一种阳离子土豆淀粉AKD中/碱性施胶剂的制备方法，先将土豆淀粉在真菌α-淀粉酶的作用下进行降解，再将降解土豆淀粉在氢氧化钠作用下用3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵进行阳离子化，然后用醋酸中和得到阳离子土豆淀粉乳化剂，最后用阳离子土豆淀粉乳化剂乳化AKD和石蜡，得到阳离子土豆淀粉AKD中/碱性施胶剂，制备的阳离子土豆淀粉AKD中/碱性施胶剂带有阳电荷，有助于与带负电荷的纸张纤维结合，因此大大提高了施胶性能，本发明专利技术制备过程中使用了价格便宜的阳离子土豆淀粉作为乳化剂，用价格便宜的石蜡代替部分价格较高的AKD，不但提高了乳液稳定性能和施胶性能，还降低了施胶成本。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子化学施胶剂
，特别涉及一种阳离子土豆淀粉AKD中/碱性施胶剂的制备方法。
技术介绍
现代施胶技术的重大进步是中/碱性施胶技术的推广，酸性造纸转化为中/碱性造纸是世界造纸史上的一大变革。中/碱性施胶是在造纸エ艺过程中，将pH值调节到7以上，原则上不用硫酸铝的ー种施胶方法。常用的中/碱性施胶剂烷基烯酮ニ聚体(简称AKD)是20世纪40年代末期研究开发的产品，AKD是ー种 可与纤维素反应的反应型中/碱性施胶齐U，它既能作为浆内施胶剂，又能作为表面施胶剂。其结构特点是由活性基团和疏水基团构成，AKD的熔点较低，在纸机干燥部的高温条件下分子中的活性基团四元内酯环能和纤维素上的羟基反应形成β -酮基酯键并定位在纤维上，疏水性基团长链烷基在纤维表面产生抗水作用。通过AKD中/碱性施胶，纸张白度、手感、抗水性、物理強度、印刷适性、耐老化性和填料的单程留着率等都有明显提高。而且可以采用廉价的重质碳酸钙为填料，減少了白水中有害物质的含量，提高了白水的循环利用率，同时AKD比酸性施胶剂的成本低。采用AKD进行中/碱性施胶能够提高纸品质量和售价、降低能耗、改善环境污染和纸机运行性能等，可取得明显的经济效益和社会效益，因此越来越多的造纸企业认识到使用AKD中/碱性施胶剂的优越性和必要性。我国造纸原料以草浆为主，木材资源短缺，二次纤维用量增多，运用中/碱性施胶技术具有现实意义。伴随AKD中/碱性施胶技术在我国应用领域逐步扩大，エ艺技术日益成熟，中/碱性造纸的效益逐步得到体现，加快了造纸エ业由酸性造纸向中/碱性造纸转变的趋势，近年来AKD已成为国内纸厂使用最多、最成熟、最有效的中/碱性施胶剂。AKD中/碱性施胶赋予纸张ー些优异性能，同时也有其不足之处。传统AKD乳液采用木薯阳离子淀粉作为AKD的乳化剤，木薯淀粉纯度高，糊化温度低，糊液流动性好，透明度高、凝沉性弱，不易分层。但其价格较高，由此制得的AKD乳液价格较高，市场竞争力差。近年来提高和完善AKD乳液性能的研究日趋活跃，提高AKD的市场竞争力，开发和生产性能优异、价格便宜的AKD中/碱性施胶是我国造纸科研工作者一直努力研究的课题。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种阳离子土豆淀粉AKD中/碱性施胶剂的制备方法，所得的中/碱性施胶剂具有很好的稳定性，能够提高纸张的施胶度和表面強度，并且降低了施胶成本。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为 一种阳离子土豆淀粉AKD中/碱性施胶剂的制备方法，包括以下步骤第一歩，将水、土豆淀粉和真菌α-淀粉酶加入第一反应器中在50-55 °C时反应I. 0-2. O小吋，得到降解土豆淀粉，水、土豆淀粉和真菌α-淀粉酶的质量比为200 100 O. 5，然后向第一反应器中加入氢氧化钠，升温到60-70°C加入3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵，再升温至90-95°C反应1-2小时，降温至50-55°C加入醋酸，再降至30_40°C，土豆淀粉、氢氧化钠、3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵和醋酸的质量比为100 : 7 : 49 : 5，第二步，向第一反应器中加水，调节体系固含量至20-25%，即得阳离子土豆淀粉乳化齐 ， 第三步，在第二反应器中加入阳离子土豆淀粉乳化剂、石蜡和AKD，其中阳离子土豆淀粉乳化剂、石蜡和AKD的质量比为110 110 115，升高温度至75-80°C，待石蜡和AKD熔融后，搅拌30-40分钟，在搅拌下加入75-80°C的热水分散调节至固含量至15_20%，制得阳离子土豆淀粉AKD亚稳定乳液，将亚稳定乳液经20-30MPa均质后，冷却至25_30°C，得到固含量为15-20%的稳定的阳离子土豆淀粉AKD中/碱性施胶剂，所述的石蜡为半精炼石蜡或精炼石蜡，或两者以任意比例的混合物。将此阳离子土豆淀粉AKD中/碱性施胶剂用于以100%国内废纸抄造的110克/米 2瓦楞原纸中，淀粉用量65-70千克/吨纸，阳离子土豆淀粉AKD中/碱性施胶剂2. 5-3. O千克/吨纸，表面施胶剂后瓦楞原纸的Cobb值为30-35克/米2，环压指数为8. 0-8. 5牛·米2/克，裂断长为4. 5-5. O千米，达到A级高强瓦楞原纸质量标准，用阳离子土豆淀粉AKD中/碱性施胶剂施胶后，每吨瓦楞原纸的施胶成本降低了 5-10元。本专利技术制备过程中不使用小分子表面活性剤，有利于环境保护和应用效果的提高。先将士豆淀粉降解然后进行阳离子化，将其作为乳化剂应用于AKD和石蜡的乳化，制备的中/碱性施胶剂乳液粘度小，稳定性好。制备的乳液颗粒带阳电荷，有助于留着并且与带负电荷的纸张纤维能够紧密结合，不但提高乳液稳定性能和施胶性能，并且降低了施胶成本。具体实施例方式下面将以具体实施例对本专利技术作进ー步详细的描述。实施例一 一种阳离子土豆淀粉AKD中/碱性施胶剂的制备方法，包括以下步骤 第一歩，将200克水、100克土豆淀粉和O. 5克真菌α -淀粉酶加入第一反应器中在50°C时反应I. O小时，得到降解土豆淀粉，水、土豆淀粉和真菌α-淀粉酶的质量比为200 100 O. 5，然后向第一反应器中加入7克氢氧化钠，升温到60°C加入49克3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵，再升温至90°C反应2小吋，降温至50°C加入5克醋酸，再降至40°C，土豆淀粉、氢氧化钠、3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵和醋酸的质量比为100 7 49 5, 第二歩，向第一反应器中加水，调节体系固含量至20%，即得阳离子土豆淀粉乳化剤，第三步，在第二反应器中加入110克阳离子土豆淀粉乳化剤、110克石蜡和115克AKD，其中阳离子土豆淀粉乳化剂、石蜡和AKD的质量比为110 110 115，升高温度至75°C，待石蜡和AKD熔融后，搅拌40分钟，在搅拌下加入75°C的热水分散调节至固含量至15%，制得阳离子土豆淀粉AKD亚稳定乳液，将亚稳定乳液经20MPa均质后，冷却至25°C，得到固含量为15%的稳定的阳离子土豆淀粉AKD中/碱性施胶剂，所述的石蜡为半精炼石蜡。将此阳离子土豆淀粉AKD中/碱性施胶剂用于以100%国内废纸抄造的110克/米2瓦楞原纸中，淀粉用量65千克/吨纸，阳离子土豆淀粉AKD中/碱性施胶剂2. 5千克/吨纸，表面施胶剂后瓦楞原纸的Cobb值为35克/米2，环压指数为8. 5牛·米2/克，裂断长为4. 5千米，达到A级高强瓦楞原纸质量标准，用阳离子土豆淀粉AKD中/碱性施胶剂施胶后，每吨瓦楞原纸的施胶成本降低了 10元。实施例ニ 一种阳离子土豆淀粉AKD中/碱性施胶剂的制备方法，包括以下步骤 第一歩，将200克水、100克土豆淀粉和O. 5克真菌α -淀粉酶加入第一反应器中在51 °C时反应I. 2小时，得到降解土豆淀粉，水、土豆淀粉和真菌α-淀粉酶的质量比为200 100 O. 5，然后向第一反应器中加入7克氢氧化钠，升温到62°C加入49克3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵，再升温至91 °C反应1.8小时，降温至51 °C加入5克醋 酸，再降至32°C，土豆淀粉、氢氧化钠、3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵和醋酸的质量比为100 7 49 5, 第二歩，向第一反应器中加水，调节体系固含量本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张国运，杨秀芳，彭莉，刘侠，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：
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