剂的含水乳液的稳定性得到提高。提高的科学原因目前尚不完全理解。根据本专利技术获得的乳液提供至少与使用常规稳定剂如淀粉制备的乳液一样好(如果不是更好的话)的其它性能，并且还提供了在延长的时间下出乎意料的乳液稳定性。这意味着根据本专利技术的乳液在实际施胶应用中以与已知乳液相同的方式表现并且提供至少相同的施胶效果。然而，由于本专利技术的乳液显示出与已知乳液相比优越的乳液稳定性，它能够实现更宽松的施加程序，例如在过程干扰时。此外，其中木质素和碳水化合物彼此共价结合的木质素
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碳水化合物复合物可能不太适合工艺细菌，这可能有助于最小化纸、纸板等的制造过程中细菌过度生长和细菌沉积物形成的风险。
[0019]在本文中，疏水性酸酐类施胶剂可以是在纸、纸板等的制造中通常用于施胶，优选内部施胶的任何酸酐类物质。优选地，疏水性酸酐类施胶剂可以选自由烯基琥珀酸酐、马来化植物油、脂肪酸酐和它们的任何混合物组成的组。脂肪酸酐可以基于饱和或不饱和脂肪酸，或饱和和/或不饱和脂肪酸的混合物。合适的脂肪酸酐的链长可以是>12个碳原子，优选12
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24个碳原子。合适的脂肪酸酐是例如油酸酐、亚油酸酐、亚麻酸酐、花生酸酐、山嵛酸酐和硬脂酸酐。包含18个碳原子链长的不饱和脂肪酸酐，即它们的链中的双键是优选的。根据一个实施方式，选自油酸酐、亚油酸酐、亚麻酸酐和它们的混合物的脂肪酸酐是优选的。根据一个实施方式，脂肪酸酐可以衍生自塔尔油、葵花油、菜籽油、大豆油、亚麻籽油或它们的任何混合物。
[0020]根据一个实施方式，疏水性酸酐类施胶剂可以包含或为马来酸化植物油，如葵花油、菜籽油、红花油、橄榄油、榛子油或它们的任何混合物。优选地，疏水性酸酐类施胶剂可以包含或为马来酸化高油酸葵花油(MSOHO)或马来酸化菜籽油(MRSO)，特别优选高油酸葵花油。一些合适的植物油的典型油酸含量如下：高油酸葵花油70
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85％、菜籽油51
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67％、橄榄油58
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83％和榛子油77
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84％。
[0021]根据一个特别优选的实施方式，疏水性酸酐类施胶剂包含或为烯基琥珀酸酐。
[0022]阴离子木质素
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碳水化合物复合物是天然聚合物复合物，其包含彼此共价结合的木质素和碳水化合物，优选半纤维素。因此，木质素
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碳水化合物复合物是木质素和碳水化合物的缀合物(conjugate)，它们彼此不可逆地结合到共同的结构。阴离子木质素
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碳水化合物复合物可以具有支链结构。例如，木质素或碳水化合物可以形成复合物的骨架结构，并且另一组分，碳水化合物或木质素，可以形成侧基，其与骨架结构共价结合。
[0023]木质素
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碳水化合物复合物可以由木质素和一种或多种碳水化合物如半纤维素形成。木质素
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碳水化合物复合物中的碳水化合物可以优选地由单糖形成，所述单糖如甘露糖、半乳糖、葡萄糖、木糖和/或阿拉伯糖，或它们的片段或残基；或碳水化合物可以是所述单糖和/或它们的片段或残基。木质素
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碳水化合物复合物中单糖的确切数量及其相对比率
取决于木材种类，例如硬木/软木，其已用于制浆工艺，并且木质素
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碳水化合物复合物来源于此。单糖可以作为糖残基存在于木质素
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碳水化合物复合物中，与木质素共价结合。
[0024]阴离子木质素
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碳水化合物复合物可以包含各种阴离子官能团，如磺酸根(sulfonate group，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种疏水性酸酐类施胶剂的含水乳液，所述乳液通过在包含稳定剂的水相中均质化所述酸酐类施胶剂制备，所述稳定剂是阴离子木质素
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碳水化合物复合物，其中，木质素和碳水化合物彼此共价结合。2.根据权利要求1所述的乳液，其特征在于，所述疏水性酸酐类施胶剂选自由烯基琥珀酸酐、马来酸化植物油和脂肪酸酐组成的组。3.根据权利要求1或2所述的乳液，其特征在于，所述阴离子木质素
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碳水化合物复合物包含选自磺酸根、羧酸根和/或酚根的阴离子官能团。4.根据权利要求1、2和3所述的乳液，其特征在于，所述木质素
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碳水化合物复合物具有在3500
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90000g/mol、优选4000
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80000g/mol、更优选5000
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70000g/mol范围内的重均分子量MW。5.根据前述权利要求1
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4中任一项所述的乳液，其特征在于，所述阴离子木质素
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碳水化合物复合物具有在pH 7下测量的小于
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0.2meq/g、优选
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0.5meq/g、更优选小于
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0.85meq/g的阴离子电荷密度。6.根据前述权利要求1
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5中任一项所述的乳液，其特征在于，所述木质素
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碳水化合物复合物包含由所述复合物的总干重计算的至少10重量
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％、优选至少15重量
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％的碳水化合物。7.根据前述权利要求1
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6中任一项所述的乳液，其特征在于，所述木质素
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碳水化合物复合物具有90:10至10:90、优选80:20至20:80、更优选75:25至25:75的木质素:碳水化合物比率。8.根据前述权利要求1
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7中任一项所述的乳液，其特征在于，所述木质素
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碳水化合物复合物包含与木质素骨架共价结合的半乳糖、葡萄糖、甘露糖、阿拉伯糖和/或木糖残基。9.根据前述权利要求1
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8中任一项所述的乳液，其特征在于，所述乳液以0.05:1至0.5:1、优选0.075:1至0.3:1、甚至更优选0.1:1至0.25:1的重量比包含所述木质素
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碳水化合物复合物和所述疏水性酸酐类施胶剂。10.根据前述权利要求1
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9中任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚科，
申请(专利权)人：凯米拉公司，
类型：发明
国别省市：