專利名稱：改性黃原膠表面施膠劑及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及ー種表面施膠劑及其制備方法。
背景技術：
為了賦予紙張表面有好的平滑度和強度，人們往往通過表面施膠劑改性淀粉的辦法來解決。通常采用氧化淀粉，但這種淀粉與纖維親和性差，損紙回抄時，大部分進入白水系統(tǒng)，使系統(tǒng)BOD和COD值增加，對環(huán)保非常有害，同時影響系統(tǒng)Zeta電位，進而影響紙機抄造，而且表面強度不好。由于陽離子淀粉與陰離子纖維和填料具有很強的吸附作用，能很好的被纖維留著，并有減少環(huán)境污染。因此國內(nèi)外爭相研制適用于紙張表面施膠的陽離子淀粉，但普通的陽離子淀粉由于其年度和穩(wěn)定性等方面的原因，不能直接用于表面施膠，必須通過繼續(xù)改性，以控制其粘度并保證其糊液的穩(wěn)定性，降低陽離子淀粉的粘度，通常的 做法是將淀粉進行氧化，而目前普遍使用次氯酸鈉作用氧化劑，但次氯酸鈉的反應速度緩慢，在氧化過程中將造成大量可溶性糖類物質(zhì)的溶出，并產(chǎn)生含氯致癌物質(zhì)，對生產(chǎn)和環(huán)境都造成很大的影響。中國專利文獻CN1275991A公開了ー種“改性淀粉”，其生產(chǎn)路線是氧化-酷化反應，酷化反應為陰離子反應，它能提高淀粉糊液粘度穩(wěn)定性等特性，但是對纖維親和カ差，對紙廠形成廢水污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一就是為了解決以上存在的問題，提供一種改性黃原膠表面施膠劑；本發(fā)明的另ー目的是提供一種改性黃原膠表面施膠劑的制備方法。本發(fā)明改性黃原膠表面施膠劑的制備方法，包括如下步驟(I)將黃原膠與溶劑混合，升溫至50_70°C活化30-60分鐘；(2)加入氧化劑，攪拌混合10-20分鐘；(3)用堿調(diào)節(jié)體系的pH值至9-10,保溫反應2-5個小時后，體系溫度降至30-40°C，用中和劑調(diào)節(jié)體系的pH值至6-8，然后從反應產(chǎn)物中收集改性黃原膠表面施膠劑；所述的溶劑選自甲醇、こ醇、異丙醇、石油醚或丙酮中的ー種；所述的氧化劑為重量濃度25 30%的雙氧水、過硫酸銨、高錳酸鉀或次氯酸鈉中的ー種；所述堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、三こ胺、ニこ胺或氫氧化銨中的ー種；所述的中和劑為鹽酸、硫酸或冰醋酸中的ー種；所述的各物料的重量份為黃原膠50-100份溶劑50-200 份氧化劑O. 5-2. O 份
本發(fā)明以黃原膠為原料進行改性，獲得所述的改性黃原膠表面施膠劑，黃原膠又名漢生膠、黃胞膠、黃單胞多糖等，是淀粉經(jīng)黃胞桿菌發(fā)酵而產(chǎn)生的胞外多糖類生物聚合物。其分子結構中，主鏈是由β- (1，4)苷鍵連接的葡萄糖基構成的側鏈有三糖単元，有D-甘露糖和D-葡萄糖醛酸交替連接而成，分子比例為2:1，；三糖側鏈由在C-6位置帶有こ酰基的D-甘露糖以α- (1，3)鍵與主鏈連接，在側鏈末端的D-甘露糖殘基上以縮醛的形式帶有丙酮酸，其高級結構是側鏈與主鏈間通過氫鍵維系，形成螺旋與多重螺旋。其結構中的大分子支鏈含有較多的氫鍵，分子間作用力較強，形成空間網(wǎng)狀結構，在較稀的水溶液中，呈現(xiàn)典型的菊花狀聚集態(tài)，這種菊花狀結構由許多分子繞ー個中心呈放射性卷曲排列而成，并且普遍存在。黃原膠的重要性質(zhì)基于它的特殊性質(zhì)，即在水溶液中因分子間排斥而成穩(wěn)定的膠體，可作為流變控制劑及乳液狀和懸浮劑的穩(wěn)定劑。其優(yōu)異性能體現(xiàn)在(I)黃原 膠無味、無臭、使用安全性強；(2)低濃度時具有高粘性，與其多糖溶液相比，即使是低濃度也會產(chǎn)生很高的粘度，從而可以作為良好的增稠劑和穩(wěn)定劑；(3)良好的熱穩(wěn)定性，在一定的溫度范圍內(nèi)反復受熱、冷凍，粘度基本不變；(4)酸堿穩(wěn)定性，pH值不影響粘度；(5)具有廣泛的相容性、良好的配伍性，可與大多數(shù)合成的或天然的增稠劑配伍，混合后粘度顯著增加。本發(fā)明制備的改性黃原膠表面施膠劑，可以與其它施膠劑，如AKD施膠劑、DS-SS640表面施膠劑等配伍，用于紙張的表面施膠。本發(fā)明制備的改性黃原膠表面施膠劑，能大大提高粘度穩(wěn)定性，用于表面施膠，不僅可以使表面強度提高，同時也使紙張的各項物理指標都大大改觀，特別是上膠量的提高，改善了紙面的均勻度和有色紙的鮮艷度，灰分提高但不影響紙面的表面強度和手感，同時改性黃原膠用量少，安全環(huán)保，能夠滿足生產(chǎn)的需求，具有良好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。
具體實施例方式實施例I常溫下向反應釜中加入こ醇100重量份，開啟攪拌，在攪拌下加入黃原膠100重量份，分散均勻后，加入升溫至50°C，在此溫度下活化60分鐘后，加入氧化劑重量濃度30%的雙氧水2. O重量份，攪拌10分鐘混合均勻后，加入重量濃度為30%的氫氧化鈉溶液調(diào)溶液的pH值至9. 5，繼續(xù)保溫5個小時后，降溫至30°C，加入鹽酸至溶液的pH至為7. 0，抽濾、烘干、粉碎，過100目網(wǎng)篩后，包裝待用。實施例2常溫下向反應釜中加入甲醇100重量份，開啟攪拌，在攪拌下加入黃原膠50重量份，分散均勻后，加入升溫至60°C，在此溫度下活化50分鐘后，加入氧化劑過硫酸銨O. 5重量份，攪拌10分鐘混合均勻后，加入重量濃度為10%的氫氧化鈉溶液調(diào)溶液的pH值至9. 0，繼續(xù)保溫4個小時后，降溫至35°C，用硫酸調(diào)節(jié)溶液的pH至為6. 0，抽濾、烘干、粉碎，過100目網(wǎng)篩后，包裝待用。實施例3常溫下向反應釜中加入石油醚150重量份，開啟攪拌，在攪拌下加入黃原膠100重量份，分散均勻后，加入升溫至70°C，在此溫度下活化40分鐘后，加入氧化劑高錳酸鉀2. O重量份，攪拌10分鐘混合均勻后，加入重量濃度20%的氫氧化鈉溶液調(diào)溶液的pH值至10，繼續(xù)保溫3個小時后，降溫至30°C，加入冰醋酸使溶液的pH為8. O，抽濾、烘干、粉碎，過100目網(wǎng)篩后，包裝待用。實施例4常溫下向反應釜中加入こ醇200重量份，開啟攪拌，在攪拌下加入黃原膠85重量份，分散均勻后，加入升溫至65°C，在此溫度下活化45分鐘后，加入氧化劑次氯酸鈉I. 3重量份，攪拌20分鐘混合均勻后，加入重量濃度15%的氫氧化鈉溶液I調(diào)溶液的pH值至9. 5，繼續(xù)保溫3. 5個小時后，降溫至40°C，用鹽酸調(diào)節(jié)溶液的pH至為7. 5，抽濾、烘干、粉碎，過100目網(wǎng)篩后,包裝待用。實施例5改性黃原膠表面施膠劑在膠板印刷紙上的應用 配制500克10%氧化淀粉，升溫到85_90°C，糊化30分鐘，降溫到40°C，然后分5份相同量淀粉液，再分別加入淀粉量I. 5%的實施例1-4配方改性黃原膠及專利CN101210401產(chǎn)品，再加水稀釋至8%，攪拌30分鐘后待用。試樣表面強度用IGT拉毛速度測定儀測定；試樣耐折度按照GB457-89測定；試樣裂斷長按照GB455. 1-89測定；試樣平滑度使用紙張平滑度測定儀測定；各項物理指標測試結果如下
權利要求
1.改性黃原膠表面施膠劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟 (1)將黃原膠與溶劑混合，升溫至50-70°C活化30-60分鐘； (2)加入氧化劑，攪拌混合10-20分鐘； (3)用堿調(diào)節(jié)體系的pH值至9-10，保溫反應2-5個小時后，體系溫度降至30-40°C，用中和劑調(diào)節(jié)體系的PH值至6-8，然后從反應產(chǎn)物中收集改性黃原膠表面施膠劑。
2.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，所述的溶劑選自甲醇、乙醇、異丙醇、石油醚或丙酮中的一種。
3.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，所述的氧化劑為重量濃度25 30%的雙氧水、過硫酸銨、高錳酸鉀或次氯酸鈉中的一種。
4.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，所述堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、三乙胺、二乙胺或氫氧化銨中的一種。
5.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，所述的中和劑為鹽酸、硫酸或冰醋酸中的一種。
6.根據(jù)權利要求I 5任一項所述的方法，其特征在于，所述的各物料的重量份為 黃原膠 50-100份 溶劑50-200份 氧化劑 O. 5-2. O份。
7.根據(jù)權利要求I 6任一項所述方法制備的改性黃原膠表面施膠劑。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種改性黃原膠表面施膠劑及其制備方法，制備方法包括如下步驟(1)將黃原膠與溶劑混合，升溫至50-70℃活化30-60分鐘；(2)加入氧化劑，攪拌混合10-20分鐘；(3)用堿調(diào)節(jié)體系的pH值至9-10，保溫反應2-5個小時后，體系溫度降至30-40℃，用中和劑調(diào)節(jié)體系的pH值至6-8，然后從反應產(chǎn)物中收集改性黃原膠表面施膠劑。本發(fā)明能大大提高粘度穩(wěn)定性，用于表面施膠，不僅可以使表面強度提高，同時也使紙張的各項物理指標都大大改觀，改善了紙面的均勻度和有色紙的鮮艷度，灰分提高，但不影響紙面的表面強度和手感，安全環(huán)保，能夠滿足生產(chǎn)的需求，具有良好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。
文檔編號C08B37/00GK102731671SQ20121022375
公開日2012年10月17日 申請日期2012年6月29日 優(yōu)先權日2012年6月29日
發(fā)明者施曉旦, 李改霞 申請人:上海東升新材料有限公司