一种石蜡塔尔油造纸施胶剂的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明公开了一种石蜡塔尔油造纸施胶剂的制备方法，属于施胶剂制备领域。
【背景技术】
[0002]目前为响应可持续发展，治理白色污染，以废纸为原料的纸浆模塑逐渐成为现代包装的新宠之一，但由于其原料本身的缺陷，制品存在着表面粗糙、易掉毛掉粉等问题，制品外观不够美观，很难满足大部分包装件特别是高档、精密产品的包装要求。针对纸张掉肩问题，生产中常用表面施胶的方法进行改善。
[0003]表面施胶是在制品成形后，对制品表面进行施胶的一种方法。表面施胶的操作方法简单，施胶剂利用率高，可明显改善纸张掉毛掉粉问题，优化纸制品外观，同时还可以提高纸制品表面强度。表面施胶在纸制品中的应用非常广泛，特别是在近年来减少资源浪费，提高资源利用率的大环境下，表面施胶技术得到迅速发展。
[0004]目前常用的表面施胶剂有天然高分子表面施胶剂和中/碱性施胶剂为反应型施胶剂;其中天然高分子表面施胶剂中淀粉及其改性物是最常用的载体，改性后的淀粉和纤维的结合力更好，对纸制品掉毛掉粉有一定的改善作用，但干燥后膜层发脆易开裂，受潮后表面发粘;另外的中/碱性施胶剂一般主要为烷基烯酮二聚体(AKD)和烯基琥珀酸酐(ASA)JS这两种施胶剂表面不易受粘，但存在价格昂贵、热化速度慢、纸面滑动性大、施胶效果不稳定等问题，短期内难以在我国普遍应用。
【发明内容】
[0005]本发明主要解决的技术问题:针对目前常用的天然高分子表面施胶剂虽可以改善纸制品掉毛掉粉的问题，但干燥后膜层发脆易裂，受潮表面易粘，而中/碱性施胶剂，虽表面不易受粘，但存在价格昂贵、热化速度慢、纸面滑动性大、施胶效果不稳定的缺点，导致难以普遍应用的现状，提供了一种通过滑石粉吸附石蜡，利用石蜡的高憎水特征来提高材料的施胶性，再利用廉价的塔尔油为原料，经改性后与吸附石蜡的滑石粉复配制得一种能代替传统烷基烯酮二聚体和烯基琥珀酸酐高价施胶剂产品的方法。该方法不仅工艺简单，原料廉价，降低了成本，而且制得的石蜡塔尔油造纸施胶剂还具有干燥速度快、施胶效果稳定以及形成的膜层不易发粘的特点，易于工业化生产。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:
(1)按固液比为1:5将滑石粉加入到蒸馏水中，用微波加热器加热升温至60?70°C，放置在磁力搅拌机上，以200?300r/min的转速进行搅拌，在搅拌状态下加入混合液总质量30?40%的石蜡，保温搅拌2?3h后过滤得到吸附石蜡后的滑石粉；
(2)将100?200mL聚己二酸丁二醇酯和50?80mL羟丙基聚二甲基硅氧烷加入到带有搅拌器和温度计的IL三口烧瓶中，放入水浴锅升温至90?100°C，再加入80?10mL水性聚氨酯，启动搅拌器以300?400r/min的转速进行搅拌，搅拌结束后放入冰箱中，在4?6°C下静置12?18h，得硅烷改性水性聚氨酯； (3)取200?300mL硅烷改性水性聚氨酯和30?50g吸附石蜡后的滑石粉一起倒入IL具塞锥形瓶中，同时加入3?5g对甲苯磺酸催化剂和等摩尔量的马来酸酐，油浴加热至70?800C，保温直至马来酸酐完全融化后，继续升温至85?95°C，反应2?3h，得混合液；
(4)在装有搅拌器、氮气导气管和回流装置的三口烧瓶中加入100?200mL上述得到的混合液，再加入10?20mg聚丙烯酰胺和200?300mL去离子水，启动搅拌器以500?600r/min的转速进行搅拌形成乳胶；
(5 )向上述乳胶中加入乳胶总质量I?2%的质量浓度为25%的亚硫酸氢钠溶液和乳胶总质量0.5?1%的浓度为0.02mol/L的过硫酸铵溶液，再向三口烧瓶中通入氮气，氮气通入速率为10?15mL/min，在氮气的保护下升温至85?95°C保温反应3?4h后得到自制乳化剂；
(6)量取300?400mL塔尔油放入高温反应釜中，升温至150?200 °C反应2?3h，直至其完全熔融，再将上述自制乳化剂和塔尔油的体积比为1: 2加入到反应釜中，再加入200?300mL蒸馏水，当体系出现转相趋势时，启动搅拌器以1000?1200r/min的转速快速搅拌10?20min，得分散施胶剂；
(7 )当搅拌结束后，待反应釜自然冷却至40?50 0C时，提高转速至1600?1800r/min，在搅拌状态下加入分散施胶剂总质量0.5?1%的聚合氯化铝，继续搅拌反应30?40min后出料，即得一种石蜡塔尔油造纸施胶剂。
[0007]本发明的应用方法是:使用时，将本发明制得的石蜡塔尔油造纸施胶剂均匀涂抹在纸浆模塑制品表面，其中每I?2m2纸浆模塑制品表面涂抹25?35mL石蜡塔尔油造纸施胶剂，之后设置热压整形温度为40?60°C，压力为100?180kPa，干燥热压整形3?5min，即可。使用后，不仅可以使得纸浆模塑制品的表面粗糙明显降低，干燥速度快，而且过使用本发明制得的石蜡塔尔油造纸施胶剂的纸张塑模，掉肩量比普通施胶剂掉肩量降低了30%以上。
[0008]本发明的有益效果是:
(1)工艺简单易行，原料廉价易得，降低了成本，易于工业化生产；
(2)本发明制得的石蜡塔尔油造纸施胶剂绿色环保，施胶后干燥速度快、膜层不易发粘，且具有一定的防潮性；
(3)使用过本发明制得的石蜡塔尔油造纸施胶剂的纸张塑模，掉肩量比普通施胶剂掉肩量降低了30%以上。
【具体实施方式】
[0009]首先按固液比为1:5将滑石粉加入到蒸馏水中，用微波加热器加热升温至60?700C，放置在磁力搅拌机上，以200?300r/min的转速进行搅拌，在搅拌状态下加入混合液总质量30?40%的石蜡，保温搅拌2?3h后过滤得到吸附石蜡后的滑石粉;然后将100?200mL聚己二酸丁二醇酯和50?SOmL羟丙基聚二甲基硅氧烷加入到带有搅拌器和温度计的IL三口烧瓶中，放入水浴锅升温至90?100°C，再加入80?10mL水性聚氨酯，启动搅拌器以300?400r/min的转速进行搅拌，搅拌结束后放入冰箱中，在4?6°C下静置12?18h，得硅烷改性水性聚氨酯；接下来取200?300mL硅烷改性水性聚氨酯和30?50g吸附石蜡后的滑石粉一起倒入IL具塞锥形瓶中，同时加入3?5g对甲苯磺酸催化剂和等摩尔量的马来酸酐，油浴加热至70?80°C，保温直至马来酸酐完全融化后，继续升温至85?95°C，反应2?3h，得混合液;随后在装有搅拌器、氮气导气管和回流装置的三口烧瓶中加入100?200mL上述得到的混合液，再加入10?20mg聚丙烯酰胺和200?300mL去离子水，启动搅拌器以500?600r/min的转速进行搅拌形成乳胶；向上述乳胶中加入乳胶总质量I?2%的质量浓度为25%的亚硫酸氢钠溶液和乳胶总质量0.5?1%的浓度为0.02mo 1/L的过硫酸铵溶液，再向三口烧瓶中通入氮气，氮气通入速率为10?15mL/min，在氮气的保护下升温至85?95°C保温反应3?4h后得到自制乳化剂;之后量取300?400mL塔尔油放入高温反应釜中，升温至150?200 °C反应2?3h，直至其完全熔融，再将上述自制乳化剂和塔尔油的体积比为1: 2加入到反应釜中，再加入200?300mL蒸馏水，当体系出现转相趋势时，启动搅拌器以1000?1200r/min的转速快速搅拌10?20min，得分散施胶剂;最后当搅拌结束后，待反应釜自然冷却至40?50 V时，提高转速至1600?1800r/min，在搅拌状态下加入分散施胶剂总质量0.5?1%的聚合氯化铝，继续搅拌反应30?40min后出料，即得一种石蜡塔尔油造纸施胶剂。
[0010]实例I
首先按固液比为1:5将滑石粉加入到蒸馏水中，用微波加热器加热升温至60°C，放置在磁力搅拌机上，以200r/min的转速进行搅拌，在搅拌状态下加入混合液总质量30%的石蜡，保温搅拌2h后过滤得到吸附石蜡后的滑石粉;然后将10mL聚己二酸丁二醇酯和50mL羟丙基聚二甲基硅氧烷加入到带有搅拌器和温度计的IL三口烧瓶中，放入水浴锅升温至90°C，再加入SOmL水性聚氨酯，启动搅拌器以300r/min的转速进行搅拌，搅拌结束后放入冰箱中，在4°C下静置12h，得硅烷改性水性聚氨酯;接下来取200mL硅烷改性水性聚氨酯和30g吸附石蜡后的滑石粉一起倒入IL具塞锥形瓶中，同时加入3g对甲苯磺酸催化剂和等摩尔量的马来酸酐，油浴加热至70°C，保温直至马来酸酐完全融化后，继续升温至85°C，反应2h，得混合液；随后在装有搅拌器、氮气导气管和回流装置的三口烧瓶中加入10mL上述得到的混合液，再加入1mg聚丙烯酰胺和200mL去离子水，启动搅拌器以500r/min的转速进行搅拌形成乳胶；向上述乳胶中加入乳胶总质量1%的质量浓度为25%的亚硫酸氢钠溶液和乳胶总质量0.5%的浓度为0.02mol/L的过硫酸铵溶液，再向三口烧瓶中通入氮气，氮气通入速率为10mL/min，在氮气的保护下升温至85°C保温反应3h后得到自制乳化剂;之后量取