一種陽(yáng)離子乳化劑制備的akd中性施膠劑及方法和應(yīng)用
【專(zhuān)利說(shuō)明】_種陽(yáng)禹子乳化劑制備的AK D中性施膠劑及方法和應(yīng)用
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及造紙化學(xué)品領(lǐng)域，特別是陽(yáng)離子乳化劑制備的AKD中性施膠劑及方法和應(yīng)用。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]近幾年，AKD中性施膠劑多以高電荷密度的聚二烯丙基二甲基氯化銨作為乳化劑，比起淀粉型AKD中性施膠劑，它在纖維上的留著率以及與纖維的反應(yīng)率都有了明顯提高，但是，聚二烯丙基二甲基氯化銨的粘度較高，運(yùn)輸及使用極不方便，聚二烯丙基二甲基氯化銨乳化的AKD中性施膠劑穩(wěn)定性差，在運(yùn)輸過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)分層現(xiàn)象，影響了高電荷密度樹(shù)脂型AKD中性施膠劑的推廣。
[0005]目前的包裝紙多采用AKD施膠劑施膠，尤其是食品包裝類(lèi)的紙，但是采用傳統(tǒng)的AKD施膠劑施膠，乳液的用量大，且采用陽(yáng)離子淀粉作為乳化劑，陽(yáng)離子淀粉具有保水性，用其施膠的紙張抗水效果較差。采用高分子聚合物作為乳化劑，施膠的價(jià)格較貴，導(dǎo)致紙的價(jià)格上升。申請(qǐng)?zhí)枮椤?01510279096.4”，名稱(chēng)為“一種非離子固體乳化劑制備AKD中性表面施膠劑的制備方法”的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了一種非離子固體乳化劑制備AKD中性表面施膠劑的制備方法，包括以下步驟:在室溫下將非離子固體乳化劑和AKD按照一定比例混合在一起，然后70-80°C熔融;將熱水緩慢加入到熔融的AKD/乳化劑的混合物中，并在4000-5000r/min的速度下剪切攪拌3-8分鐘;提高剪切攪拌轉(zhuǎn)速，達(dá)到10000r/min，快速攪拌25_30min，然后停止攪拌，并用冷水快速冷卻降溫，即得施膠劑乳液。該施膠劑乳液雖然也具有施膠度較高，沒(méi)有熟化期，不存在施膠滯后、且乳液穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，但是只能用在表面施膠中，而不能用在漿內(nèi)施膠中，容易造成紙張滲透，并且其不具有抑菌性；另外，非離子乳化劑的用量相對(duì)本發(fā)明專(zhuān)利中所用的乳化劑用量高，不能夠更好的滿(mǎn)足人們對(duì)紙的更多需求，限制了其應(yīng)用。
[0006]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種陽(yáng)離子乳化劑制備的AKD中性施膠劑及方法和應(yīng)用，通過(guò)本制備方法制得的陽(yáng)離子型AKD中性施膠劑能滿(mǎn)足施膠要求，即可用于漿內(nèi)施膠，也可用于表面施膠，固體乳化劑易于運(yùn)輸、長(zhǎng)時(shí)間防止不宜分層、存放時(shí)間長(zhǎng)，不會(huì)出現(xiàn)變質(zhì)現(xiàn)象。
[0008]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種陽(yáng)離子乳化劑制備AKD中性施膠劑的方法，包括以下步驟:
(I)將陽(yáng)離子固體乳化劑和AKD混合在一起，然后80-85°C熔融，得到熔融的AKD/乳化劑的混合物，所述陽(yáng)離子固體乳化劑為十四烷基到二十烷基氯化銨季銨鹽和/或十四烷基到二十烷基溴化銨季銨鹽中的一種或幾種的混合物； (2)將溫度為80°C-85°C的水緩慢加入到熔融的AKD/乳化劑的混合物中，并在1000-2000r/min的速度下剪切攪拌2-5分鐘；
(3 )提高剪切攪拌轉(zhuǎn)速，達(dá)到10000r/min，攪拌25_30min后停止攪拌，并冷卻降溫，即得AKD中性施膠劑。
[0009 ]本發(fā)明還可以具有以下附加技術(shù)特征:
優(yōu)選的，步驟(I)中所述陽(yáng)離子固體乳化劑為十四烷基到二十烷基氯化銨季銨鹽中的一種或幾種和十四烷基到二十烷基溴化銨季銨鹽中的一種或幾種的混合物。
[0010]進(jìn)一步的，所述陽(yáng)離子固體乳化劑為十八烷基三甲基氯化銨和十八烷基三甲基溴化銨的混合物，或十六烷基三甲基氯化銨。
[0011]優(yōu)選的，所述十四烷基到二十烷基氯化銨季銨鹽與十四烷基到二十烷基溴化銨季銨鹽的質(zhì)量比為1:1?2:1。
[0012]優(yōu)選的，所述各種陽(yáng)離子固體乳化劑的有效質(zhì)量含量均為75%以上。
[0013]優(yōu)選的，步驟(I)中所述陽(yáng)離子固體乳化劑與AKD的質(zhì)量比為1:20?1:50。
[0014]優(yōu)選的，步驟⑵中所述AKD和乳化劑的混合物與水的質(zhì)量比為1:4?1:9。
[0015]優(yōu)選的，步驟(3)中所述冷卻降溫為用溫度為-10°C?_15°C的水冷卻降溫。
[0016]優(yōu)選的，步驟(3)中所述冷卻降溫為立即冷卻降溫。
[0017]上述的陽(yáng)離子乳化劑制備AKD中性施膠劑的方法得到的AKD中性施膠劑。
[0018]本發(fā)明的有益效果是:
(I)本發(fā)明所采用的AKD乳化劑為陽(yáng)離子固體，與傳統(tǒng)的乳化劑相比，便于運(yùn)輸且易于保存，用量較少，降低了成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。
[0019](2)所制得的施膠劑與傳統(tǒng)AKD中性施膠劑相比，由于乳化劑也存在抗水作用，施膠度有所提高，而且沒(méi)有熟化期。
[0020](3)采用陽(yáng)離子固體乳化劑乳化的AKD中性施膠劑穩(wěn)定性好，在運(yùn)輸過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)分層現(xiàn)象，抗離子干擾性強(qiáng)，并且乳化劑的憎水性要強(qiáng)于親水性，能夠與AKD起到協(xié)同抗水的作用，這是目前市售其它AKD乳化劑所不具備的作用。
[0021](4)本發(fā)明所采用的乳化劑可以直接與AKD混合，然后熔融、乳化，應(yīng)用過(guò)程中操作簡(jiǎn)單，可減少反應(yīng)釜的使用，降低投資成本。
[0022](5)本發(fā)明的AKD中性施膠劑，采用的乳化劑用量較低，施膠成本較陽(yáng)離子淀粉也有優(yōu)勢(shì)。本發(fā)明所制備的AKD中性施膠劑還具有抑菌性能，對(duì)大腸桿菌的抗菌率為18%，對(duì)金黃葡萄球菌的抗菌率為16%，用于紙張的施膠，可以賦予紙張一定的抑菌性能，應(yīng)用于食品包裝紙的施膠對(duì)于提高食品保質(zhì)期具有積極作用。
[0023]
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1是申請(qǐng)?zhí)枮椤?01510279096.4”的方法制得的非離子型AKD中性施膠劑離心后的穩(wěn)定性。
[0025]圖2是本發(fā)明的實(shí)施例1制得的AKD中性施膠劑離心后的穩(wěn)定性。
[0026]圖3是傳統(tǒng)陽(yáng)離子淀粉型AKD施膠劑乳液離心后的穩(wěn)定性。
[0027]
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明:
實(shí)施例1
在乳化釜中加入10kgAKD蠟片，5kg十六烷基三甲基溴化銨，升溫至85°C，待AKD與乳化劑熔融，將900kg水預(yù)熱到850C，開(kāi)啟高剪切乳化頭，剪切速度在1000r/min，攪拌5分鐘后，慢慢加入預(yù)熱的水，5分鐘加完，提高剪切速度在10000r/min，攪拌30分鐘，通過(guò)熱交換器快速冷卻，熱交換器中冷水的溫度為_(kāi)15°C到_10°C，最終得到0/W(油包水)乳液。在紙機(jī)表面施膠淀粉中加入此乳液噸紙用量在10_15kg即可。
[0029]實(shí)施例2
在乳化釜中加入10kgAKD蠟粉，Ikg十八烷基三甲基氯化銨，Ikg十八烷基三甲基溴化銨，升溫至800C，待AKD與乳化劑熔融，將800kg水預(yù)熱到80 V，開(kāi)啟高剪切乳化頭，剪切速度在1000r/min，攪拌3分鐘后，慢慢加入預(yù)熱的水，5分鐘加完，提高剪切速度在10000r/min，攪拌25分鐘，快速冷卻，得到0/W乳液。在漿內(nèi)加入此乳液噸紙用量在2-10kg即可。
[0030]實(shí)施例3
在乳化釜中加入100kgAKD，4kg 二十烷基三甲基氯化銨，升溫至80°C，待AKD與乳化劑熔融，將900kg水預(yù)熱到80°C，開(kāi)啟高剪切乳化頭，剪切速度在2000r/min，攪拌5分鐘后，慢慢加入預(yù)熱的水，5分鐘加完，提高剪切速度在10000r/min，攪拌30分鐘，快速冷卻，得到0/W乳液。在紙機(jī)表面施膠淀粉中加入此乳液噸紙用