一種塗布抗水劑及其製備方法與流程
2023-06-10 23:20:16 1
本發明涉及造紙助劑領域，具體涉及一種塗布抗水劑及其製備方法。
背景技術：
：中國造紙化學品的開發應用起步較晚，隨著人們物質生活水平的提高，人們對紙張質量要求越來越高，需求量也越來越大。造紙工業的發展促進了造紙化學品行業的發展，造紙化學品的開發和應用己引起了國家有關部門及大專院校科研院所的高度重視。與發達國家相比，我國的造紙精細化學品消耗量僅佔造紙工業總產量的1%，因此，中國造紙化學品行業是一個很有發展潛力的朝陽行業。而某些紙張如照相紙、地圖紙、高檔標籤紙、特種包裝紙或紙板要求具有高度抗水性，即不被水潤溼或擴散，呈現持久、優良的不沾水效果，製造這類紙張需採用疏水性物質固著於紙張纖維的表面或浸透到內部而固著，所用的物質即為抗水劑。通常不經任何處理的紙張被水溼透後纖維即失去其大部分強度，纖維與纖維之間是靠對水非常敏感的氫鍵及分子間力結合起來的，在有水的情況下，水與纖維和纖維與纖維之間的結合產生競爭，使纖維之間的結合程度會隨著紙中水分含量的增加而降低，纖維被水完全潤脹、浸溼後，彼此之間的結合會被打破，強度只剩下初始幹強度的3-10%。因此，研究開發抗水劑來有效地提高紙張的抗水性，以增加溼強度成為了需要不斷研究的課題。技術實現要素：要解決的技術問題：本發明的目的是提供一種塗布抗水劑，具有優良的力學強度性能，白度高，對紙張的外觀基本無影響，同時抗水性能佳，印刷效果好。技術方案：一種塗布抗水劑，由以下成分以重量份製備而成：楠木粉5-8份、納米膨潤土1-2份、納米二氧化矽0.2-0.5份、十二烷基三甲氧基矽烷1-3份、聚二甲基矽氧烷2-4份、水解聚馬來酸酐2-5份、聚丙烯酸甲酯3-6份、丙二醇脂肪酸酯4-8份、山梨酸鉀0.1-0.3份、次氯酸鈉15-25份、二丁基羥基甲苯0.2-0.4份、無水乙醇10-30份、蒸餾水220-300份。進一步優選的，所述的一種塗布抗水劑，由以下成分以重量份製備而成：楠木粉6-7份、納米膨潤土1.2-1.8份、納米二氧化矽0.3-0.4份、十二烷基三甲氧基矽烷1.5-2.5份、聚二甲基矽氧烷2.5-3.5份、水解聚馬來酸酐3-4份、聚丙烯酸甲酯4-5份、丙二醇脂肪酸酯5-7份、山梨酸鉀0.15-0.25份、次氯酸鈉18-22份、二丁基羥基甲苯0.25-0.35份、無水乙醇15-25份、蒸餾水240-280份。上述塗布抗水劑的製備方法包括以下步驟：第一步：將楠木粉、次氯酸鈉和150-250份蒸餾水混合，加熱至70-75℃，在轉速50-70r/min下攪拌24-25小時，過濾，用清水洗滌得產物A；第二步：加入納米膨潤土、納米二氧化矽、聚丙烯酸甲酯、丙二醇脂肪酸酯、山梨酸鉀、二丁基羥基甲苯、無水乙醇和剩餘蒸餾水，在轉速600-800r/min下攪拌20-40分鐘；第三步：升溫至70-85℃，加入十二烷基三甲氧基矽烷、聚二甲基矽氧烷和水解聚馬來酸酐，在轉速400-600r/min下攪拌20-30分鐘；第四步：降至室溫，放入研磨機中研磨10-30分鐘；第五步：過200目篩，去除濾渣即得。進一步優選的，第一步中加熱至72℃，轉速為55-65r/min，攪拌時間為24.5小時。進一步優選的，第二步中轉速為650-750r/min，攪拌時間為25-35分鐘。進一步優選的，第三步中升溫至75-80℃，轉速為450-550r/min，攪拌時間為25分鐘。進一步優選的，第四步中研磨時間為15-25分鐘。有益效果：本發明的塗布抗水劑具有優良的力學強度性能，其抗張指數和耐破指數分別可達52.5N·m/g和4.39kPa·m2/g，其白度可達89.2%，對紙張的外觀基本無影響，同時其溼強度可達到35.5%，抗水性能佳，其油墨吸收率達到42.7%，具有良好的印刷性能。具體實施方式實施例1一種塗布抗水劑，由以下成分以重量份製備而成：楠木粉5份、納米膨潤土1份、納米二氧化矽0.2份、十二烷基三甲氧基矽烷1份、聚二甲基矽氧烷2份、水解聚馬來酸酐2份、聚丙烯酸甲酯3份、丙二醇脂肪酸酯4份、山梨酸鉀0.1份、次氯酸鈉15份、二丁基羥基甲苯0.2份、無水乙醇10份、蒸餾水220份。上述塗布抗水劑的製備方法為：第一步：將楠木粉、次氯酸鈉和150份蒸餾水混合，加熱至70℃，在轉速50r/min下攪拌24小時，過濾，用清水洗滌得產物A；第二步：加入納米膨潤土、納米二氧化矽、聚丙烯酸甲酯、丙二醇脂肪酸酯、山梨酸鉀、二丁基羥基甲苯、無水乙醇和剩餘蒸餾水，在轉速600r/min下攪拌20分鐘；第三步：升溫至70℃，加入十二烷基三甲氧基矽烷、聚二甲基矽氧烷和水解聚馬來酸酐，在轉速400r/min下攪拌20分鐘；第四步：降至室溫，放入研磨機中研磨10分鐘；第五步：過200目篩，去除濾渣即得。實施例2一種塗布抗水劑，由以下成分以重量份製備而成：楠木粉6份、納米膨潤土1.2份、納米二氧化矽0.3份、十二烷基三甲氧基矽烷1.5份、聚二甲基矽氧烷2.5份、水解聚馬來酸酐3份、聚丙烯酸甲酯4份、丙二醇脂肪酸酯5份、山梨酸鉀0.15份、次氯酸鈉18份、二丁基羥基甲苯0.25份、無水乙醇15份、蒸餾水240份。上述塗布抗水劑的製備方法為：第一步：將楠木粉、次氯酸鈉和170份蒸餾水混合，加熱至71℃，在轉速55r/min下攪拌24.5小時，過濾，用清水洗滌得產物A；第二步：加入納米膨潤土、納米二氧化矽、聚丙烯酸甲酯、丙二醇脂肪酸酯、山梨酸鉀、二丁基羥基甲苯、無水乙醇和剩餘蒸餾水，在轉速650r/min下攪拌25分鐘；第三步：升溫至75℃，加入十二烷基三甲氧基矽烷、聚二甲基矽氧烷和水解聚馬來酸酐，在轉速450r/min下攪拌25分鐘；第四步：降至室溫，放入研磨機中研磨15分鐘；第五步：過200目篩，去除濾渣即得。實施例3一種塗布抗水劑，由以下成分以重量份製備而成：楠木粉6.5份、納米膨潤土1.5份、納米二氧化矽0.35份、十二烷基三甲氧基矽烷2份、聚二甲基矽氧烷3份、水解聚馬來酸酐3.5份、聚丙烯酸甲酯4.5份、丙二醇脂肪酸酯6份、山梨酸鉀0.2份、次氯酸鈉20份、二丁基羥基甲苯0.3份、無水乙醇20份、蒸餾水260份。上述塗布抗水劑的製備方法為：第一步：將楠木粉、次氯酸鈉和200份蒸餾水混合，加熱至72℃，在轉速60r/min下攪拌24.5小時，過濾，用清水洗滌得產物A；第二步：加入納米膨潤土、納米二氧化矽、聚丙烯酸甲酯、丙二醇脂肪酸酯、山梨酸鉀、二丁基羥基甲苯、無水乙醇和剩餘蒸餾水，在轉速700r/min下攪拌30分鐘；第三步：升溫至77℃，加入十二烷基三甲氧基矽烷、聚二甲基矽氧烷和水解聚馬來酸酐，在轉速500r/min下攪拌25分鐘；第四步：降至室溫，放入研磨機中研磨20分鐘；第五步：過200目篩，去除濾渣即得。實施例4一種塗布抗水劑，由以下成分以重量份製備而成：楠木粉7份、納米膨潤土1.8份、納米二氧化矽0.4份、十二烷基三甲氧基矽烷2.5份、聚二甲基矽氧烷3.5份、水解聚馬來酸酐4份、聚丙烯酸甲酯5份、丙二醇脂肪酸酯7份、山梨酸鉀0.25份、次氯酸鈉22份、二丁基羥基甲苯0.35份、無水乙醇25份、蒸餾水280份。上述塗布抗水劑的製備方法為：第一步：將楠木粉、次氯酸鈉和220份蒸餾水混合，加熱至73℃，在轉速65r/min下攪拌24.5小時，過濾，用清水洗滌得產物A；第二步：加入納米膨潤土、納米二氧化矽、聚丙烯酸甲酯、丙二醇脂肪酸酯、山梨酸鉀、二丁基羥基甲苯、無水乙醇和剩餘蒸餾水，在轉速750r/min下攪拌35分鐘；第三步：升溫至80℃，加入十二烷基三甲氧基矽烷、聚二甲基矽氧烷和水解聚馬來酸酐，在轉速550r/min下攪拌25分鐘；第四步：降至室溫，放入研磨機中研磨25分鐘；第五步：過200目篩，去除濾渣即得。實施例5一種塗布抗水劑，由以下成分以重量份製備而成：楠木粉8份、納米膨潤土2份、納米二氧化矽0.5份、十二烷基三甲氧基矽烷3份、聚二甲基矽氧烷4份、水解聚馬來酸酐5份、聚丙烯酸甲酯6份、丙二醇脂肪酸酯8份、山梨酸鉀0.3份、次氯酸鈉25份、二丁基羥基甲苯0.4份、無水乙醇30份、蒸餾水300份。上述塗布抗水劑的製備方法為：第一步：將楠木粉、次氯酸鈉和250份蒸餾水混合，加熱至75℃，在轉速70r/min下攪拌25小時，過濾，用清水洗滌得產物A；第二步：加入納米膨潤土、納米二氧化矽、聚丙烯酸甲酯、丙二醇脂肪酸酯、山梨酸鉀、二丁基羥基甲苯、無水乙醇和剩餘蒸餾水，在轉速800r/min下攪拌40分鐘；第三步：升溫至85℃，加入十二烷基三甲氧基矽烷、聚二甲基矽氧烷和水解聚馬來酸酐，在轉速600r/min下攪拌30分鐘；第四步：降至室溫，放入研磨機中研磨30分鐘；第五步：過200目篩，去除濾渣即得。對比例1本實施例與實施例1的區別在於不含有納米膨潤土和納米二氧化矽。具體地說是：一種塗布抗水劑，由以下成分以重量份製備而成：楠木粉5份、十二烷基三甲氧基矽烷1份、聚二甲基矽氧烷2份、水解聚馬來酸酐2份、聚丙烯酸甲酯3份、丙二醇脂肪酸酯4份、山梨酸鉀0.1份、次氯酸鈉15份、二丁基羥基甲苯0.2份、無水乙醇10份、蒸餾水220份。上述塗布抗水劑的製備方法為：第一步：將楠木粉、次氯酸鈉和150份蒸餾水混合，加熱至70℃，在轉速50r/min下攪拌24小時，過濾，用清水洗滌得產物A；第二步：加入聚丙烯酸甲酯、丙二醇脂肪酸酯、山梨酸鉀、二丁基羥基甲苯、無水乙醇和剩餘蒸餾水，在轉速600r/min下攪拌20分鐘；第三步：升溫至70℃，加入十二烷基三甲氧基矽烷、聚二甲基矽氧烷和水解聚馬來酸酐，在轉速400r/min下攪拌20分鐘；第四步：降至室溫，放入研磨機中研磨10分鐘；第五步：過200目篩，去除濾渣即得。本發明材料塗布抗水劑的部分性能指標見下表1，我們可以看到，本發明材料具有優良的力學強度性能，其抗張指數和耐破指數分別可達52.5N·m/g和4.39kPa·m2/g，其白度可達89.2%，對紙張的外觀基本無影響，同時其溼強度可達到35.5%，抗水性能佳，其油墨吸收率達到42.7%，具有良好的印刷性能。表1塗布抗水劑的部分性能指標產品名稱抗張指數（N·m/g）耐破指數（kPa·m2/g）白度（%）溼強度（%）油墨吸收率（%）實施例151.94.1887.434.842.5實施例252.14.2788.135.142.5實施例352.34.3188.535.242.6實施例452.54.3989.235.542.7實施例552.44.3288.735.342.6對比例150.84.0287.431.642.5當前第1頁1 2 3