一種表膠專用AKD增強促進劑及其製備方法與流程
2023-10-06 01:45:29 1
本發明屬於造紙助劑領域，尤其涉及一種表膠專用AKD增強促進劑及其製備方法。
背景技術：
：AKD是目前普遍使用的一種施膠劑，它既能作為漿內施膠劑，也能作為表面施膠劑。AKD屬纖維反應型合成施膠劑，在中、鹼性條件下，反應性官能團能夠和纖維素上的羥基發生反應，形成共價鍵結合而固著在纖維上，在纖維表面形成一層穩定的薄膜，使纖維由親水性變為疏水性，從而使紙頁獲得抗水性。但是，AKD與纖維素羥基反應是較緩慢的過程，所以，AKD熟化期較長。AKD作為表面施膠劑時，一般需要澱粉作為載體配合使用，但需要較大的AKD用量，並且熟化時間較長。AKD存放過程中由於水解反應會生成酮類化合物，水解後的AKD對施膠無效，改性澱粉被廣泛用作AKD保護膠體的穩定劑，但澱粉對溫度適應性差，高溫易水解變質，導致乳液的穩定性差。因此，在紙和紙板品種多樣化，紙機高速化發展的今天，在實際生產中使用AKD增強促進劑來配合澱粉和AKD進行表面施膠，能夠降低AKD表面施膠劑的用量，縮短其熟化時間，降低生產成本，提高紙張品質具有實際意義。技術實現要素：本發明針對上述的問題，提出一種表膠專用AKD增強促進劑及其製備方法。為了達到上述目的，本發明採用的技術方案為，本發明提供一種表膠專用AKD增強促進劑，其特徵在於，所述表膠專用AKD增強促進劑按照重量份數包括以下成分：二甲基二烯丙基氯化銨40~50份不飽和有機酸40~50份功能單體10份聚乙烯醇2~10份引發劑0.01~0.03水300份。作為優選，所述不飽和有機酸為丙烯酸、甲基丙烯酸和丁烯酸中的一種或多種。作為優選，所述功能單體為甲基丙烯酸二甲氨乙酯、丙烯醯胺、N-羥甲基丙烯醯胺三種物質，其中三種物質的質量比為甲基丙烯酸二甲氨乙酯：丙烯醯胺：N-羥甲基丙烯醯胺=1：2：2。作為優選，所述聚乙烯醇的醇解度在99.0~99.8%之間，粘度在19~27cps之間。作為優選，所述引發劑為過硫酸銨。此外，本發明還提供一種表膠專用AKD增強促進劑的製備方法，其特徵在於，具體包括以下步驟：a、加入水、聚乙烯醇常溫攪拌1h，升溫至90~97℃之間不斷攪拌，保溫1h，製得聚乙烯醇溶液，固含5%;b、在反應釜中加入水，二甲基二烯丙基氯化銨，不飽和有機酸，引發劑，攪拌均勻；升溫，在40~60℃的條件下保溫1h；c、在反應釜中加入剩餘的二甲基二烯丙基氯化銨、功能單體、引發劑，在40~60℃條件下攪拌，50~60℃之間保溫2h；d、反應釜的混合液中加入聚乙烯醇水溶液，攪拌升溫至70~85℃，滴加剩餘引發劑，滴加時間為1h，滴加完成後，保溫反應1~3h；e、冷卻至室溫，過濾製得成品。與現有技術相比，本發明的優點和積極效果在於，1、本發明提高施膠效率，縮短熟化時間。2、高效能的AKD增強促進劑能把AKD乳液改性為新型表面施膠劑，能夠全部或部分代替傳統的表面施膠劑，能較大幅度地降低施膠成本。3、顯著提高紙品的表面印刷強度，提升紙張品質。4、避免使用AKD和中性膠等漿內施膠劑導致的系統汙染和腐漿增多等不良現象，能在一定程度上延長成型網和毛布等工藝備品的使用壽命。5、減少溼部斷紙，延長洗車周期，改善紙機運轉性，以取得最多的投資回報。6、不含VOC，屬於環境友好型產品。具體實施方式為了能夠更清楚地理解本發明的上述目的、特徵和優點，下面結合實施例對本發明做進一步說明。需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。在下面的描述中闡述了很多具體細節以便於充分理解本發明，但是，本發明還可以採用不同於在此描述的其他方式來實施，因此，本發明並不限於下面公開說明書的具體實施例的限制。發明人提供一種表膠專用AKD增強促進劑，按照按照重量份數包括以下成分：二甲基二烯丙基氯化銨40~50份，不飽和有機酸40~50份，功能單體10份，聚乙烯醇2~10份，引發劑0.01~0.03，水300份，其中，不飽和有機酸為丙烯酸、甲基丙烯酸和丁烯酸中的一種或多種，功能單體為甲基丙烯酸二甲氨乙酯、丙烯醯胺、N-羥甲基丙烯醯胺三種物質，其中三種物質的質量比為甲基丙烯酸二甲氨乙酯：丙烯醯胺：N-羥甲基丙烯醯胺=1：2：2，聚乙烯醇的醇解度在99.0~99.8%之間，粘度在19~27cps之間，引發劑選用過硫酸銨。但是，經過發明人大量實驗得出選用物質用量多少以及不同溫度和不同反應時間會有不同的效果，下面的實施例中，就不同的選擇作出詳細說明實施例1二甲基二烯丙基氯化銨40份，不飽和有機酸選用丙烯酸40份，功能單體10份，醇解度99%、粘度19cps的聚乙烯醇2份，過硫酸銨0.01份，水300份；向聚乙烯醇中加入80份水常溫攪拌1h，升溫至93℃，升溫過程中不斷攪拌，當溫度達到93℃後保溫1h，製得聚乙烯醇溶液，固含5%；在反應釜中加入220份水，20份二甲基二烯丙基氯化銨、40份丙烯酸、0.003份過硫酸銨，並攪拌均勻，然後升溫，在50℃的條件下保溫1h；在反應釜中加入20份二甲基二烯丙基氯化銨、10份功能單體、0.002份過硫酸銨，在50℃條件下攪拌，55℃之間保溫2h；向反應釜的混合液中加入聚乙烯醇溶液，攪拌升溫至80℃，滴加剩餘0.005份過硫酸銨，滴加時間為1h，滴加完成後，保溫反應1.5h；冷卻至室溫，過濾製得成品。實施例2二甲基二烯丙基氯化銨45份，不飽和有機酸選用甲基丙烯酸40份，功能單體10份，醇解度99.5%、粘度25cps的聚乙烯醇5份，過硫酸銨0.02份，水300份；向聚乙烯醇中加入150份水常溫攪拌1h，升溫至93℃，升溫過程中不斷攪拌，當溫度達到93℃後保溫1h，製得聚乙烯醇溶液，固含5%；在反應釜中加入150份水，20份二甲基二烯丙基氯化銨、40份甲基丙烯酸、0.008份過硫酸銨，並攪拌均勻，然後升溫，在55℃的條件下保溫1h；在反應釜中加入25份二甲基二烯丙基氯化銨、10份功能單體、0.004份過硫酸銨，在55℃條件下攪拌，55℃之間保溫2h；向反應釜的混合液中加入聚乙烯醇溶液，攪拌升溫至85℃，滴加剩餘0.008份過硫酸銨，滴加時間為1h，滴加完成後，保溫反應2h；冷卻至室溫，過濾製得成品。實施例3二甲基二烯丙基氯化銨50份，不飽和有機酸選用丁烯酸50份，功能單體10份，醇解度99.8%、粘度27cps的聚乙烯醇10份，過硫酸銨0.03份，水300份；向聚乙烯醇中加入180份水常溫攪拌1h，升溫至97℃，升溫過程中不斷攪拌，當溫度達到97℃後保溫1h，製得聚乙烯醇溶液，固含5%；在反應釜中加入120份水，30份二甲基二烯丙基氯化銨、50份丁烯酸、0.01份過硫酸銨，並攪拌均勻，然後升溫，在40℃的條件下保溫1h；在反應釜中加入20份二甲基二烯丙基氯化銨、10份功能單體、0.01份過硫酸銨，在40℃條件下攪拌，60℃之間保溫2h；向反應釜的混合液中加入聚乙烯醇溶液，攪拌升溫至70℃，滴加剩餘0.01份過硫酸銨，滴加時間為1h，滴加完成後，保溫反應2.5h；冷卻至室溫，過濾製得成品。按照上述實施例製備的AKD增強促進劑性能指標如下表所示。將實施實例中得到的AKD增強促進劑進行上機實驗，檢測實驗結果。實驗紙機車速1250m/min，生產文化紙，定量65g/m2，針葉漿：闊葉漿：機械漿比例為22:43:35。施膠濃度為10%。在紙機運行正常的情況下加入本產品，本品可直接添加到表面施膠劑的合成過程中，或在AKD乳液中按一定比例添加，添加量一般為15%AKD乳液的8%左右。紙張熟化24h後，檢測紙張Cobb值（60s），數據如下表所示。表面施膠劑澱粉用量kg/tAKD用量kg/tAKD增強促進劑kg/tCobb值g/m2澱粉+AKD486/38澱粉+AKD+促進劑5030.2425從表中可以看出，表面施膠劑中加入少量的AKD增強促進劑之後，能夠有效降低AKD的用量，並且紙張的Cobb值降低約34%。主要原因是加入AKD增強促進劑能夠與AKD結合，促使AKD的內酯環打開，使其不會因高溫發生水解，同時促進AKD在纖維表面的分布覆蓋，使得施膠劑在紙頁表面的成膜性更好，並能有效促進纖維交聯網的形成，提高施膠效果，改善紙頁抗水性能，節約表面施膠劑的用量，節約成本，對實際生產具有一定的意義。以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非是對本發明作其它形式的限制，任何熟悉本專業的技術人員可能利用上述揭示的技術內容加以變更或改型為等同變化的等效實施例應用於其它領域，但是凡是未脫離本發明技術方案內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬於本發明技術方案的保護範圍。當前第1頁1 2 3