專(zhuān)利名稱：一種陽(yáng)離子改性田菁膠表面施膠劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于造紙施膠劑，尤其涉及一種陽(yáng)離子改性田菁膠表面施膠劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前造紙用施膠劑均以石油化學(xué)工業(yè)為主要原料，石油資源現(xiàn)已被耗費(fèi)短缺是不可再生資源，又是非常不易分解氧化污染源。而且是以資源能耗轉(zhuǎn)化消耗過(guò)程，在能源大量耗費(fèi)過(guò)程中，產(chǎn)生大量廢水、廢氣、廢渣。所得的制品，其作用是與紙張纖維分子結(jié)合，主要依賴氫鍵、共價(jià)鍵等，產(chǎn)生施膠功能。施膠效果穩(wěn)定性也存在問(wèn)題，如受環(huán)境的濕度，溫度影響較大，并且在產(chǎn)品的穩(wěn)定性方面，以及存在應(yīng)用施膠過(guò)程中易流失損耗等缺陷。為此，人們進(jìn)行了長(zhǎng)期的探索提出各種條件的技術(shù)方案，選擇不同種類(lèi)的高分子聚合物與天然高分子聚合物，進(jìn)行多組分聚合物各種類(lèi)型的技術(shù)探索。申請(qǐng)?zhí)?01010524025公開(kāi)了一種造紙用生植物膠施膠劑的制備方法，其特征是:將明膠0.2-0.6,3-氯-2羥丙基三甲基氯化銨
0.01-0.06、余量水，攪拌1-2小時(shí)，制得溶解的中間體A;將田菁膠3-5、瓜爾膠1_3、余量水溶液中攪拌20分鐘，再加入三聚氰胺乙二醛樹(shù)脂0.8-2.5、六亞甲基四胺0.008-0.06，得至中間體B;將中間體A加入中間體B溶液中，加入20%濃度的鋁酸鈉溶液2-4，攪拌
0.5小時(shí)。采用生植物膠和功能化助劑胺基高分子化合物反應(yīng)得到的陽(yáng)離子高分子聚合物作為乳化劑提高了施膠劑和纖維施膠、淀粉三者之間的結(jié)合能力，加快了紙張施膠過(guò)程的熟化速度和施膠效果，可滿足中速紙機(jī)的特殊要求。經(jīng)中試生產(chǎn)，造紙廠家提出該產(chǎn)品還不能滿足紙機(jī)快熟化的要求，因此作為商品推廣還存在一定缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)的不足，提供一種陽(yáng)離子改性田菁膠表面施膠劑及其制備方法，可以大大縮短施膠過(guò)程的熟化時(shí)間，滿足紙機(jī)快熟化的要求，并明顯提高紙張的抗水性與紙張物理強(qiáng)度。本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案:一種陽(yáng)離子改性田菁膠表面施膠劑，其特征在于，包含如下組分，按重量份數(shù)計(jì)，田菁膠5-20、聚氧乙烯2-16、聚乙二醇0.2-20、陽(yáng)離子單體4-16、交聯(lián)劑2-14、弓丨發(fā)劑0.1-10、硬酯膠1-10、濃度40%-80%的硫酸鋁水溶液100。所述陽(yáng)離子單體為甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、丙烯酰氧丙基三甲基氯化銨、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、甲基丙烯酰氧丙基三甲基氯化銨中的一種或兩種任意混
口 ο所述的交聯(lián)劑為羥甲基丙烯酰胺、羥乙基丙烯酰胺、乙氧基丙烯酰胺、丙烯酸羥乙酯中的一種或兩種混合。所述的聚乙二醇的分子量為100-8000。所述的酸為鹽酸、硫酸、甲酸或冰醋酸的一種。
所述的引發(fā)劑為過(guò)硫酸鉀、過(guò)硫酸鈉、過(guò)硫酸胺中的一種或兩種混合。一種陽(yáng)離子改性田菁膠表面施膠劑的制備方法，其特征在于，其制備方法包括如下述步驟:I)制備陽(yáng)離子田菁膠溶液:按重量份數(shù)，將5-20田菁膠、2-16聚氧乙烯、0.2-20聚乙二醇、4-16陽(yáng)離子單體，加入800-900，去離子水溶液中，加入酸調(diào)整溶液酸度至PH3-4，溫度為80_90°C，反應(yīng)1_3小時(shí)，得陽(yáng)離子田菁膠溶液；2)制備陽(yáng)離子改性田菁膠表面施膠劑按重量份數(shù)，將2-14交聯(lián)劑、0.1-10引發(fā)劑、1-10硬酯膠，加入步驟I)制成的陽(yáng)離子田菁膠溶液中，加入酸調(diào)整溶液酸度至PH3-4，溫度為80-90°C，反應(yīng)1_3小時(shí)，降溫至室溫，加入濃度40%-80%的硫酸鋁水溶液100，攪拌10分鐘出料，即得到陽(yáng)離子改性田菁膠表面施膠劑。有益效果:本發(fā)明提出的以天然高分子化合物與合成高分子化合物進(jìn)行溶乳陽(yáng)離子化，爾后再進(jìn)行交聯(lián)接技共聚，而有別于現(xiàn)有技術(shù)，較好的解決了產(chǎn)品儲(chǔ)存穩(wěn)定性，以及應(yīng)用抗雜質(zhì)離子的干擾，以及現(xiàn)有技術(shù)中的不足，采用本發(fā)明生產(chǎn)的表面施膠劑成本低，穩(wěn)定性好，抗雜質(zhì)離子干擾能力強(qiáng)，特別是施膠無(wú)熟化期，同時(shí)又是環(huán)保產(chǎn)品。以植物膠為主要原料制備的施膠劑，克服以化學(xué)工業(yè)品為原料制備的施膠劑所產(chǎn)生的資源與能源轉(zhuǎn)化的耗費(fèi)及三廢污染，而且在功能上具有與纖維發(fā)生反應(yīng)，構(gòu)成共價(jià)健的功能；并且可以大大縮短施膠過(guò)程的熟化時(shí)間，明顯提高紙張的抗水性與紙張物理強(qiáng)度。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合較佳實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。實(shí)施例1一種陽(yáng)離子改性田菁膠表面施膠劑，包含如下組分，按重量計(jì)(kg)，田菁膠15kg、聚氧乙烯12kg、聚乙二醇0.4kg、陽(yáng)離子單體13kg、交聯(lián)劑6kg、引發(fā)劑4kg、硬酯膠2.5kg、濃度40%的硫酸鋁水溶液100kg。一種陽(yáng)離子改性田菁膠表面施膠劑的制備方法，其制備方法，包括如下述步驟:按重量計(jì)(kg),(I)將15kg田菁膠、12kg聚氧乙烯、0.4kg聚乙二醇、13kg甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化胺加入800kg去離子水溶液中用鹽酸調(diào)pH值為3-4，升溫至85°C反應(yīng)lh，得到陽(yáng)離子田菁膠溶液；(2)將6kg羥甲基丙烯酰胺，7kg過(guò)硫酸鉀、2.5kg硬酯酸，，在85°C反應(yīng)2h，然后降溫至室溫，加入濃度40%的硫酸鋁水溶液100kg，攪拌15分鐘出料，即得到陽(yáng)離子改性田菁膠表面施膠劑。實(shí)施例2一種陽(yáng)離子改性田菁膠表面施膠劑，包含如下組分，按重量計(jì)(kg)，田菁膠20kg、聚氧乙烯16kg、聚乙二醇2kg、陽(yáng)離子單體16kg、交聯(lián)劑4kg、引發(fā)劑5kg、硬酯膠5kg濃度80%的硫酸鋁水溶液100kg。一種陽(yáng)離子改性田菁膠表面施膠劑的制備方法，其制備方法，包括如下述步驟:
(I)將20kg田菁膠、16kg聚氧乙烯、2kg聚乙二醇、16kg丙烯酰氧丙基三甲基氯化銨，加入900kg去離子水溶液中，用甲酸調(diào)pH值為3-4，升溫82°C反應(yīng)15h，得到陽(yáng)離子田菁膠溶液；(2)將4kg羥乙基丙烯酰胺、5kg過(guò)硫酸鈉、5kg硬酯酸，在82°C反應(yīng)3h，降溫至室溫，加入濃度80%的硫酸鋁水溶液100kg，攪拌15分鐘，出料，即得到陽(yáng)離子改性田菁膠表面施膠劑。實(shí)施例3一種陽(yáng)離子改性田菁膠表面施膠劑，包含如下組分，按重量計(jì)(kg)，田菁膠18kg、聚氧乙烯12kg、聚乙二醇3kg、陽(yáng)離子單體14kg、交聯(lián)劑6kg、引發(fā)劑6kg、硬酯膠4kg濃度50%的硫酸鋁水溶液100kg。一種陽(yáng)離子改性田菁膠表面施膠劑的制備方法，其制備方法，包括如下述步驟:(I)將18kg田菁膠，12kg聚氧乙烯，3kg聚乙二醇，14kg丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨，加入837kg去離子水溶液中，用硫酸調(diào)pH值為3-4，升溫80°C反應(yīng)3h得到陽(yáng)離子田菁膠溶液。(2)將6kg乙氧基甲基丙烯酰胺，6kg過(guò)硫酸胺，4g硬酯酸,在80°C反應(yīng)1.5h,降溫至室溫，加入濃度50%的硫酸鋁水溶液100kg，攪拌15分鐘，出料即得到陽(yáng)離子改性田菁膠表面施膠劑。以上制備過(guò)程均在安裝有冷卻裝置的攪拌反應(yīng)釜中進(jìn)行。上述陽(yáng)離子單體為甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、丙烯酰氧丙基三甲基氯化銨、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、甲基丙烯酰氧丙基三甲基氯化銨中的一種或兩種任意混合 。上述的交聯(lián)劑為羥甲基丙烯酰胺、羥乙基丙烯酰胺、乙氧基丙烯酰胺、丙烯酸羥乙酯中的一種或兩種混合。上述的聚乙二醇的分子量為100-8000。上述的酸為鹽酸、硫酸、甲酸或冰醋酸的一種。上述的引發(fā)劑為過(guò)硫酸鉀、過(guò)硫酸鈉、過(guò)硫酸胺中的一種或兩種混合。實(shí)驗(yàn)效果:將此陽(yáng)離子改性田菁膠表面施膠劑用于100%國(guó)內(nèi)廢紙抄選110克/米2，瓦楞紙表面施膠中，淀粉用量70公斤/噸紙，田菁膠表面施膠劑3.5公斤/噸紙，下機(jī)后施膠瓦楞原紙的cobb值為36克/米2環(huán)壓指數(shù)為7.9牛 米2/克。五天后施膠瓦榜原紙的cobb值34克/米2環(huán)壓指數(shù)為7.8牛 米2/克結(jié)論:陽(yáng)離子改性田菁膠表面施膠劑是以天然高分子與合成高分子聚合物經(jīng)陽(yáng)離子化再進(jìn)行接技交聯(lián)共聚反應(yīng)，所得的共聚物分子中含有大量交聯(lián)結(jié)構(gòu)其本身化學(xué)結(jié)構(gòu)就產(chǎn)生了性能優(yōu)異的施膠效能，在天然高分子特有的高溶解性與合成高分子多元組分陽(yáng)離子化使得膠液均勻穩(wěn)定即帶有強(qiáng)陽(yáng)電荷，具有較好的分散能力，與纖維之間反應(yīng)，纖維排列十分緊密，分布十分均勻，施膠度明顯提高，具有優(yōu)良的抗水性與留著性能。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)作任何形式上的限制。凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明的技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種陽(yáng)離子改性田菁膠表面施膠劑，其特征在于，包含如下組分，按重量份數(shù)計(jì)， 田菁膠5-20、聚氧乙烯2-16、聚乙二醇0.2-20、陽(yáng)離子單體4_16、交聯(lián)劑2_14、引發(fā)劑0.1-10、硬酯膠1-10、濃度40%-80%的硫酸鋁水溶液100。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陽(yáng)離子改性田菁膠表面施膠劑，其特征在于，所述陽(yáng)離子單體為甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、丙烯酰氧丙基三甲基氯化銨、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、甲基丙烯酰氧丙基三甲基氯化銨中的一種或兩種混合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的陽(yáng)離子改性田菁膠表面施膠劑，其特征在于，所述交聯(lián)劑為羥甲基丙烯酰胺、羥乙基丙烯酰胺、乙氧基丙烯酰胺、丙烯酸羥乙酯中的一種或兩種混口 ο
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的陽(yáng)離子改性田菁膠表面施膠劑，其特征在于，所述的聚乙二醇的分子量為100-8000。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的陽(yáng)離子改性田菁膠表面施膠劑，其特征在于，所述酸為鹽酸、硫酸、甲酸或冰醋酸的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的陽(yáng)離子改性田菁膠表面施膠劑，其特征在于，所述的引發(fā)劑為過(guò)硫酸鉀、過(guò)硫酸鈉、過(guò)硫酸胺中的一種或兩種混合。
7.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的陽(yáng)離子改性田菁膠表面施膠劑的制備方法，其特征在于，其制備方法，包括如下述步驟: 1)制備陽(yáng)離子田菁膠溶液: 按重量份數(shù)，將5-20田菁膠、2-16聚氧乙烯、0.2-20聚乙二醇、4-16陽(yáng)離子單體，加入800-900去離子水溶液中，加入酸調(diào)整溶液酸度至PH3-4，溫度為80_90°C，反應(yīng)1_3小時(shí)，得陽(yáng)離子田菁膠溶液； 2)制備陽(yáng)離子改性田菁膠表面施膠劑 按重量份數(shù)，將2-14交聯(lián)劑、0.1-10引發(fā)劑、1-10硬酯膠，加入步驟I)制成的陽(yáng)離子田菁膠溶液中，加入酸調(diào)整溶液酸度至PH3-4，溫度為80-90°C，反應(yīng)1-3小時(shí)，降溫至室溫，加入濃度40%-80%的硫酸鋁水溶液100，攪拌10分鐘出料，即得到陽(yáng)離子改性田菁膠表面施膠劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種陽(yáng)離子改性田菁膠表面施膠劑及其制備方法，將5-20田菁膠、2-16聚氧乙烯、0.2-20聚乙二醇、4-16陽(yáng)離子單體，加入800-900kg水溶液中，加入酸調(diào)至pH3-4，溫度至80-90℃，反應(yīng)1-3小時(shí)；將2-14交聯(lián)劑、0.1-10引發(fā)劑、1-10硬酯膠，加入步驟1制成的溶液中，加入酸調(diào)至pH3-4，溫度至80-90℃，反應(yīng)1-3小時(shí)，加入濃度40-80％硫酸鋁水溶液100，攪拌出料，即得。有益效果以植物膠與合成高分子化合物進(jìn)行溶乳陽(yáng)離子化，再進(jìn)行交聯(lián)接技共聚制備的施膠劑，具有與纖維發(fā)生反應(yīng)構(gòu)成共價(jià)健的功能；可以縮短施膠過(guò)程的熟化時(shí)間，明顯提高紙張的抗水性和強(qiáng)度。
文檔編號(hào)C08F291/00GK103103878SQ20121059483
公開(kāi)日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月31日
發(fā)明者田成杰, 李端 申請(qǐng)人:天津市奧東化工有限公司