一种无表面活性剂的AKD乳液的制备方法与流程

文档序号:11294617阅读:483来源:国知局
本发明涉及一种AKD乳液的制备方法,具体涉及一种无表面活性剂的AKD乳液的制备方法。

背景技术:
烷基烯酮二聚体(AKD)是目前造纸工业中碱性施胶常用的施胶剂之一,是一种不饱和内酯,常温下是不溶于水的蜡状固体,在使用前必须制备成乳液。另一种常用的中碱性造纸施胶剂为烯基琥珀酸酐(ASA),常温下为液体,其分子结构中具有可与纤维素相互作用的酸酐,反应活性较AKD更强,其与水接触发生更为剧烈的水解反应,且其水解产物不仅无施胶效果还会对产生抄纸障碍,乳液储存稳定性差,需车间现场乳化,限制了其广泛应用。AKD分子结构中的内酯环水解速度较慢,乳滴常温下为固体微粒,乳液贮存性好,良好的乳化工艺制备的乳液可放置2~3个月,施胶效率高,成本相对较低,这些优点促进了它的广泛使用。AKD乳液存储期长,在乳液存储过程中,乳液滴容易聚集、絮凝导致乳液分层,因此,与ASA相比AKD乳化工艺要求更加苛刻。现在AKD乳液的乳化工艺一般是将AKD加热至融溶,然后加入分散剂、表面活性剂、糊化后的阳离子淀粉等,经预混合后均质乳化,均质结束后冷却装罐。该工艺较为复杂,生产周期长,乳化过程中加入的表面活性剂会降低施胶效率,容易产生气泡,给抄纸系统带来泡沫问题,甚至产生纸病。201410670888.X的专利提供了一种纳米微晶纤维素的AKD施胶剂的制备方法,避免了表面施胶剂的使用,既能进行表面施胶还可以用于纸浆的内部施胶,显著提高纸页的施胶度,但目前微晶纤维素的制备方法较为复杂且价格昂贵,不利于其广泛的工业应用。专利号为ZL200910231301.4的专利提供了一种低分子胺类化合物与锂皂石共同稳定制备AKD乳液的方法,但乳液的存储稳定性尚需进一步提高。鉴于AKD的广泛使用及目前存在的问题,仍需进一步研究新型AKD乳液制备技术,以制备施胶效率高,适应现代造纸企业的施胶剂。

技术实现要素:
为解决上述问题,本发明提供一种无表面活性剂的AKD乳液的制备方法,该方法避免了表面活性剂的使用,乳液稳定性好,存储性良好,制备工艺简单,施胶效果好。本发明是通过以下技术方案实现的:一种无表面活性剂的AKD乳液的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)乳化剂水相的制备:将锂皂石用去离子水润湿,分散制得锂皂石胶体,与聚合氯化铝水溶胶混合;(2)稳定剂水相的制备:将阳离子淀粉在水中充分糊化;(3)乳液制备:熔融的AKD、乳化剂水相、稳定剂水相加热,将乳化剂水相与AKD熔融液体混合,在乳化机的机械作用下搅拌,再加入稳定剂水相,继续搅拌,得乳液,冷却,得到稳定的O/W型AKD乳液。本发明所涉及的AKD为常温下为固态形式、未经乳化的各种用于造纸施胶的AKD工业产品,其熔点一般为45~55℃,市场上可购。为保证造纸施胶剂的有效成分,AKD与步骤(1)和(2)中水相总质量比为1:3~19,优选的比例为1:4~9。本发明所涉及的微粒锂皂石为市售人工合成的锂蒙脱石类粘土矿物,其结构和组成与天然锂蒙脱石类似,但纯度高,单分散性好,单个结晶体为圆盘状,直径25~30nm,厚度约为1nm阳离子交换能力高,具有较高的负电荷,分散于水中即成为胶体。本发明中作为乳化AKD的主要乳化剂之一,锂皂石与AKD蜡片的质量比为1:20~200,优选的比例为1:40~100。本发明所涉及的聚合氯化铝(PAC)又称作碱式氯化铝,是介于AlCl3和Al(OH)3之间的一种水溶性无机高分子聚合物,为市售产品。聚合氯化铝与AKD的质量比为1:40~400,优选比例为1:100~200。本发明所涉及的阳离子淀粉为玉米淀粉、木薯淀粉或马铃薯淀粉改性获得的阳离子淀粉,阳离子淀粉与AKD的质量比为1:3~20,优选的比例为1:4~10。本发明...
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