專利名稱：造紙用表面施膠劑及其生產工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及造紙行業(yè)用的化學品，特別是造紙用表面施膠劑及其生產工藝。
背景技術：
AKD是烷基烯酮二聚物的簡稱，它是造紙較常用的一種合成施膠劑。在造紙的工藝生產中，為了增加紙張的抗水性能和印刷適應性，需要加入施膠劑， 使紙張獲得具有延遲液體滲透的性能。目前，在造紙行業(yè)中通常采用表面施膠工藝，就是將 表面施膠劑和熬制好的表面施膠淀粉混合，通過施膠機對紙張表面進行施膠的工藝過程。 表面施膠劑大致分為兩類一類為苯丙類，其特點是噸紙用量在2-5公斤、熟化快，但成本 較高，每噸約5000-9000元，且生產過程泡沫多；另一類為AKD的改性產品，其每噸紙用量在 3-6公斤，抗水性好、但熟化慢，下機后24-72小時左右才能完全熟化。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是克服上述現有技術的缺陷，提供一種噸紙用量在3-5公斤、下機 后3-6小時即可熟化70%以上且成本較低、抗水性好的造紙專用新型陽離子AKD表面施膠 劑。為實現上述目的，本發(fā)明的技術方案如下一種造紙用表面施膠劑，其組成物的質量百分比如下水50_60%、AKD原粉13_15%、乳化劑17_20%、無鐵硫酸鋁6_10%、陽離子熟 化劑3-4%、穩(wěn)定劑0. 3-0. 4%、適量殺菌劑。上述乳化劑組成物的質量百分比如下水65_70%、淀粉=16-20%,NaOH 1. 5-2 %、冰醋酸1. 2-1. 6%、陽離子醚化劑 8-10%、分散劑 N 2. 0-2. 5%。上述陽離子醚化劑為含質量百分比50% -60%的3-氯-2-羥基丙基三甲基氯化 銨溶液。上述陽離子熟化劑為質量百分比濃度為40%的聚二甲基二烯丙基氯化胺溶液、穩(wěn) 定劑為氧氯化鋯、殺菌劑為異噻銼啉酮類。生產造紙用表面施膠劑的工藝，其工藝步驟為1)乳化劑的生產在反應釜中加入水和淀粉，水和淀粉的重量比為2_2. 5 1，攪拌均勻潤漲 后，加入淀粉重量的20 % -30 %的質量百分比濃度為40-60 %的NaOH溶液，加熱升溫到 65°C -75°C后，加入淀粉重量的50% -60%的陽離子醚化劑，反應3_4小時后，加入淀粉重量 1. 5-2倍的水和適量的冰醋酸和分散劑，升溫到90°C -95°C，保溫60-90分鐘，用水調整上述 溶液中的固含量為25士0. 5%，用冰醋酸調整PH值到4-6后，降到常溫，即為乳化劑，備用；2)表面施膠劑的生產將水、步驟1)生產的乳化劑和質量百分比濃度為50%的硫酸鋁溶液按1-1.5 1 1的比例加入反應釜內混合，加熱后再加入AKD原粉，AKD原粉與乳化劑的比例 為1 1. 4-1.1，溫度控制在75°C以下，完全溶解后，用高壓均質機均質2-3次；然后在成品 反應釜中加入上述乳化劑重量1. 2-2倍的軟水，并使軟水的溫度在4°C -10°C左右，將均質 好的混合液加入到成品反應釜中，在攪拌狀態(tài)下加入由聚二甲基二烯丙基氯化胺溶液組成 的陽離子熟化劑，聚二甲基二烯丙基氯化銨溶液的加入重量為AKD原粉重量的30%-60%, 然后再依次加入適量的異噻銼啉酮殺菌劑和氧氯化鋯穩(wěn)定劑，用冰醋酸調整成品反應釜中 的溶液的PH值到2-3之間，即為成表面施膠劑。本發(fā)明提供的技術方案非常適合AKD生產廠家使用，不需增加設備只需調整工 藝，就可以將AKD改性生產出表面施膠劑。該表面施膠劑完全可以替代漿內施膠，加入施膠 機與熬制好的表面施膠淀粉液混合使用效果更佳，具有使用方法簡單易行，操作方便、質量 穩(wěn)定和消耗量低的特點，與目前常用的AKD乳液比較有如下特點1、AKD乳液在造紙業(yè)中的漿內施膠噸紙用量在10公斤以上，而本發(fā)明的產品只用 于表面施膠不需漿內施膠，用量只有3-5公斤，可大幅度降低成本，還可以避免漿內施膠引 起的鹽分積累，有利于白水回用和環(huán)保。2、本發(fā)明所所生產的產品具有熟化快的特點。AKD乳液下機至少24-72小時以后 才能基本熟化，而本產品下機3小時就可以達到70%以上熟化。
具體實施例方式實施例一步驟一生產100公斤乳化劑的工藝過程如下在反應釜中加入水36公斤，在攪拌狀態(tài)下加入淀粉17公斤，升溫到40°C，保溫30 分鐘，使淀粉充分潤漲，然后加入NaOH溶液4公斤，NaOH溶液是由2公斤NaOH固體加2公 斤水配制而成，升溫到75°C，保溫30分鐘后，加入作為陽離子醚化劑的3-氯-2-羥基丙基 三甲基氯化銨溶液8公斤，上述陽離子醚化劑的質量百分比為50%，繼續(xù)升溫到70°C，反應 4小時后，加入水30公斤，降溫到40°C，加入冰醋酸1. 6Kg、分散劑N2. 4Kg，升溫到90°C，在 90°C左右保溫1. 5小時，然后降溫到50°C左右，取樣測PH值，并用冰醋酸調整PH值在4，同 時用清水調整固含量在25士0. 5%，即為乳化劑，備用。步驟二 生產100公斤表面施膠劑的工藝過程如下在帶攪拌的混合釜中，在攪拌狀態(tài)下依次加入20公斤水、20公斤無鐵硫酸鋁溶液 和步驟一生產的乳化劑20公斤，其中無鐵硫酸鋁溶液的質量濃度為50%，將上述混合釜 中的溶液加熱到65°C后，加入AKD原粉15公斤，在攪拌狀態(tài)下使其充分溶解，溫度控制在 65-70°C左右，保溫60分鐘后，將混合釜中的溶液打入均質機中進行高壓均質兩次，待用。在成品釜中加入18公斤水，將水降溫到4°C左右后，在攪拌狀態(tài)下加入上述均質 好的乳液，混合均勻后，加入質量濃度為40%的聚二甲基二烯丙基氯化胺溶液6公斤，然后 加入作為殺菌劑的異噻銼啉酮6克和作為穩(wěn)定劑的質量濃度為17%的氧氯化鋯溶液1.8公 斤攪拌均勻后，用冰醋酸調整成品釜中表面施膠劑的PH值在3左右，即為成品。上述高壓均質的高壓控制在18-22MP，低壓控制在8MP。實施例二 步驟一生產100公斤乳化劑的工藝過程如下
在反應釜中加入水30公斤，在攪拌狀態(tài)下加入淀粉17公斤，升溫到40°C，保溫30 分鐘，使淀粉充分潤漲，然后加入NaOH溶液4公斤，NaOH溶液是由2公斤NaOH加2公斤水 配制而成，升溫到70°C，保溫40分鐘后，加入作為陽離子醚化劑的3-氯-2-羥基丙基三甲 基氯化銨溶液10公斤，上述陽離子醚化劑的質量百分比為50%，繼續(xù)升溫到75°C，反應4 小時后，加入水33公斤，降溫到40°C，加入冰醋酸1. 6Kg、分散劑N2. 5Kg，升溫到95°C，在 94°C左右間保溫1小時，然后降溫到50°C左右，取樣測PH值，并用冰醋酸調整PH值在6，同 時用清水調整固含量在25 士 0. 5 %，常溫后即為乳化劑，備用。步驟二 生產100公斤表面施膠劑的工藝過程如下在帶攪拌的混合釜中，在攪拌狀態(tài)下依次加入30公斤水、20公斤無鐵硫酸鋁溶液 和步驟一生產的乳化劑20公斤，其中無鐵硫酸鋁溶液的質量濃度為50%，將上述混合釜 中的溶液加熱到70°C后，加入AKD原粉13公斤，在攪拌狀態(tài)下使其充分溶解，溫度控制在 74°C左右，保溫60分鐘后，將混合釜中的溶液打入均質機中進行高壓均質兩次，待用。在成品釜中加入15公斤水，將水降溫到4°C左右后，在攪拌狀態(tài)下加入上述均質 好的乳液，混合均勻后，加入質量濃度為40%的聚二甲基二烯丙基氯化胺溶液8公斤，然后 加入作為殺菌劑的異噻銼啉酮6克和作為穩(wěn)定劑的質量濃度為20 %的氧氯化鋯溶液2公斤 攪拌均勻后，用冰醋酸調整成品釜中表面施膠劑的PH值在2左右，即為成品。實施例三步驟一生產100公斤乳化劑的工藝過程如下在反應釜中加入水32公斤，在攪拌狀態(tài)下加入淀粉20公斤，升溫到40°C，保溫30 分鐘，使淀粉充分潤漲，然后加入NaOH溶液3公斤，NaOH溶液是由1. 5公斤NaOH固體加1. 5 公斤水配制而成，升溫到65°C，保溫50分鐘后，加入作為陽離子醚化劑的3-氯-2-羥基丙 基三甲基氯化銨溶液8公斤，上述陽離子醚化劑的質量百分比為55%，繼續(xù)升溫到70°C，反 應3小時后，加入水32公斤，降溫到40°C，加入冰醋酸1. 4Kg、分散劑N2. 2Kg，升溫到92°C， 在92°C左右間保溫70分鐘，然后降溫到50°C左右，取樣測PH值，并用冰醋酸調整PH值在 5左右，同時用清水調整固含量在25 士 0. 5 %，常溫后即為乳化劑，備用。步驟二 生產100公斤表面施膠劑的工藝過程如下在帶攪拌的混合釜中，在攪拌狀態(tài)下依次加入26公斤水、12公斤無鐵硫酸鋁溶液 和步驟一生產的乳化劑17公斤，其中無鐵硫酸鋁溶液的質量濃度為50%，將上述混合釜 中的溶液加熱到70°C后，加入AKD原粉14公斤，在攪拌狀態(tài)下使其充分溶解，溫度控制在 74°C左右，保溫60分鐘后，將混合釜中的溶液打入均質機中進行高壓均質三次，待用。在成品釜中加入22公斤水，將水降溫到4°C左右后，在攪拌狀態(tài)下加入上述均質 好的乳液，混合均勻后，加入質量濃度為40%的聚二甲基二烯丙基氯化胺溶液7公斤，然后 加入作為殺菌劑的異噻銼啉酮6克和作為穩(wěn)定劑的質量濃度為20%的氧氯化鋯溶液1. 8公 斤攪拌均勻后，用冰醋酸調整成品釜中表面施膠劑的PH值在2左右，即為成品。上述三個實施例中，高壓均質的高壓控制在18-22MP，低壓控制在8MP，分散劑 N(高濃)是由蘇州榮億達化工公司生產。
權利要求
一種造紙用表面施膠劑，其組成物的質量百分比如下水55-60％、AKD原粉13-15％、乳化劑17-20％、無鐵硫酸鋁6-10％、陽離子熟化劑3-4％、穩(wěn)定劑0.3-0.4％、適量殺菌劑。
2.根據權利要求1所述的造紙用表面施膠劑，其特征在于上述乳化劑組成物的質量百 分比如下水65-70 %、淀粉16-20 %、NaOH 1. 5-2 %、冰醋酸1. 2-1. 6 %、陽離子醚化劑 8-10%、分散劑 N 2. 0-2. 5%。
3.根據權利要求3所述的造紙用表面施膠劑，其特征在于上述陽離子醚化劑為含質量 百分比50% -60%的3-氯-2-羥基丙基三甲基氯化銨溶液
4.根據權利要求4所述的造紙用表面施膠劑，其特征在于上述陽離子熟化劑為質量百 分比濃度為40%的聚二甲基二烯丙基氯化胺溶液、穩(wěn)定劑為氧氯化鋯、殺菌劑為異噻銼啉 酮類。
5.生產權利要求1所述的造紙用表面施膠劑的工藝，其工藝步驟為1)乳化劑的生產在反應釜中加入水和淀粉，水和淀粉的重量比為2-2. 5 1，攪拌均勻潤漲后，加入淀 粉重量的20% -30%的質量百分比濃度為40-60%的NaOH溶液，加熱升溫到65 °C _75°C后， 加入淀粉重量的50% -60%的陽離子醚化劑，反應3-4小時后，加入淀粉重量1. 5-2倍的水 和適量的冰醋酸和分散劑，升溫到90°C _95°C，保溫60-90分鐘，用水調整上述溶液中的固 含量為25士0. 5%，用冰醋酸調整PH值到4-6后，降到常溫，即為乳化劑，備用；2)表面施膠劑的生產將水、步驟1)生產的乳化劑和質量百分比濃度為50%的硫酸鋁溶液按1-1. 5 1 1 的比例加入反應釜內混合，加熱后再加入AKD原粉，AKD原粉與乳化劑的比例為 1 1.4-1. 1，溫度控制在75°C以下，完全溶解后，用高壓均質機均質2-3次；然后在成品反 應釜中加入上述乳化劑重量1. 2-2倍的軟水，并使軟水的溫度在4°C -10°C左右，將均質好 的混合液加入到成品反應釜中，在攪拌狀態(tài)下加入由聚二甲基二烯丙基氯化胺溶液組成的 陽離子熟化劑，聚二甲基二烯丙基氯化銨溶液的加入重量為AKD原粉重量的30% -60 %，然 后再依次加入適量的異噻銼啉酮殺菌劑和氧氯化鋯穩(wěn)定劑，用冰醋酸調整成品反應釜中的 溶液的PH值到2-3之間，即為成表面施膠劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及造紙行業(yè)的化學品，特別是造紙用表面施膠劑及其生產工藝，表面施膠劑是由水50-60％、AKD原粉13-15％、乳化劑17-20％、無鐵硫酸鋁6-10％、陽離子熟化劑3-4％、穩(wěn)定劑0.3-0.4％、適量殺菌劑組成，其生產工藝為乳化劑和表面施膠劑的生產兩大步驟。本發(fā)明非常適合AKD生產廠家使用，不需增加設備只需調整工藝，就可以將AKD改性生產出表面施膠劑。該表面施膠劑完全可以替代漿內施膠，加入施膠機與淀粉液混合使用效果更佳，具有使用方法簡單易行，操作方便、質量穩(wěn)定和消耗量低、熟化時間短的特點，可大幅度降低造紙的生產成本，還可以避免漿內施膠引起的鹽分積累，有利于白水回用和環(huán)保。
文檔編號D21H21/16GK101806019SQ20101013710
公開日2010年8月18日 申請日期2010年4月1日 優(yōu)先權日2010年4月1日
發(fā)明者朱延齡 申請人:寧夏茂弘漿紙化學品有限公司