全游離分散松香膠溫度轉相新工藝的製作方法

2023-06-03 20:31:31

專利名稱：全游離分散松香膠溫度轉相新工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種油水互相分散的工藝，具體地說是一處全游離分散松香膠溫度轉相新工藝。
皂化松香是造紙工業中傳統的施膠劑。目前國內大多數造紙廠仍在使用。這種施膠劑每噸書寫紙要消耗15公斤以上的松香，不僅浪費資源，而且成品紙質量低，在夏季還會發生假施膠現象。
美國，日本等國早在七十年代就開始了分散松香膠的研究和開發，最新的研究方向仍然是從分子結構上對松香予以改性，製成陰離子型分散松香膠。國內各有關研究單位自七十年代起開始對松香施膠劑進行了研究和開發，先後研究出強化松香皂粉和膏狀強化松香膠，但因使用不方便難以推廣。至八十年代末相繼研究開發分散松香膠，但其乳化穩定性尤其在夏天還不盡人意，推廣使用受到限制。
分散松香膠的製備過程其實質就是將松香均勻地分散到水中形成穩定的水包油型的乳液過程。松香是固體且不溶於水，即使加熱到100℃(水的沸點)時粘度也很大。所以要解決分散問題，除了對松香進行改性(公知的方法是同順酐雙烯加成，增加松香的酸值、提高親水性)和選擇適合於松香乳化的乳化劑以外，其工藝也直接涉及到產品的質量。該工藝涉及到相轉變問題，因為產品在施膠時還要兌水稀釋，水是連續相，油(松香和改性松香)是分散相，呈水包油型乳液，而在工藝過程中體系開始時是油包水型(W/O)的，必須轉變為水包油型(O/W)。現有技術中，有的隨體系組份的改變而轉相，而本發明是體系隨溫度的改變而轉相。
據文獻報導，製備該膠的工藝有三種，一是溶劑法，先用有機溶劑將松香溶解，然後將松香溶液同乳化劑水溶液混合乳化，最後真空脫溶劑，回收有機溶劑，可製得固含量35～40％的穩定乳液，日本荒川林產化學株式會社用過此法。二是高溫高壓法，將熔化並升溫到160～190℃的松香同預熱到80～90℃的乳化劑水溶液混合通過高壓均質器強制乳化，然後迅速冷卻到38℃以下，可製得固含量35～40％的穩定乳液，美國孟山都公司即用此法。鑑於溶劑法需要使用和回收溶劑，使原本簡單的工藝複雜化，且有汙染；高溫高壓法所需的高壓均質器價格昂貴，設備投資大，操作也有一定難度，所以國內一些專業研究所開發了一種常壓加水逆相法，首先將乳化劑水溶液投入溶融狀態下的混合松香內製得W/O型乳液，然後在高速攪拌(1600轉以上/分鐘)條件下快速加入轉相水(熱水)，使體系的組份發生變化，乳液轉相成O/W型，最後迅速冷卻即得分散松香膠。該法工藝簡單，操作安全，但要求一臺高速攪拌設備，加水要快，冷卻要迅速，所以生產不易控制，產品質量不夠穩定，熱貯存穩定性也不夠理想，不能滿足造紙工業的需要。
本發明的目的是為分散松香膠的製備過程中提供一種新的轉相工藝，不僅操作平穩，容易控制，而且產品的質量全面提高，尤其具有優異的熱貯存穩定性。
本發明是通過溫度的變化將體系由W/O型轉變成O/W型，具體工藝如下首先將松香升溫熔化，然後在攪拌條件下投入配製好的乳化劑水溶液製得W/O型乳液，繼續加水，直到油水比至1∶0.8～1.2為止，並維持溫度在100～120℃之間，在此溫度下，體系中油仍是連續相，水為分散相，呈W/O型乳液。水加完並攪拌均勻後降溫，隨著溫度的下降，松香和水的物性隨之變化，從而實現由W/O型轉變成O/W型。轉相點的溫度隨乳化劑不同而不同，可以在60～95℃不同溫度下轉相。
本工藝通用的化工設備就可滿足工藝要求，整個過程在一隻釜中完成，操作簡單，反應平穩，容易控制，重現性好，質量穩定。用本工藝生產的全游離分散松香膠其外觀為乳白色帶蘭光的乳液，固含量≥50％，其中松香含量高達40％以上；PH值為5～6；粘度(25℃)為≤25CP；熱貯(54℃)10天(與自然貯存一年等價)無變化，實際熱貯存1個月仍可使用。由於產品熱穩定性好，所以夏季仍可正常施膠，松香的消耗量大大降低。用本工藝加工的產品，各項指標均達到國內最先進的水平，其熱貯存穩定性居領先水平。
實施例1、取333g和111g改性松香一起投入燒杯中，加熱熔化；取150gWSH-18乳化劑水溶液(有效成分含量為30％)，在攪拌(60轉/分)下投入松香中，繼續加水至體系達1000g，攪拌均勻，並維持溫度在100～120℃。在該溫度下體系為W/O型乳液。關閉熱源，在攪拌下冷卻至90℃時便得到O/W型全游離分散松香膠。外觀乳白色，帶有蘭光。
2、取333g和111g改性松香一起投入燒杯中，加熱熔化；取180gWSH-20乳化劑水溶液(有效成分含量為25％)，在攪拌(60轉/分)下投入松香中，繼續加水至體系達1100g，攪拌均勻，並維持溫度在100～120℃。關閉熱源，在攪拌下冷卻至75℃時便得到O/W型乳白色、帶蘭光的全游離分散松香膠。
3、取333g和111g改性松香一起投入燒杯中，加熱熔化；取225gWSH-21乳化劑水溶液(有效成分含量為20％)，在攪拌(60轉/分)下投入松香中，繼續加水至體系達900g，攪拌均勻，並維持溫度在100～120℃。關閉熱源，在攪拌下冷卻至60℃時便得到O/W型乳白色、帶蘭光的全游離分散松香膠。
以上過程可放大1000倍在1M3反應釜中進行。
權利要求
1.一種全游離分散松香膠溫度轉相新工藝，由熔化的松香、乳化劑和水先加工得到W/O型乳液再轉相成O/W型乳液，其特徵在於通過溫度的變化實現體系的轉相，具體工藝如下(1)、在攪拌條件下將配製好的乳化劑水溶液投入熔化的混合松香中，繼續加水至油水比為1∶0.8～1.2，並維持溫度在100～120℃，得到W/O型乳液，(2)、攪拌均勻後自100～120℃溫度下降溫，在60～90℃時轉相得到O/W型全游離分散松香膠。
全文摘要
一種全游離分散松香膠溫度轉相新工藝，在攪拌下向熔化的混合松香中投入配製好的乳化劑水溶液，繼續加水至油水比為1∶0.8～1.2，攪拌均勻得到W/O型乳液。然後降溫，體系便轉變成O/W型全游離分散松香膠。整個工藝在一隻釜中完成，操作簡單，反應平穩，容易控制，重現性好，質量穩定。用本工藝生產的產品外觀呈乳白色帶藍光，固含量≥50％，其中松香含量高達40％以上，pH5～6，粘度(25℃)≤25CP，54℃貯存一個月仍可保質。
文檔編號C09F1/00GK1168912SQ96107678
公開日1997年12月31日 申請日期1996年6月14日 優先權日1996年6月14日
發明者魏震宇, 許東生 申請人:安徽省化工研究院