一种含有纳米微晶纤维素的akd施胶剂、制备方法及其用途
【专利摘要】本发明提供了一种含有纳米微晶纤维素的AKD施胶剂的制备方法，所述方法通过采用阳离子纳米微晶纤维素对AKD进行乳化或者纳米纤维微晶素与AKD进行反应实现。本发明通过采用阳离子纳米微晶纤维素，并利用其对AKD进行乳化，或者通过采用阳离子纳米微晶纤维素与AKD进行反应，使得该施胶剂不仅能进行表面施胶，还可以用于纸浆的内部施胶，显著提高纸张的抗张强度。
【专利说明】一种含有纳米微晶纤维素的AKD施胶剂、制备方法及其用途
【技术领域】
[0001]本发明属于造纸化学品领域，特别是涉及一种AKD施胶剂、制备方法及其用途。
【背景技术】
[0002]1948年，美国，Hercules发明烷基烯酮二聚体(简称AKD)，1956年建厂投产；1957年供应AKD型中性胶乳液，并于1957年和1960年分别首次用于生产优质纸和奶瓶用纸板中。由于乳液稳定性差，阳离子淀粉和助留剂等化学品尚未发明，胶料留着率低，因而未能广泛应用。1972年，Hercules公司在欧洲推出阳离子AKD型中性胶。中性施胶应用技术在生产实践过程中不断完善，目前已得出一套较成熟的工艺，伴随中性施胶应用领域逐步扩大和普及。近些年来，随着涂布损纸、脱墨废纸和高得率浆的使用，纸机白水循环封闭程度的提高以及其他造纸助剂的使用，使纸机湿部干扰性的阴离子杂质的聚集浓度越来越高，对纸机湿部操作的危害越来越大。
[0003]为减少危害，目前，减少造纸体系中阴离子杂质最有效的方法是在纸浆中加入阳离子助剂捕捉阴离子。为更好地解决阴离子杂质对施胶所带来的问题，尤其是改善AKD中碱性施胶的效果，应该采用电荷密度更高的聚合物来代替阳离子淀粉对阴离子杂质进行捕捉。
[0004]关于AKD在纸页上的施胶现在还存在一些较严重的问题。如AKD施胶在纸纤维上难以留着，施胶后熟化时间较长等原因，影响了它们的应用效果。目前采用的方法主要是将阳离子化淀粉或阳离子共聚物作为AKD的分散剂，使AKD颗粒悬浮在乳液中，颗粒带有阳电荷，可以与纸纤维结合而留着，并且阳离子树脂本身亦具有一定的施胶增效作用。
[0005]纳米微晶纤维素分子结构含有多个活性羟基，可通过化学和生物等方法合成性能优良的纳米微晶纤维素衍生物。此外，纳米微晶纤维素具有良好的可再生资源、具有良好的相容性且表现出高纯度，高结晶度和高强度的性质。纳米微晶纤维素由于其颗粒尺寸很小，涂于纸张表面干燥后，可以形成平整致密的表面，所以涂在纸张表面可以提高纸页的平滑度，降低纸页的透气度。此外，由于纳米微晶纤维素含有大量的羟基，所以当使用纳米微晶纤维素作为施胶剂时，纳米微晶纤维素上的羟基和纸料纤维上的羟基会形成大量氢键，可以使纸张的表面强度提高。使用纳米微晶纤维素对纸张进行表面施胶时可以提高纸页的表面强度，降低纸页的透气度，提高平滑度。
[0006]CN 103590281A提供了一种造纸领域使用的表胶液，其含有纳米微纤化纤维素、淀粉与交联剂三者交联反应的产物以及水，该纳米微纤化纤维素是将纤维素类原料解纤而得到的长度为100-2000nm，直径为3_200nm的纤维素的单微原纤维；其中各物质的绝干质量份数为:纳米微纤化纤维素为0.1-10份，淀粉为85-99.75份，交联剂为0.15-5份。该发明还提供一种应用上述表胶液制得的施胶纸。该发明所述含有纳米微纤化纤维素的表胶液涂布于纸张表面，能够起到增强和增韧的作用，从而有效提升施胶纸的耐折性能。该发明主要采用的原料是纳米微纤化纤维素和淀粉，且只用于表面施胶，用于对纸张进行涂布施胶。
【发明内容】
[0007]针对已有技术的问题，本发明的目的之一在于提供一种AKD施胶剂的制备方法，本发明通过采用NCC和AKD复配来制备施胶液，其不仅可以用于浆内施胶，也可以用于表面施胶。此外，该施胶剂还可以显著提高纸张的抗张强度。
[0008]为了达到上述目的，本发明采用了如下技术方案:
[0009]一种AKD施胶剂的制备方法，所述方法通过采用阳离子纳米微晶纤维素对AKD进行乳化或者阳离子纳米微晶纤维素与AKD进行反应实现。
[0010]在本发明中，采用阳离子纳米微晶纤维素，由于其带有正电性，可自发地吸附到带负电的纤维上实现留着。
[0011]本发明通过采用阳离子纳米微晶纤维素，并利用其对AKD进行乳化，或者通过采用阳离子纳米微晶纤维素与AKD进行反应，使得该施胶剂不仅能进行表面施胶，还可以用于纸浆的内部施胶，并显著提高纸张的抗张强度。
[0012]优选地，所述纳米微晶纤维素为植物纤维素制得。
[0013]优选地，所述阳离子纳米微晶纤维素的制备方法为:将纳米微晶纤维素进行氧化，然后和胺(铵)类化合物以及含氮化合物接枝，形成阳离子纳米微晶纤维素。
[0014]在本发明中，所述胺(铵)类化合物指，胺类化合物或者铵类化合物。即将纳米微晶纤维素进行氧化后，再和胺类化合物或者铵类化合物中的任意一种以及含氮化合物接枝，以得到阳离子纳米微晶纤维素。
[0015]优选地，在质量分数为0.1?1.0%强氧化性酸中加入纳米微晶纤维素，再加入施胶增强剂和粘度调节剂，通氮气15?30min (例如16min、18min、20min、22min、24min、26min或28min)，然后加入引发剂，加热升温，当温度升至30?50°C (例如32°C、34°C、36°C、38°〇、40°0、42°0、44°0、46°0或48°0 )时，继续通入氮气并搅拌15?30min(例如16min、18min、20min、22min、24min、26min 或 28min)，待温度上升至 40 ~ 70°C (例如 43°C、46°C、49°〇、50°0、52°0、55°0、58°0、51°0、64°0或67°0 )时，加入胺(铵)类化合物以及含氮化合物进行接枝反应，反应时间为1.5?2h (例如1.6h、l.7h、l.8h或1.9h)，得到阳离子纳米微晶纤维素。
[0016]优选地，所述强氧化性酸为硝酸、亚硝酸或高锰酸中的任意一种或者至少两种的组合。
[0017]优选地，所述阳离子纳米微晶纤维素制备过程中的物料配比为:
[0018]纳米微晶纤维素、施胶增强剂、粘度调节剂和胺(铵)类化合物的质量比为1:0.1 ~ 0.5:0.1 ?0.3:0.016 ?0.04，例如 1:0.15:0.12:0.018,1:0.20:0.14:0.02、1:0.18:0.16:0.24、1: 0.25:0.18:0.28、1: 0.30:0.20:0.32、1: 0.35:0.22:0.34、1:0.40:0.24:0.36或1:0.40:0.26:0.38。采用该配比对纳米微晶纤维素的粘度控制较好，从而能够对AKD的进行更好地乳化。
[0019]含氮化合物和纳米微晶纤维素的配比为2?40:100，ymol/mg，例如4:100、6:100、10:100、15:100、20:100、25:100、30:100 或 35:100。采用该配比可为纳米微晶纤维素的阳离子化提供良好的反应环境。
[0020]优选地，所用引发剂为硝酸铈铵和V044的复合引发剂，硝酸铈铵和纳米微晶纤维素的质量比为 0.1 ?2.0:1000，例如 0.2:1000,0.4:1000、0.6:1000、0.8:1000、1.0:1000、1.2:1000,1.4:1000,1.6:1000 或 1.8:1000，硝酸铈铵和 V044 的质量比为 100:5 ?8，例如 100:5.3、100:5.6、100:5.9、100:6.2、100:6.5、100:6.8、100:7.1,100:7.4、100:7.7 或100:7.9ο
[0021]优选地，所述施胶增强剂为硼砂或/和铝盐。
[0022]优选地，所述粘度调节剂为石蜡、微晶蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、沙索蜡、超支化聚合物、ΑΡΑ0、亚乙基双硬脂酸酰胺、EVA、尿素、盐酸羟胺、硫酸羟胺或环己醇中的任意一种或者至少两种的混合物。
[0023]优选地，所述胺(铵)类化合物为环氧丙基三甲基氯化胺、3-氯-2-羟基丙基三甲基氯化铵、氯化缩水甘油基三甲基铵、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、二异丙胺或三乙烯二胺中的任意一种或者至少两种的混合物。
[0024]优选地，所述含氮化合物为N-甲基吗啉氯盐、六亚甲基二异氰酸酯或异氰酸酯中的任意一种或者至少两种的混合物。
[0025]优选地，将AKD在60°C下熔化，在搅拌下将阳离子纳米微晶纤维素溶液缓慢加入熔融的AKD中，待阳离子纳米微晶纤维素溶液加完后，加入铝盐的水溶液，然后提高搅拌器的转速，加入适量的蒸馏水以控制乳液的固含量为40%，搅拌3?4min，用盐酸调节乳液，使其 pH 值为 4 ?7 (例如 4.3,4.6,4.9,5.2,5.5,5.8,6.1、6.4 或 6.7)，最后在 20 ?70mPa压力下匀化，乳化完成后，将AKD乳液自然冷却至室温，完成对AKD的乳化，得到AKD施胶剂。
[0026]所述乳化过程中的物料配比为:
[0027]AKD、阳离子纳米微晶纤维素和铝盐的质量比为100:1?8:0.1?4，例如100:1.5:0.5、100:2:1、100: 2.5:1.5、100: 3: 2、100:3.5:2.5、100:4.5: 3、100:5.5:3.5 或100:7:4。
[0028]优选地，所述铝盐为聚合氯化铝、硫酸铝或硫酸铝钾中的任意一种或者至少两种的组合。
[0029]优选地，所述方法包括如下步骤:
[0030]将阳离子纳米微晶纤维素和AKD放入烷烃液体中，均匀混合后，然后放入杀菌剂，在60±5°C温度下煮沸30?60min，经过冷冻干燥和再分散，得到AKD施胶剂，可用于纸页的涂布。
[0031]优选地，纳米微晶纤维素和杀菌剂的质量比为1:0.03?0.05，例如1:0.032、1:0.034,1:0.036,1:0.038,1:0.04,1:0.042,1:0.044,1:0.046 或 1:0.048。该配比下能够起到很好的杀菌效果。
[0032]优选地，阳离子纳米微晶纤维素和AKD的质量比为1?8:100，例如1:100、2:100、3:100、4:100、5:100、6:100、7:100或8:100。在反应过程中，不易添加大量的阳离子聚合物，对系统中阴离子垃圾含量有不良影响。
[0033]优选地，杀菌剂为亚乙基双溴代乙酰、溴代乙酸苯酯、二甲基二硫代氨基甲酸钠、烧基二甲基节基氯化钱、2，2- 二溴-2-氛基乙酰胺或1，2- 二溴-2，4- 二氛基丁稀中的任意一种或者至少两种的混合物。
[0034]优选地，所述烷烃为正戊烷、正己烷、正庚烷或正辛烷中的任意一种或者至少两种的混合物。
[0035]本发明的目的之二在于提供一种如上所述方法制备得到的AKD施胶剂。采用上述方法制备得到的AKD施胶剂，不仅可以用于浆内施胶，也可以用于表面施胶。此外，该施胶剂还可以显著提高纸张的抗张强度。
[0036]本发明的目的之三在于提供一种如上所述的AKD施胶剂的用途，其用于造纸的浆内施胶和表面施胶。
[0037]与已有技术相比，本发明具有如下有益效果:
[0038]本发明的AKD施胶剂，可用于造纸的浆内施胶和表面施胶，并且可以显著提高施胶效果，降低了施胶成本。
【具体实施方式】
[0039]下面通过【具体实施方式】来进一步说明本发明的技术方案。
[0040]实施例1
[0041]乳化型:
[0042]1.1阳离子纳米微晶纤维素的制备
[0043]取5g纳米微晶纤维素加入0.1%HN03*，再加入0.5g硼砂和0.5g尿素，通入氮气15min。加入2ml含硝酸铈铵0.5mg和V0440.025mg的引发剂；加热升温，当温度升至30°C时，继续通入氢气并搅拌15min，待温度上升至40°C时，加入六亚甲基二异氰酸0.1 μπιο?，再加入0.0Sg三乙烯二胺进行接枝反应，反应时间为1.5h，得到阳离子纳米微晶纤维素。
[0044]1.2AKD乳液的制备
[0045]称取10gAKD在60°C下熔化；在搅拌下将含有绝干量为Ig的阳离子纳米微晶纤维素悬浮液缓慢加入熔化的AKD中。待阳离子纳米微晶纤维素悬浮液加完后，加入0.1g硫酸铝钾的水溶液；提高搅拌器的转速，加入适量的蒸馏水(调节固含量为20% )，搅拌的时间为3?4min ;用盐酸(pH = 3)调节乳液，略呈酸性(pH = 4?7)，在50mPa压力下勾化，乳化完成后，将AKD乳液自然冷却至室温。
[0046]反应型:
[0047]取含有绝干量为Ig的阳离子纳米微晶纤维素悬浮液和10gAKD加入正己烷液体中，混合均匀后，加入0.03g溴代乙酸苯酯。在60°C下蒸煮45min，然后进行冷冻干燥，经过分散，可用于纸张的涂布。
[0048]实施例2
[0049]乳化型:
[0050]2.1阳离子纳米微晶纤维素的制备
[0051]取5g纳米微晶纤维素加入0.5% !^03中，再加入Ig硼砂和Ig尿素，通入氮气25min。加入2ml含硝酸铈铵0.5mg和V0440.35mg的引发剂；加热升温，当温度升至40°C时，继续通入氢气并搅拌25min，待温度上升至50°C时，加入六亚甲基二异氰酸I μ mol，再加入0.15g三乙烯二胺进行接枝反应，反应时间为2h，得到阳离子纳米微晶纤维素。
[0052]2.2AKD乳液的制备
[0053]称取10gAKD在60°C下熔化；在搅拌下将含有绝干量为5g的阳离子纳米微晶纤维素悬浮液缓慢加入熔化的AKD中。待阳离子纳米微晶纤维素悬浮液加完后，加入Ig硫酸铝钾的水溶液；提高搅拌器的转速，加入适量的蒸馏水(调节固含量为20% )，搅拌的时间为3?4min ;用盐酸(pH = 3)调节乳液，略呈酸性(pH = 4?7)，在50mPa压力下勾化，乳化完成后，将AKD乳液自然冷却至室温。
[0054]反应型:
[0055]取含有绝干量为5g的阳离子纳米微晶纤维素悬浮液和10gAKD加入正己烷液体中，混合均匀后，加入0.2g溴代乙酸苯酯。在60°C下蒸煮45min，然后进行冷冻干燥，经过分散，可用于纸张的涂布。
[0056]实施例3
[0057]乳化型:
[0058]3.1阳离子纳米微晶纤维素的制备
[0059]取5g纳米微晶纤维素加入1.0% 1^03中，再加入2.5g硼砂和1.5g尿素，通入氮气30min。加入2ml含硝酸钟钱1mg和V0440.8mg的引发剂；加热升温，当温度升至40°C时，继续通入氢气并搅拌30min，待温度上升至60°C时，加入六亚甲基二异氰酸2μπι01，再加入0.24g三乙烯二胺进行接枝反应，反应时间为2h，得到阳离子纳米微晶纤维素。
[0060]3.2AKD乳液的制备
[0061]称取10gAKD在60°C下熔化；在搅拌下将含有绝干量为Sg的阳离子纳米微晶纤维素悬浮液缓慢加入熔化的AKD中。待阳离子纳米微晶纤维素悬浮液加完后，加入4g硫酸铝钾的水溶液；提高搅拌器的转速，加入适量的蒸馏水(调节固含为20% )，搅拌的时间为3?4min ;用盐酸(pH = 3)调节乳液，略呈酸性(pH = 4?7)，在50mPa压力下勾化，乳化完成后，将AKD乳液自然冷却至室温。
[0062]反应型:
[0063]取含有绝干量为5g的阳离子纳米微晶纤维素悬浮液和10gAKD加入正己烷液体中，混合均匀后，加入0.25g溴代乙酸苯酯。在60°C下蒸煮45min，然后进行冷冻干燥，经过分散，可用于纸张的涂布。
[0064]下述应用实例中Cobb值的测定IS0535-1991标准。
[0065]应用实例I
[0066]乳化型:
[0067]按加入量为lkg/t的施胶剂加入量将实施例2中的施胶剂和适量淀粉对生产文化纸纸浆进行表面施胶，该纸浆由化机浆和蔗渣浆组成，化机浆:蔗渣浆=80:20o该种方案生产出来的纸，下机后测试该种文化纸Cobb值为20g/m2，5天后测试Cobb值为19g/m2。使用一般施胶剂下机后测试该种文化纸Cobb值为17g/m2，5天后测试Cobb值为13g/m2。测试该种文化纸的抗张强度提高了 1.2%。
[0068]按加入量为lkg/t的施胶剂加入量将实施例2中的施胶剂对生产文化纸纸浆进行浆内施胶，该纸浆由化机浆和蔗渣浆组成，化机浆:蔗渣浆=80:20?该种方案生产出来的纸，下机后测试该种文化纸Cobb值为18g/m2，5天后测试Cobb值为16g/m2。使用一般施胶剂下机后测试该种文化纸Cobb值为12g/m2，5天后测试Cobb值为llg/m2。测试该种文化纸的抗张强度有小幅度提高。
[0069]反应型:
[0070]按加入量为lkg/t的施胶剂加入量将实施例2中的施胶剂和适量淀粉对生产文化纸纸浆进行表面施胶，该纸浆由化机浆和蔗渣浆组成，化机浆:蔗渣浆=80:20o该种方案生产出来的纸，下机后测试该种文化纸Cobb值为17g/m2，5天后测试Cobb值为14g/m2。使用一般施胶剂下机后测试该种文化纸Cobb值为17g/m2，5天后测试Cobb值为13g/m2。测试该种文化纸的抗张强度提高了 1.2%。
[0071 ] 按加入量为lkg/t的施胶剂加入量将实施例2中的施胶剂对生产文化纸纸浆进行浆内施胶，该纸浆由化机浆和蔗渣浆组成，化机浆:蔗渣浆=80:20?该种方案生产出来的纸，下机后测试该种文化纸Cobb值为15g/m2，5天后测试Cobb值为13g/m2。使用一般施胶剂下机后测试该种文化纸Cobb值为12g/m2，5天后测试Cobb值为llg/m2。测试该种文化纸的抗张强度有小幅度提高。
[0072]应用实例2
[0073]乳化型:
[0074]按加入量为2.5kg/t的施胶剂加入量将实施例2中的施胶剂和适量淀粉对生产文化纸纸浆进行表面施胶，该纸浆由化机浆和蔗渣浆组成，化机浆:蔗渣浆=80:20o该种方案生产出来的纸，下机后测试该种文化纸Cobb值为25g/m2，5天后测试Cobb值为22g/m2。使用一般施胶剂下机后测试该种文化纸Cobb值为21g/m2，5天后测试Cobb值为16g/m2。测试该种文化纸的抗张强度提高了 1.4%。
[0075]按加入量为6kg/t的施胶剂加入量将实施例2中的施胶剂对生产文化纸纸浆进行浆内施胶，该纸浆由化机浆和蔗渣浆组成，化机浆:蔗渣浆=80:20?该种方案生产出来的纸，下机后测试该种文化纸Cobb值为28g/m2，5天后测试Cobb值为27g/m2。使用一般施胶剂下机后测试该种文化纸Cobb值为20g/m2，5天后测试Cobb值为15g/m2。测试该种文化纸的抗张强度提高了 1.5%。
[0076]反应型:
[0077]按加入量为2.5kg/t的施胶剂加入量将实施例2中的施胶剂和适量淀粉对生产文化纸纸浆进行表面施胶，该纸浆由化机浆和蔗渣浆组成，化机浆:蔗渣浆=80:20o该种方案生产出来的纸，下机后测试该种文化纸Cobb值为23g/m2，5天后测试Cobb值为21g/m2。使用一般施胶剂下机后测试该种文化纸Cobb值为21g/m2，5天后测试Cobb值为16g/m2。测试该种文化纸的抗张强度提高了 1.4%。
[0078]按加入量为6kg/t的施胶剂加入量将实施例2中的施胶剂对生产文化纸纸浆进行浆内施胶，该纸浆由化机浆和蔗渣浆组成，化机浆:蔗渣浆=80:20?该种方案生产出来的纸，下机后测试该种文化纸Cobb值为25g/m2，5天后测试Cobb值为23g/m2。使用一般施胶剂下机后测试该种文化纸Cobb值为20g/m2，5天后测试Cobb值为15g/m2。测试该种文化纸的抗张强度提高了 1.5%。
[0079]应用实例3
[0080]乳化型:
[0081]按加入量为4kg/t的施胶剂加入量将实施例2中的施胶剂和适量淀粉对生产静电复印纸进行表面施胶，该纸浆由进口针叶木浆作为原料。该种方案生产出来的纸，下机后测试该种文化纸Cobb值为16.5g/m2，5天后测试Cobb值为13.5g/m2。使用一般施胶剂下机后测试该种文化纸Cobb值为14.3g/m2，5天后测试Cobb值为11.2g/m2。测试该种文化纸的抗张强度提高了 1.3%。
[0082]按加入量为2kg/t的施胶剂加入量将实施例2中的施胶剂对生产静电复印纸纸浆进行浆内施胶，该纸浆由进口针叶木浆组成。该种方案生产出来的纸，下机后测试该种文化纸Cobb值为18.0g/m2，5天后测试Cobb值为17.0g/m2。使用一般施胶剂下机后测试该种文化纸Cobb值为16.3g/m2，5天后测试Cobb值为13.lg/m2。测试该种文化纸的抗张强度提尚了 1.9%。
[0083]反应型:
[0084]按加入量为4kg/t的施胶剂加入量将实施例2中的施胶剂和适量淀粉对生产静电复印纸进行表面施胶，该纸浆由进口针叶木浆作为原料。该种方案生产出来的纸，下机后测试该种文化纸Cobb值为15.3g/m2，5天后测试Cobb值为14.7g/m2。使用一般施胶剂下机后测试该种文化纸Cobb值为13.2g/m2，5天后测试Cobb值为11.2g/m2。测试该种文化纸的抗张强度提高了 1.2%。
[0085]按加入量为2kg/t的施胶剂加入量将实施例2中的施胶剂对生产静电复印纸纸浆进行浆内施胶，该纸浆由进口针叶木浆组成。该种方案生产出来的纸，下机后测试该种文化纸Cobb值为17.6g/m2，5天后测试Cobb值为16.5g/m2。使用一般施胶剂下机后测试该种文化纸Cobb值为14.2g/m2，5天后测试Cobb值为13.6g/m2。测试该种文化纸的抗张强度提尚了 1.1%。
[0086]应用实例4
[0087]乳化性:
[0088]按加入量为4kg/t的施胶剂加入量将实施例2中的施胶剂对生产无碳复写纸纸浆进行表面施胶，该纸浆由漂白麦草浆:漂白杨木浆=40:60组成。该种方案生产出来的纸，下机后测试该种文化纸Cobb值为22.5g/m2，5天后测试Cobb值为21.3g/m2。使用一般施胶剂下机后测试该种文化纸Cobb值为20.3g/m2，5天后测试Cobb值为19.6g/m2。测试该种文化纸的抗张强度提高了 0.9%。
[0089]按加入量为2kg/t的施胶剂加入量将实施例2中的施胶剂对生产无碳复写纸纸浆进行浆内施胶，该纸浆由漂白麦草浆:漂白杨木浆=40:60组成。该种方案生产出来的纸，下机后测试该种文化纸Cobb值为20.6g/m2，5天后测试Cobb值为19.2g/m2。使用一般施胶剂下机后测试该种文化纸Cobb值为18.2g/m2，5天后测试Cobb值为16.lg/m2。测试该种文化纸的抗张强度提高了 1.0%。
[0090]反应型:
[0091 ] 按加入量为4kg/t的施胶剂加入量将实施例2中的施胶剂对生产无碳复写纸纸浆进行表面施胶，该纸浆由漂白麦草浆:漂白杨木浆=40:60组成。该种方案生产出来的纸，下机后测试该种文化纸Cobb值为21.2g/m2，5天后测试Cobb值为18.2g/m2。使用一般施胶剂下机后测试该种文化纸Cobb值为17.2g/m2，5天后测试Cobb值为15.3g/m2。测试该种文化纸的抗张强度提高了 1.1%。
[0092]按加入量为2kg/t的施胶剂加入量将实施例2中的施胶剂对生产无碳复写纸纸浆进行浆内施胶，该纸浆由漂白麦草浆:漂白杨木浆=40:60组成。该种方案生产出来的纸，下机后测试该种文化纸Cobb值为19.8g/m2，5天后测试Cobb值为17.6g/m2。使用一般施胶剂下机后测试该种文化纸Cobb值为15.3g/m2，5天后测试Cobb值为13.2g/m2。测试该种文化纸的抗张强度提高了 1.6%。
[0093] 申请人:声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属【技术领域】的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
【权利要求】
1.一种AKD施胶剂的制备方法，其特征在于，所述方法通过采用阳离子纳米微晶纤维素对AKD进行乳化或者阳离子纳米微晶纤维素与AKD进行反应实现。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纳米微晶纤维素为植物纤维素制得。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述阳离子纳米微晶纤维素的制备方法为:将纳米微晶纤维素进行氧化，然后和胺(铵)类化合物以及含氮化合物接枝，形成阳离子纳米微晶纤维素；优选地，在质量分数为0.1?1.0%强氧化性酸中加入纳米微晶纤维素，再加入施胶增强剂和粘度调节剂，通氮气15?30min，然后加入引发剂，加热升温，当温度升至30?50°C时，继续通入氮气并搅拌15?30min，待温度上升至40?60°C时，加入胺(铵)类化合物以及含氮化合物进行接枝反应，反应时间为1.5?2.5h，得到阳离子纳米微晶纤维素；优选地，所述强氧化性酸为硝酸、亚硝酸或高锰酸中的任意一种或者至少两种的组合。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述阳离子纳米微晶纤维素制备过程中的物料配比为: 纳米微晶纤维素、施胶增强剂、粘度调节剂和胺(铵)类化合物的质量比为1:01?0.5:0.1 ?0.3:0.016 ?0.04 ; 优选地，含氮化合物和纳米微晶纤维素的配比为2?40:100，ymol/mg ； 优选地，所用引发剂为硝酸铈铵和V044的复合引发剂，硝酸铈铵和纳米微晶纤维素的质量比为0.1?2.0:1000，硝酸铈铵和V044的质量比为100:5?8。
5.如权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述施胶增强剂为硼砂或/和铝盐； 优选地，所述粘度调节剂为石蜡、微晶蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、沙索蜡、超支化聚合物、APA0、亚乙基双硬脂酸酰胺、EVA、尿素、盐酸羟胺、硫酸羟胺或环己醇中的任意一种或者至少两种的混合物； 优选地，所述胺(铵)类化合物为环氧丙基三甲基氯化胺、3-氯-2-羟基丙基三甲基氯化铵、氯化缩水甘油基三甲基铵、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、二异丙胺或三乙烯二胺中的任意一种或者至少两种的混合物； 优选地，所述含氮化合物为N-甲基吗啉氯盐、六亚甲基二异氰酸酯或异氰酸酯中的任意一种或者至少两种的混合物。
6.如权利要求1-5之一所述的方法，其特征在于，将AKD在60°C下熔化，在搅拌下将阳离子纳米微晶纤维素溶液缓慢加入熔融的AKD中，待阳离子纳米微晶纤维素溶液加完后，加入铝盐的水溶液，然后提高搅拌器的转速，加入蒸馏水以控制乳液的固含量为40%，搅拌3?4min，用盐酸调节乳液，使其pH值为4?7，最后在20?70mPa压力下勾化，乳化完成后，将AKD乳液自然冷却至室温，完成对AKD的乳化，得到AKD施胶剂； 优选地，所述乳化过程中的物料配比为: AKD、阳离子纳米微晶纤维素和铝盐的质量比为100:1?8:0.1?4 ; 优选地，所述铝盐为聚合氯化铝、硫酸铝或硫酸铝钾中的任意一种或者至少两种的组入口 ο
7.如权利要求1-5之一所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤: 将阳离子纳米微晶纤维素和AKD放入烷烃液体中，均匀混合后，然后放入杀菌剂，在60±5°C温度下煮沸30?60min，经过冷冻干燥和再分散，得到AKD施胶剂； 优选地，阳离子纳米微晶纤维素和杀菌剂的质量比为1:0.03?0.05 ; 优选地，阳离子纳米微晶纤维素和AKD的质量比为100:1?8 ; 优选地，杀菌剂为亚乙基双溴代乙酰、溴代乙酸苯酯、二甲基二硫代氨基甲酸钠、烷基二甲基节基氯化钱、2，2- 二溴-2-氛基乙酰胺或1，2- 二溴-2，4- 二氛基丁稀中的任意一种或者至少两种的混合物； 优选地，所述烷烃为正戊烷、正己烷、正庚烷或正辛烷中的任意一种或者至少两种的混合物。
8.—种如权利要求1-7之一所述方法制备得到的AKD施胶剂。
9.一种如权利要求8所述的AKD施胶剂的用途，其特征在于，所述施胶剂用于造纸的浆内施胶和表面施胶。
【文档编号】D21H19/14GK104499361SQ201410670888
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年11月21日 优先权日:2014年11月21日
【发明者】蒋兴宇, 查瑞涛, 杨路明, 孙佳姝, 张凤山 申请人:国家纳米科学中心