本发明涉及化工纸张表面施胶剂技术领域，特别涉及一种高分子/层状双金属氢氧化物基荧光型纸张表面施胶剂的合成方法。
背景技术：
表面施胶是纸张或纸板加工过程中必不可少的工序，其目的主要是改变纸张的表面性能，如增强纸张的抗水性，印刷性能，表面强度，物理强度，两面差等。而常用的表面施胶剂主要分为两类，抗水类和增强类。抗水类表面施胶剂可选用烷基烯酮二聚体(akd)、苯乙烯马来酸酐共聚物等；增强类的可选用淀粉、羧甲基纤维素(cmc)、聚乙烯醇(pva)等。但是这些表面施胶剂都存在各种缺陷，例如pva耐水性差，烷基烯酮二聚体储存期短，成膜性差等。而且由于我国木材资源紧缺，所以高得率浆开始被广泛应用，但是高得率浆的返黄问题也是造纸行业目前面临的巨大难题。因此合成一种多功能的高分子表面施胶剂是整个造纸行业急需解决的问题。
层状双金属氢氧化物(ldhs)是一种典型的类水滑石的阴离子型插层材料，其通式一般为[m2+1-xm3+(oh)2][an-]x/n·mh2o。ldhs层板具有水镁石正八面体结构，主体层板由金属氢氧化物组成，阴离子以及一些水分子等客体嵌入到层间而形成独特的层状结构，而且其具有主体层板组成的可调变性和层间客体阴离子的可交换性。基于此，近年来其在各个领域的应用受到了广泛关注。吕维扬等利用其与pva复合提高pva的抗水性[1]，fengy等结合近年来的学术论文和专利报道综述了ldhs聚合物阻燃性和热稳定性方面的应用[2]，但是将ldhs用于高分子纸张表面施胶剂的报道尚未见到。
技术实现要素：
为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高分子/层状双金属氢氧化物基荧光型纸张表面施胶剂的合成方法，解决了人体对有毒或低毒的荧光增白剂小分子的吸收，而且该方法工艺简单，操作简便。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种高分子/层状双金属氢氧化物基荧光型纸张表面施胶剂的合成方法，包括以下步骤：
步骤一：
将荧光增白剂溶于一定量的去离子水中，搅拌分散得到荧光增白剂溶液(或悬浊液)；
步骤二：
向荧光增白剂溶液其中加入水溶性高分子，在70-85℃下剧烈搅拌至溶解完全，得到荧光高分子溶液(或悬浊液)；
步骤三：
另分别秤取二价金属的可溶性盐和三价金属的可溶性盐，将上述两种金属可溶性盐和尿素加入去离子水，配置成三价金属离子；
步骤四：
将步骤三得到的三价金属离子缓慢滴加入步骤二得到的荧光高分子溶液，得高分子复合溶液；
步骤五：
待步骤四反应结束后将所得高分子复合溶液转移至聚四氟乙烯内衬的反应釜中，得到高分子/层状双金属氢氧化物基荧光型纸张表面施胶剂。
所述步骤一中的荧光增白剂为香豆素基，萘酰亚胺基或二苯乙烯基荧光增白剂。
所述的步骤一中搅拌分散得到荧光增白剂溶液的质量浓度为1×10-4～1×10-2g/ml。
所述步骤二中的水溶性高分子包括苯丙乳液，氧化淀粉，聚丙烯酰胺，羧甲基纤维素(cmc)中的一种。
所述的步骤二中水溶性高分子质量浓度为0.02～0.2g/ml。
所述的步骤三中二价金属的可溶性盐和三价金属的可溶性盐的摩尔比为1:1-1:3，尿素与三价可溶性盐的摩尔比为9:1-18:1，所述的配置成三价金属离子浓度为1×10-3～1×10-2g/ml。
所述步骤三中二价金属离子包括zn2+和mg2+。
所述步骤三中三价金属离子包括al3+。
所述的步骤四保持反应温度60-85℃，反应时间为2-4h，氮气保护。
所述的步骤五中在反应釜中90-110℃下老化10-14小时。
本发明的有益效果：
本发明的优点在于将增强纸张表面强度，抗水性及抑制纸张返黄三种功能结合在一种纸张表面施胶剂中，并且利用有机物对无机物进行插层，将有机小分子束缚在无机物层板间，解决了人体对有毒或低毒的荧光增白剂小分子的吸收。而且该方法工艺简单，操作简便。
附图说明
图1为通过该方法制得的纸张表面施胶剂。
图2该纸张表面施胶剂在纸张表面的成膜性能。
图3该纸张表面施胶剂用在纸张表面后的纸张的力学性能。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例1
配置浓度为2×10-4g/ml二苯乙烯型荧光增白剂溶液50ml置于三口烧瓶，加入7.5g苯丙乳液,剧烈搅拌溶解并升温至85℃，成荧光高分子溶液。另外配置zn(no3)2·6h2o:al(no3)3·9h2o:尿素＝1:2:10(摩尔比,其中al3+浓度为0.005g/ml)的混合溶液25ml，并在氮气保护下缓慢滴入上述荧光高分子溶液，保持反应温度85℃，反应2h。待该反应结束后将所得高分子复合溶液转移至聚四氟乙烯内衬的反应釜中，100℃下老化12小时，得到高分子/层状双金属氢氧化物基荧光型纸张表面施胶剂。
实施例2
配置浓度为1×10-2g/ml二苯乙烯型荧光增白剂溶液50ml置于三口烧瓶，加入10g聚丙烯酰胺，剧烈搅拌溶解并升温至85℃，成荧光高分子溶液。另外配置mg(no3)2·6h2o:al(no3)3·9h2o:尿素＝1:3:18(摩尔比,其中al3+浓度为0.01g/ml)的混合溶液25ml，并在氮气保护下缓慢滴入上述荧光高分子溶液，保持反应温度85℃，反应3h。待该反应结束后将所得高分子复合溶液转移至聚四氟乙烯内衬的反应釜中，110℃下老化14小时，得到高分子/层状双金属氢氧化物基荧光型纸张表面施胶剂。
实施例3
配置浓度为5×10-4g/ml萘酰亚胺型荧光增白剂溶液50ml置于三口烧瓶，加入5gcmc，剧烈搅拌溶解并升温至70℃，成荧光高分子溶液。另外配置zn(no3)2·6h2o:al(no3)3·9h2o:尿素＝1:1:9(摩尔比,其中al3+浓度为0.001g/ml)的混合溶液25ml，并在氮气保护下缓慢滴入上述荧光高分子溶液，保持反应温度70℃，反应2h。待该反应结束后将所得高分子复合溶液转移至聚四氟乙烯内衬的反应釜中，90℃下老化10小时，得到高分子/层状双金属氢氧化物基荧光型纸张表面施胶剂。
实施例4
配置浓度为5×10-3g/ml香豆素型荧光增白剂溶液50ml置于三口烧瓶，加入1g氧化淀粉,剧烈搅拌溶解并升温至80℃，成荧光高分子溶液。另外配置mg(no3)2·6h2o:al(no3)3·9h2o:尿素＝1:2:15(摩尔比,其中al3+浓度为0.005g/ml)的混合溶液25ml，并在氮气保护下缓慢滴入上述荧光高分子溶液，保持反应温度80℃，反应3h。待该反应结束后将所得高分子复合溶液转移至聚四氟乙烯内衬的反应釜中，100℃下老化10小时，得到高分子/层状双金属氢氧化物基荧光型纸张表面施胶剂。
实施例5
配置浓度为1×10-3g/ml碳量子点型荧光增白剂溶液50ml置于三口烧瓶，加入3g苯丙乳液,剧烈搅拌溶解并升温至75℃，成荧光高分子溶液。另外配置zn(no3)2·6h2o:al(no3)3·9h2o:尿素＝1:3:15(摩尔比,其中al3+浓度为0.005g/ml)的混合溶液25ml，并在氮气保护下缓慢滴入上述荧光高分子溶液，保持反应温度75℃，反应3h。待该反应结束后将所得高分子复合溶液转移至聚四氟乙烯内衬的反应釜中，110℃下老化12小时，得到高分子/层状双金属氢氧化物基荧光型纸张表面施胶剂。
实施例6
配置浓度为1×10-3g/ml萘酰亚胺型荧光增白剂溶液50ml置于三口烧瓶，加入6g氧化淀粉,剧烈搅拌溶解并升温至85℃，成荧光高分子溶液。另外配置zn(no3)2·6h2o:al(no3)3·9h2o:尿素＝1:3:15(摩尔比,其中al3+浓度为0.005g/ml)的混合溶液25ml，并在氮气保护下缓慢滴入上述荧光高分子溶液，保持反应温度85℃，反应3h。待该反应结束后将所得高分子复合溶液转移至聚四氟乙烯内衬的反应釜中，110℃下老化12小时，得到高分子/层状双金属氢氧化物基荧光型纸张表面施胶剂。
实施例7
配置浓度为5×10-3g/ml香豆素型荧光增白剂溶液50ml置于三口烧瓶，加入9g聚丙烯酰胺,剧烈搅拌溶解并升温至85℃，成荧光高分子溶液。另外配置zn(no3)2·6h2o:al(no3)3·9h2o:尿素＝1:2:15(摩尔比,其中al3+浓度为0.005g/ml)的混合溶液25ml，并在氮气保护下缓慢滴入上述荧光高分子溶液，保持反应温度85℃，反应4h。待该反应结束后将所得高分子复合溶液转移至聚四氟乙烯内衬的反应釜中，110℃下老化14小时，得到高分子/层状双金属氢氧化物基荧光型纸张表面施胶剂。
如图1所示：为实施例1所得到的纸张表面施胶剂。左侧图为在自然光下的产品，右侧图为紫外光下的产品。可以看出在自然光下产品为乳白色，而在紫外光的照射下，产品可以发出强烈的蓝色荧光，这说明了该方法所得到的纸张表面施胶剂具有荧光特性。
如图2所示：为将实施例3所得表面施胶剂应用在纸张表面后的sem图。从图中可以看到表面施胶剂将纸张纤维均匀覆盖，在其表面形成了一层致密的薄膜，这样可以有效地阻止自然光直接照射纸张纤维，从而抑制纸张的光老化。
如图3所示：为将所得表面施胶剂(实施例7)涂布到纸张表面后测得的纸张表面张力与表面施胶剂中双金属氢氧化物含量的关系。可以看出随着双金属氢氧化物的增加，纸张的表面张力也随之增大。尤其是对比未加入(38n)与加入量为0.2％时(77n)的纸张表面张力，发现提高了1倍，说明该方法得到的纸张表面施胶剂对纸张的力学性能具有显著的提高。