一种环保型施胶剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于纸盒包装材料技术领域，具体涉及一种环保型施胶剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 从造纸工业的发展来看，造纸表面施胶是不可或缺的过程之一，通过表面施胶可 加人改善纸页性能或增加纸或纸板抗水性的表面添加剂。随着新的施胶剂的不停探索，目 前有已有很多高质量的施胶剂，其中重要原料淀粉对环境污染小，发展前途较为广阔，为了 更好的利用淀粉的性质，对淀粉进一步加工成为施胶剂生产中的重要步骤，其中使用较为 广泛的阳离子淀粉有糊法，浆法，溶剂法和干法等生产方法。
[0003] 浆法反应均匀，条件缓和，但只能生产取代度较低的阳离子淀粉产品，醚化剂使用 效率较低，生产过程中需要添加大量的无机盐类，难以分离，由此产生大量的工业废水，造 成严重的环境污染。
[0004] 溶剂法能够使用较为简单的方法制取高取代度的阳离子淀粉，但其生产过程复 杂，使用大量的有机溶剂，溶剂回收过程毒害较大，容易产生比较严重的环境污染。
[0005] 干法是在含少量水的情况下对淀粉进行改性，但由于含水较少，使淀粉和醚化剂 不能混合均匀，易使淀粉局部膨化，如果采用在湿的状态混合，干的状态反应，可以生产取 代度较高的阳离子淀粉产品，但工艺复杂，不利于推广。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是针对现有施胶剂生产过程容易造成环境污染的问题，提供了一种 环保型施胶剂及其制备方法。
[0007] 本发明是通过以下技术方案实现的：一种环保型施胶剂，其特征在于，所述环保型 施胶剂原料组份比如下：木薯淀粉30-45份，去离子水760-820份，环氧氯丙烷6-12份，三 甲胺4-8份，氢氧化钾2-8份，聚丙烯树脂80-120份，钙锌复合稳定剂2-4份，冰醋酸2-3 份，乳化剂2-4份，疏水性单体8-12份。
[0008] 作为对上述方案的进一步改进，所述乳化剂为十二烷基二甲基苄基氯化铵、十六 烷基三甲基氯化铵和十二烷基三甲基氯化铵中的一种或几种组合，所述疏水性单体为乙烯 基三甲基硅烷、甲基丙烯酸三氟乙酯和甲基丙烯酸五氟丙脂中的一种或几种任意组合。
[0009] 作为对上述方案的进一步改进，所述氢氧化钾溶液浓度为30-35%。
[0010] 环保型施胶剂的制备方法，具体步骤如下： (1) 将环氧氯丙烷和三甲胺放入反应釜中，加氢氧化钾将PH值调至6-8,在15-20°C反 应1小时，40-45°C反应两小时，得到阳离子醚化剂； (2) 在木薯淀粉中加入的去离子水，用搅拌机搅拌1小时，滴入（1)中制得的阳离子醚 化剂，将温度升至60-70°C，在超声波的作用下反应20分钟； (3) 在盛有阳离子醚化淀粉的反应釜中加入聚丙烯树脂，加温升温至70-80°C，开启高 速剪切机，剪切速度为2000-2500转，剪切10-15分钟，然后将所得溶液过150-200目过滤 网，注入高压25-35MPa，低压8-12MPa的均质机中连续均质两次； (4) 在1份钙锌复合稳定剂中加入9份的去离子水，搅拌使其混合均匀，加入冰醋酸调 整溶液PH值至2-4,将温度升至80-90°C，再加入乳化剂和疏水性单体，搅拌，保温反应3-4 小时，反应后自然降温的40-50°C，得到乳化液； (5) 将步骤（3)中所得溶液中加入步骤（4)中所得乳化液，保持温度在15-25°C，搅拌均 匀即得施胶剂乳液。
[0011] 作为对上述方案的进一步改进，所述超声波振动频率为20千赫兹以上，能产生每 秒数十万次振动。
[0012] 本发明相比现有技术具有以下优点：采用干法对淀粉改性，有效避免无机盐或有 机溶剂对环境造成的污染，通过超声波产生振动使淀粉和醚化剂充分混合，反应均匀，简化 了醚化过程，克服传统干法对淀粉改性的不足，制得取代度为〇. 3的阳离子淀粉，进而生产 出品质较高，环保型的施胶剂。
【具体实施方式】 实施例
[0013] 环保型施胶剂的制取步骤如下 (1)将8重量份的环氧氯丙烷和6重量份的三甲胺放入反应釜中，加氢氧化钾4份将PH值调至6-8,在15-20°C反应1小时，40-45°C反应两小时，得到阳离子醚化剂。
[0014] (2)在35重量份的木薯淀粉中加入175份的去离子水，用搅拌机搅拌1小时，滴入 (1)中制得的阳离子醚化剂，将温度升至60-70°C，在超声波的作用下反应20分钟。
[0015] (3)在盛有阳离子醚化淀粉的反应釜中加入聚丙烯树脂95份，加温升温至 70-80°C，开启高速剪切机，剪切速度为2000-2500转，剪切10-15分钟，然后将所得溶液过 200目过滤网，注入高压25-35MPa，低压8-12MPa的均质机中连续均质两次。
[0016] (4)在4份钙锌复合稳定剂中加入660份的去离子水，搅拌使其混合均匀，加入冰 醋酸调整溶液PH值至2-4,将温度升至80-90°C，再加入3重量份的十二烷基二甲基苄基氯 化铵和4份甲基丙烯酸三氟乙酯以及6份乙烯基三甲基硅烧，搅拌，保温反应3-4小时，反 应后自然降温的40-50°C，得到乳化液。
[0017] (5)将步骤（3)中所得溶液中加入步骤（4)中得到的乳化液，保持温度在15_25°C， 搅拌均匀即得施胶剂乳液。
[0018] 本发明所得环保型施胶剂生产过程中产生的工业废水较少，容易处理，在造纸机 中施用后，检测其技术指标，与AKD比较如表1 :
表1 从表1中得出，本发明中环保型施胶剂除了在生产中不造成环境污染外，施胶剂品质 也有一定的提尚，有$父强的商品性，$父易推广。
【主权项】
1. 一种环保型施胶剂，其特征在于，所述环保型施胶剂原料组份比如下：木薯淀粉 30-45份，去离子水760-820份，环氧氯丙烷6-12份，三甲胺4-8份，氢氧化钾2-8份，聚丙 烯树脂80-120份，钙锌复合稳定剂2-4份，冰醋酸2-3份，乳化剂2-4份，疏水性单体8-12 份。2. 如权利要求1所述一种环保型施胶剂，其特征在于，所述乳化剂为十二烷基二甲基 苄基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵和十二烷基三甲基氯化铵中的一种或几种组合，所述 疏水性单体为乙烯基三甲基硅烷、甲基丙烯酸三氟乙酯和甲基丙烯酸五氟丙脂中的一种或 几种任意组合。3. 如权利要求1所述一种环保型施胶剂，其特征在于，所述氢氧化钾溶液浓度为 30-35%〇4. 一种环保型施胶剂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下： (1) 将环氧氯丙烷和三甲胺放入反应釜中，加氢氧化钾将PH值调至6-8,在15-20°C反 应1小时，40-45°C反应两小时，得到阳离子醚化剂； (2) 在木薯淀粉中加入的去离子水，用搅拌机搅拌1小时，滴入（1)中制得的阳离子醚 化剂，将温度升至60-70°C，在超声波的作用下反应20分钟； (3) 在盛有阳离子醚化淀粉的反应釜中加入聚丙烯树脂，加温升温至70-80°C，开启高 速剪切机，剪切速度为2000-2500转，剪切10-15分钟，然后将所得溶液过150-200目过滤 网，注入高压25-35MPa，低压8-12MPa的均质机中连续均质两次； (4) 在1份钙锌复合稳定剂中加入9份的去离子水，搅拌使其混合均匀，加入冰醋酸调 整溶液PH值至2-4,将温度升至80-90°C，再加入乳化剂和疏水性单体，搅拌，保温反应3-4 小时，反应后自然降温的40-50°C，得到乳化液； (5) 将步骤（3)中所得溶液中加入步骤（4)中所得乳化液，保持温度在15-25°C，搅拌均 匀即得施胶剂乳液。5. 如权利要求4所述一种环保型施胶剂的制备方法，其特征在于，所述超声波振动频 率为20千赫兹以上，能产生每秒数十万次振动。
【专利摘要】本发明公开了一种环保型施胶剂及其制备方法，其原料组份比如下：木薯淀粉30-45份，去离子水760-820份，环氧氯丙烷6-12份，三甲胺4-8份，氢氧化钾2-8份，聚丙烯树脂80-120份，钙锌复合稳定剂2-4份，冰醋酸2-3份，乳化剂2-4份，疏水性单体8-12份。本发明相比现有技术具有以下优点：采用干法对淀粉改性，有效避免无机盐或有机溶剂对环境造成的污染，通过超声波产生振动使淀粉和醚化剂充分混合，反应均匀，简化了醚化过程，克服传统干法对淀粉改性的不足，制得取代度为0.3的阳离子淀粉，进而生产出品质较高，环保型的施胶剂。
【IPC分类】D21H19/22, D21H21/16, D21H19/14, C08B31/12
【公开号】CN105113328
【申请号】CN201510494928
【发明人】林悦敏
【申请人】合肥龙发包装有限公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年8月13日