本发明属于造纸
技术领域：
，具体涉及一种高品质akd中性表面施胶剂的制备工艺。
背景技术：
：akd作为目前造纸业使用最为广泛的中碱性施胶剂，其乳化剂的开发和研制已经成为研究热点，传统的akd乳液采用阳离子淀粉作为乳化剂和稳定剂，但其存在纤维上留着低、与纤维反应较慢和施胶熟化时间长等缺点，性能较差而被逐渐取代。高分子聚合物类乳化剂是现有乳化剂中常见的品类之一，其代表种类为聚二烯丙基二甲基氯化铵，此类乳化剂能有效的提升akd乳液的稳定性，起到施胶增效和催熟的双重作用，并能缩短熟化时间，限制akd的水解和迁移倾向。虽然高分子聚合物类乳化剂存在粘度大、运输成本高等缺点，但其使用性能相对较好，仍具有不错的市场竞争力，但随着技术的发展，不同种类的乳化剂不断被开发，以高分子聚合物类乳化剂生产akd施胶剂的厂家必须不断对加工工艺进行改进，才能在激烈的竞争中存活下来。技术实现要素：本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种高品质akd中性表面施胶剂的制备工艺。本发明是通过以下技术方案实现的：一种高品质akd中性表面施胶剂的制备工艺，包括如下步骤：（1）先将聚二烯丙基二甲基氯化铵和akd按照重量比1.3~1.8：1进行混合，水浴加热熔融，期间施加超声波处理，熔融完成后得混合物a备用；（2）将事先预热好的热水缓慢的加入到步骤（1）所得的混合物a中，当热水的加入质量是混合物a的3~4倍时，此时开始加入十六烷基三甲基溴化铵成分，同时伴随热水缓慢添加，最终热水的总加入量是混合物a总质量的8~9倍，十六烷基三甲基溴化铵的加入量是混合物a总质量的20~25%，完成后得混合物b备用；将十六烷基三甲基溴化铵成分在聚二烯丙基二甲基氯化铵之后加入，能防止其对于聚二烯丙基二甲基氯化铵与akd结合裹覆的干涉，同时又能提升整体的结构的稳定性和使用性能；（3）先以1800~2200转/分的转速对步骤（2）所得的混合物b进行剪切搅拌处理1~3min，然后将转速升至6000~7000转/分，继续对其进行剪切搅拌处理10~15min，期间一直对混合物b进行超声波处理，完成后取出冷却至室温即可。优选的，包括如下步骤：（1）先将聚二烯丙基二甲基氯化铵和akd按照重量比1.5：1进行混合，水浴加热熔融，期间施加超声波处理，熔融完成后得混合物a备用；（2）将事先预热好的热水缓慢的加入到步骤（1）所得的混合物a中，当热水的加入质量是混合物a的3.5倍时，此时开始加入十六烷基三甲基溴化铵成分，同时伴随热水缓慢添加，最终热水的总加入量是混合物a总质量的8.5倍，十六烷基三甲基溴化铵的加入量是混合物a总质量的23%，完成后得混合物b备用；（3）先以2000转/分的转速对步骤（2）所得的混合物b进行剪切搅拌处理2min，然后将转速升至6500转/分，继续对其进行剪切搅拌处理12min，期间一直对混合物b进行超声波处理，完成后取出冷却至室温即可。进一步的，步骤（1）中所述的水浴的温度为68~73℃，超声波处理时超声波的频率为42~45khz。进一步的，步骤（2）中所述的热水的温度为68~73℃。进一步的，步骤（3）中所述的超声波处理时超声波的频率为66~70khz。现有的以高分子聚合物类乳化剂制备akd施胶剂的工艺中，通常乳化剂的种类较为单一，也就造成了整体成本较高的问题，同时其粘度较大，制备的成品施胶剂中的乳液粒度较大，虽然可通过提升剪切搅拌的转速来改善，但达到一定转速后，即便再提升转速乳液的粒度也不会减小，造成了技术瓶颈，而乳液粒度较小的优点是：后期施胶akd容易与木质纤维相结合，提升了胶体膜扩展能力，增强了施胶剂的作用效果。对此本发明对整个制备工艺进行了针对性的改进处理，其中在成分的选择上，以聚二烯丙基二甲基氯化铵为基础，又配合添加了十六烷基三甲基溴化铵成分，在制备时先将聚二烯丙基二甲基氯化铵与akd进行混合熔融，然后与热水混合，此时利用聚二烯丙基二甲基氯化铵与akd的高结合性，形成了一种聚二烯丙基二甲基氯化铵裹覆akd的初始乳液颗粒，此结构即为传统方法中乳液的状态，但在预热或长期放置时存在着akd从裹覆层内逃逸的现象，也就是会发生分层问题，对此后续步骤中又添加了十六烷基三甲基溴化铵成分，聚二烯丙基二甲基氯化铵在akd的表层形成的是一种较致密的三维网状裹覆结构，但其仍存在空隙，若结合的不紧密此空隙也会对应越大，此时利用十六烷基三甲基溴化铵进行空隙的插层填补，形成了一种交联、二层裹覆等复合结构状态的乳液颗粒，大大减弱了成品施胶剂的分层现象，提升了保存性能，而在制备过程中还进行了超声波处理，其能进一步降低乳液颗粒的粒度，提升整体的使用品质。本发明相比现有技术具有以下优点：本发明对akd施胶剂的制备工艺进行了合理的调整改进处理，所得的成品稳定性好，运输、保存过程中不会出现分层现象，整体成本较低，使用效果好，推广价值高。具体实施方式实施例1一种高品质akd中性表面施胶剂的制备工艺，包括如下步骤：（1）先将聚二烯丙基二甲基氯化铵和akd按照重量比1.3：1进行混合，水浴加热熔融，期间施加超声波处理，熔融完成后得混合物a备用；（2）将事先预热好的热水缓慢的加入到步骤（1）所得的混合物a中，当热水的加入质量是混合物a的3倍时，此时开始加入十六烷基三甲基溴化铵成分，同时伴随热水缓慢添加，最终热水的总加入量是混合物a总质量的8倍，十六烷基三甲基溴化铵的加入量是混合物a总质量的20%，完成后得混合物b备用；（3）先以1800转/分的转速对步骤（2）所得的混合物b进行剪切搅拌处理1min，然后将转速升至6000转/分，继续对其进行剪切搅拌处理10min，期间一直对混合物b进行超声波处理，完成后取出冷却至室温即可。进一步的，步骤（1）中所述的水浴的温度为68℃，超声波处理时超声波的频率为42khz。进一步的，步骤（2）中所述的热水的温度为68℃。进一步的，步骤（3）中所述的超声波处理时超声波的频率为66khz。实施例2一种高品质akd中性表面施胶剂的制备工艺，包括如下步骤：（1）先将聚二烯丙基二甲基氯化铵和akd按照重量比1.5：1进行混合，水浴加热熔融，期间施加超声波处理，熔融完成后得混合物a备用；（2）将事先预热好的热水缓慢的加入到步骤（1）所得的混合物a中，当热水的加入质量是混合物a的3.5倍时，此时开始加入十六烷基三甲基溴化铵成分，同时伴随热水缓慢添加，最终热水的总加入量是混合物a总质量的8.5倍，十六烷基三甲基溴化铵的加入量是混合物a总质量的23%，完成后得混合物b备用；（3）先以2000转/分的转速对步骤（2）所得的混合物b进行剪切搅拌处理2min，然后将转速升至6500转/分，继续对其进行剪切搅拌处理12min，期间一直对混合物b进行超声波处理，完成后取出冷却至室温即可。进一步的，步骤（1）中所述的水浴的温度为70℃，超声波处理时超声波的频率为44khz。进一步的，步骤（2）中所述的热水的温度为70℃。进一步的，步骤（3）中所述的超声波处理时超声波的频率为68khz。实施例3一种高品质akd中性表面施胶剂的制备工艺，包括如下步骤：（1）先将聚二烯丙基二甲基氯化铵和akd按照重量比1.8：1进行混合，水浴加热熔融，期间施加超声波处理，熔融完成后得混合物a备用；（2）将事先预热好的热水缓慢的加入到步骤（1）所得的混合物a中，当热水的加入质量是混合物a的4倍时，此时开始加入十六烷基三甲基溴化铵成分，同时伴随热水缓慢添加，最终热水的总加入量是混合物a总质量的9倍，十六烷基三甲基溴化铵的加入量是混合物a总质量的25%，完成后得混合物b备用；（3）先以2200转/分的转速对步骤（2）所得的混合物b进行剪切搅拌处理3min，然后将转速升至7000转/分，继续对其进行剪切搅拌处理15min，期间一直对混合物b进行超声波处理，完成后取出冷却至室温即可。进一步的，步骤（1）中所述的水浴的温度为73℃，超声波处理时超声波的频率为45khz。进一步的，步骤（2）中所述的热水的温度为73℃。进一步的，步骤（3）中所述的超声波处理时超声波的频率为70khz。对比实施例1本对比实施例1与实施例2相比，在整个制备过程中不添加使用十六烷基三甲基溴化铵成分，除此外的方法步骤均相同。对比实施例2本对比实施例2与实施例2相比，在整个制备过程中不进行超声波处理，除此外的方法步骤均相同。对比实施例3本对比实施例3与实施例2相比，将步骤（2）中添加十六烷基三甲基溴化铵成分的操作移入到步骤（1）中，即将聚二烯丙基二甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵和akd直接进行加热熔融，除此外的方法步骤均相同。对比实施例4本对比实施例4与实施例2相比，在整个制备过程中不添加使用十六烷基三甲基溴化铵成分，同时也不进行超声波处理，除此外的方法步骤均相同。为了对比本发明效果，对上述实施例2、对比实施例1、对比实施例2、对比实施例3、对比实施例4方法对应制得的施胶剂进行性能检测，具体对比数据如下表1所示：表1乳液粒度（nm）cobb值（g/m2）保存时长（月）实施例274816.47对比实施例176023.04对比实施例297721.34对比实施例385819.55对比实施例499525.63注：上表1中所述的乳液粒度是将乳液稀释成0.01%的浓度，然后用zetasizernanozs90型纳米粒度分析仪进行乳液的粒径测试；所述的cobb值是将各组对应涂覆了施胶剂的纸张试样放入105℃干燥箱内干燥10min后，再用yt-cobb125型可勃吸收性测定仪测定；所述的保存时长是将成品施胶剂封罐包装后置于常温条件下静置存放不分层的保存时长。由上表1可以看出，本发明制备方法能有效的提升akd中性表面施胶剂的使用品质，综合性能好，推广价值高。当前第1页12