一种增白型施胶剂的制备方法

技术领域

本发明涉及一种增白型施胶剂的制备方法，属于造纸技术领域。

背景技术

为了提高纸和纸板的表面强度防止水质液体的扩散和渗透，需要对纸和纸板进行施胶处理。施胶又分为两种方式:内部施胶，将施胶剂经过处理后加入浆料，在纸张成型前与纤维进行结合；表面施胶，纸张成型后，在纸张表面施涂胶层。在生产上，多采用浆内施胶，这种施胶方式由来已久，种类繁多，工艺相对成熟，使用效果也较好，但浆内施胶也存在一定的问题，首先，浆内施胶会影响纸张纤维间的结合力，降低纸张的强度；其次，浆内施胶施胶剂用量较高，添加于湿浆料中，存在流失的问题；再次，浆内施胶的添加需要考虑与抄纸过程浆料中添加的其他化学助剂的配伍性；最后，浆内施胶无法提升纸张的表面性能，对改善纸张的掉毛、掉粉，提升纸张表面强度没有帮助。为此，表面施胶应运而生，在纸张表面涂覆一层胶体材料，应用其良好的成膜性能，可以有效改善纸张表面强度，并且可以阻止水蒸气渗透到纸张内部，弥补了浆内施胶的不足。

目前广泛应用的表面施胶技术主要为以淀粉作为施胶主体，辅以适量的功能性施胶剂，在纸张表面均匀涂覆上膜层。施胶剂又主要分为AKD型、SAE胶乳型，其中AKD型与浆内施胶机理相近，主要通过在纤维表面形成酯化层达到纤维抗水的效果，对纸张表面性能没有帮助，SAE胶乳型通过与淀粉的交联反应形成抗水网膜，对纸张表面封闭性能好，同时网膜的延展性较好，更有利于改善纸张表面强度。

因此，为了在保证纸张抗水性能的同时，提升纸张的表面强度，减少掉毛、掉粉现象，选用SAE胶乳型施胶剂，提升表面施胶量，加强纸张表面胶膜的强度是一种有效的方法。在实际应用过程中，随着纸张施胶量的上升，过厚的胶膜涂覆与纸张表面，因淀粉为主体的胶膜与纤维性能的差异，不可避免的将带来纸张白度的损失，导致表面施胶量无法进一步提升，进而产生无法同时满足大幅改善表面强度、保证纸张白度的问题。

综上所述，目前的表面施胶剂技术在强度、白度两者之前已经难以兼顾，仅能维持一种相互迁就、相互平衡的态势，故迫切需要开发出一种创新技术。

发明内容

本发明针对上述缺陷，目的在于提供一种增白性施胶剂，在大幅提升表面施胶量，改善纸张表面强度的情况下，仍能提升或维持纸张的白度。

为此本发明采用的技术方案是：一种增白型施胶剂的制备方法，在SAE施胶剂合成过程中，加入增白颗粒。

进一步的，按照以下步骤进行：

1）在氮气保护、搅拌情况下，加入SAE一次合成单体、增白颗粒，室温下维持搅拌；

2）然后升温并加入引发剂、乳化剂进行反应；

3）最后加入消泡剂，引发剂，缓慢滴加二次合成单体进行反应，制得增白型施胶剂。

进一步的，所述SAE施胶剂合成单体包括：冰醋酸、苯乙烯、丙烯酸、丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酰胺丙基二甲基胺、丙烯酰胺、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸乙酯中的至少三种或三种以上。

进一步的，所述引发剂包括：双氧水、硫酸亚铁、过硫酸钾、过硫酸铵、偶氮二异丁腈中的至少一种或一种以上。

进一步的，所述乳化剂包括：十二烷基硫酸钠、OS-15、OP-10、T-80中的至少一种或一种以上。

进一步的，所述增白颗粒包括：碳酸钙、钛白粉、滑石粉、氧化铝、硫酸钡、高岭土、云母粉、硅微粉、硅灰石粉、立德粉中的一种或一种以上。

进一步的，所述增白颗粒添加比例：5%-50%。

本发明的优点是：本发明应用增白颗粒白度高的特性，提升施胶量的情况下，改善纸张表面强度，提升纸张白度，同时表面施涂的增白颗粒提升了纸张灰分，有利于降低纸张生产成本。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

本发明采用的技术方案：在SAE施胶剂合成过程中，加入增白颗粒，SAE合成单体首先包覆于增白颗粒表面，在引发剂加入后，在增白颗粒表面均匀“生长”出SAE胶乳颗粒，同时因为SAE胶乳之间存在的静电排斥力，提升了新型施胶剂的稳定性，使其具有相同于SAE胶乳的乳液均匀性，与淀粉胶液混合后，增白颗粒表面的SAE胶乳颗粒又阻隔了淀粉与增白颗粒发生“抱团”反应，胶层干燥后，增白颗粒均匀的分布在纸张表面，应用增白颗粒白度高的特性，提升施胶量的情况下，改善纸张表面强度，提升纸张白度，同时表面施涂的增白颗粒提升了纸张灰分，有利于降低纸张生产成本。

所述SAE施胶剂合成单体包括：冰醋酸、苯乙烯、丙烯酸、丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酰胺丙基二甲基胺、丙烯酰胺、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸乙酯中的至少三种或三种以上；

所述引发剂包括：双氧水、硫酸亚铁、过硫酸钾、过硫酸铵、偶氮二异丁腈中的至少一种或一种以上；

所述乳化剂包括：十二烷基硫酸钠、OS-15、OP-10、T-80中的至少一种或一种以上；

所述增白颗粒包括：碳酸钙、钛白粉、滑石粉、氧化铝、硫酸钡、高岭土、云母粉、硅微粉、硅灰石粉、立德粉中的一种或一种以上；

所述增白颗粒添加比例：5%-50%，优选10%-30%。

实施例一：

增白颗粒类型：碳酸钙。

增白颗粒添加比例：30%

在氮气保护、搅拌情况下，加入SAE一次合成单体、增白颗粒，室温下维持搅拌10min,升温至75℃，加入引发剂、乳化剂，控制温度120℃，反应1h；冷却至80℃，加入消泡剂，引发剂，缓慢滴加二次合成单体，加药时间控制2h,保温持续反应1h，降温冷却至40℃，制得增白型施胶剂。

将原淀粉酶切、蒸煮后稀释后，添加增白型施胶剂、SAE施胶剂，配制胶液；以100%LBKP抄纸作为底纸，并控制施胶量，进行施胶评估。

增白颗粒添加于一次合成过程中，所制得的增白型施胶剂应用于表面施胶中，在维持相同表面强度的情况下，明显提升了纸张白度。

实施例二：

增白颗粒类型：高岭土。

增白颗粒添加比例：20%

在氮气保护、搅拌情况下，加入SAE一次合成单体，升温至75℃，加入引发剂、乳化剂，控制温度120℃，反应1h；冷却至80℃，加入消泡剂，引发剂，缓慢滴加二次合成单体与增白颗粒的混合溶液，加药时间控制2h,保温持续反应1h，降温冷却至40℃，制得增白型施胶剂。

将原淀粉酶切、蒸煮后稀释后，添加增白型施胶剂、SAE施胶剂，配制胶液；以100%OCC浆料抄纸作为底纸，并控制施胶量，进行施胶评估。

增白颗粒添加于二次合成过程中，所制得的增白型施胶剂应用于表面施胶中，在维持相同表面强度的情况下，明显提升了纸张白度。

实施例三：

增白颗粒类型：钛白粉。

增白颗粒添加比例：10%

在氮气保护、搅拌情况下，加入SAE一次合成单体、增白颗粒，室温下维持搅拌10min,升温至75℃，加入引发剂、乳化剂，控制温度120℃，反应1h；冷却至80℃，加入消泡剂，引发剂，缓慢滴加二次合成单体，加药时间控制2h,保温持续反应1h，降温冷却至40℃，制得增白型施胶剂。

将原淀粉酶切、蒸煮后稀释后，添加增白型施胶剂、SAE施胶剂，配制胶液；以80%LBKP+20%BCTMP浆料配比抄纸作为底纸，并控制施胶量，进行施胶评估。

增白颗粒添加于一次合成过程中，所制得的增白型施胶剂应用于表面施胶中，在维持相同表面强度的情况下，明显提升了纸张白度。