一種用于紙張表面施膠的增強劑及其制備方法
【專利摘要】本發明涉及了一種用于紙張表面施膠的增強劑及其制備方法，其制備方法包括：通過對淀粉羥基進行部分改性，然后在引發劑的條件下，用淀粉改性基團與聚乙烯醇進行部分交聯反應，形成含有網狀結構的白色乳液交聯聚合物。用于表面施膠，產品滲透率低，產品利用率高；可形成完整的薄膜，提高成紙耐破、環壓、吸水等性能，同時可提高成紙抗潮性能；在同等強度前提下，明顯降低改性淀粉的用量，降低淀粉施膠用量25％左右，降低表面施膠劑用量40％左右。
【專利說明】一種用于紙張表面施膠的増強劑及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于造紙表面施膠領域，特別涉及一種用于提高紙張強度增強劑。
【背景技術】
[0002] 隨著國家大力提倡綠色可持續發展，實行節能減排新戰略，廢紙的回用率已越來 越高。高得率漿、脫墨漿大量加入，造成紙漿短纖維增多、細微雜質增加，造成紙張物理性能 變差。
[0003] 為提高紙張耐破、環壓、耐折等物理性能，紙廠一般通過對原紙進行表面施膠，來 達到成紙所需性能要求。表面施膠，是指把已抄成的紙或紙板浸入施膠劑溶液中或用施膠 機向紙面施加一層薄膠料，待施膠劑干燥之后就在紙面上形成一層可以提高紙張性能的薄 膜。如今用于表面施膠的主要有淀粉類和合成樹脂類，其中淀粉類運用最廣泛。
[0004] 改性淀粉作為一種造紙助劑，用于表面施膠，可以提高成紙強度，其相對低廉的價 格，已成為當今紙廠表面施膠主導助劑。但由于它結構特點，在施膠中存在以下不足：
[0005] 1)用量大，改性淀粉用于表面施膠，牛卡紙用量一般是20-30kg/t，瓦楞紙用量一 般是 50-70kg/t ;
[0006] 2)抗潮性能差，使用時必須同時添加抗潮施膠助劑；
[0007] 3)成膜性差，在紙表面很難形成連續完整的膜，影響成紙強度。
【發明內容】
[0008] 本發明目的在于根據改性淀粉存在的性能缺陷，提供一種新型高效率的增強劑， 該助劑生產工藝簡單，生產過程綠色環保，成本低廉；同時其能明顯降低改性淀粉用量，改 善紙張抗潮性能，提高成紙強度。
[0009] 本發明提供的用于紙張表面施膠的增強劑，其制備方法包括以下步驟：
[0010] 1)在攪拌條件下，配制31-34wt%淀粉溶液，升溫至42-46°C，保溫0. 2-0. 5h ;
[0011] 2)然后滴加占淀粉用量31-35wt %的氧化劑到步驟1)溶液中，滴加時間 0. 5-0. 7h，滴加完后，保溫 I. 2-1. 5h ;
[0012] 3)再加入占淀粉用量15-29wt%聚乙烯醇（PVA)和一定量的水到步驟2)溶液中， 攪拌條件下，保溫0.4-0. 7h ;
[0013] 4)對步驟3)溶液升溫至90-95°C，恒溫后，保溫2. 5-3h ;
[0014] 5)對步驟4)溶液降溫至75°C，然后滴加占淀粉用量I. 2-1. 7wt%引發劑，滴加時 間0. 4-0. 8h，滴加完后，保溫I. 5-2. 5h。然后讓溶液降至室溫，得增強劑。
[0015] 本發明所述淀粉選用玉米淀粉、木薯淀粉、大麥淀粉中的至少一種。
[0016] 本發明所述氧化劑選自雙氧水溶液。
[0017] 本發明所述聚乙烯醇選自牌號0588、0599、1799中的至少一種。
[0018] 本發明所述引發劑選自過硫酸銨。
[0019] 根據本發明的一個實施例，采用本發明制備方法獲得的增強劑中，增強劑為白色 乳液，固含量為17-25%，PH值為I. 5-4,粘度小于200cps。
[0020] 本發明提供的增強劑，是通過氧化劑對淀粉羥基進行部分改性，生成醛基跟羧基 基團，然后在引發劑的條件下跟聚乙烯醇進行交聯反應，生成網狀交聯聚合物。此聚合物用 于施膠時，其產品具有的網狀結構，可以明顯降低產品滲透，提高產品利用率，降低用量；同 時其含有聚乙烯醇結構，可以形成完整的薄膜，明顯改善紙張強度，提高抗水性能。
[0021] 與現有表面施膠淀粉相比，本發明的增強劑在成紙同等強度要求的前提下，能夠 降低淀粉施膠用量25 %左右，降低表面施膠劑用量40 %左右。
【具體實施方式】
[0022] 實施例1增強劑的制備 [0023] 步驟為：
[0024] 1)在500ml反應釜中加入水105g、木薯淀粉48g，開啟攪拌溶解升溫至44°C，保溫 0. 2h ；
[0025] 2)恒溫后，滴加雙氧水溶液（30% ) 15g，0. 7h滴加完，滴加完后保溫I. 3h ;
[0026] 3)加入聚乙烯醇（牌號0599) 12g、水100g，保溫0. 5h ;
[0027] 4)然后升溫至95°C，保溫2. 5h ;
[0028] 5)降溫至75°C，滴加5g過硫酸銨水溶液（0. 7g過硫酸銨、4. 3g水），0. 5h滴加完， 滴加完后，保溫2h。溶液降至室溫，獲得增強劑。
[0029] 實施例2增強劑的制備
[0030] 步驟為：
[0031] 1)在500ml反應釜中加入水81g、玉米淀粉40g，開啟攪拌溶解升溫至45°C，保溫 0. 4h ；
[0032] 2)恒溫后，滴加雙氧水溶液（30% ) 13. 5g，0. 6h滴加完，滴加完后保溫I. 5h ;
[0033] 3)加入聚乙烯醇（牌號1799) 10.48，水10(^，保溫0.611;
[0034] 4)然后升溫至93°C，保溫2. 5h ;
[0035] 5)降溫至75°C，滴加5g過硫酸銨水溶液（0. 5g過硫酸銨、4. 5g水），0. 4h滴加完， 滴加完后，保溫2. 5h。溶液降至室溫，獲得增強劑。
[0036] 實施例3增強劑的制備 [0037] 步驟為：
[0038] 1)在500ml反應釜中加入水98g、大麥淀粉50g，開啟攪拌溶解升溫至46 °C，保溫 0. 3h ；
[0039] 2)恒溫后，滴加雙氧水溶液（30% ) 17g，0. 5h滴加完，滴加完后保溫I. 2h ;
[0040] 3)加入聚乙烯醇（牌號0588) 12g，水120,保溫0· 7h ;
[0041] 4)然后升溫至95 C，保溫3h ;
[0042] 5)降溫至75°C，滴加5g過硫酸銨水溶液（0. 8g過硫酸銨、4. 2g水），0. 8h滴加完， 滴加完后，保溫2h。然后溶液降至室溫，獲得增強劑。
[0043] 將實施例1至3制備的增強劑與改性淀粉用于牛卡紙表面施膠，成紙性能見下 表：
[0044] 車速：650m/min 幅寬：6000mm 紙漿：雜廢定量：160g/m2
[0045] 表增強劑對成紙性能影響
【權利要求】
1. 一種用于紙張表面施膠的增強劑及其制備方法，其特征在于，通過對淀粉羥基進行 部分改性，在引發劑的條件下，用淀粉改性基團與聚乙烯醇進行部分交聯反應，形成含有網 狀結構的白色乳液，其固含量為17-25%。通過以下方法制備： 1) 在攪拌條件下，配制31-34wt%淀粉溶液，升溫至42-46°C，保溫0. 2-0. 5h ; 2) 然后滴加占淀粉用量31-35wt%的氧化劑到步驟1)溶液中，滴加時間0. 5-0. 7h，滴 加完后，保溫1. 2-1. 5h ; 3) 再加入占淀粉用量15-29wt%聚乙烯醇（PVA)和一定量的水到步驟2)溶液中，攪拌 條件下，保溫0.4-0. 7h ; 4) 對步驟3)溶液升溫至90-95°C，恒溫后，保溫2. 5-3h ; 5) 對步驟4)溶液降溫至75°C，然后滴加占淀粉用量1. 2-1. 7wt%引發劑，滴加時間 0. 4-0. 8h，滴加完后，保溫1. 5-2. 5h。溶液降至室溫，得增強劑。
2. 如權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的淀粉選用玉米淀粉、木薯淀粉、大 麥淀粉中的至少一種。
3. 如權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的氧化劑為雙氧水溶液。
4. 如權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的聚乙烯醇選自牌號為0588、0599、 1799中的至少一種。
5. 如權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的引發劑為過硫酸銨。
【文檔編號】D21H19/14GK104499362SQ201410715017
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月30日 優先權日:2014年11月30日
【發明者】胡志濱, 王傳杰, 潘好學 申請人:深圳市瑞成科訊實業有限公司