專利名稱：高取代度陽(yáng)離子淀粉改性akd的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要采用工業(yè)AKD和高取代度陽(yáng)離子淀粉為主要原料，在合適的工藝條件下制備陽(yáng)離子淀粉改性AKD，改性AKD通過(guò)高剪切乳化后制得的AKD乳液在漿內(nèi)和表面施膠使紙頁(yè)具有良好的漿內(nèi)施膠效果。
背景技術(shù)：
烷基烯酮二聚體(AKD)作為一種優(yōu)良的施膠劑由美國(guó)的Hercules公司于1948年發(fā)明，在1956年進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)，次年即開(kāi)始銷(xiāo)售其AKD中性施膠產(chǎn)品Aquapel，在1957年和1960年Hercules公司又將該產(chǎn)品最早應(yīng)用在高檔紙和奶制品包裝用紙的生產(chǎn)中。AKD無(wú)法直接溶于水，造紙漿料體系是水分散體系，因此AKD無(wú)法直接應(yīng)用于漿內(nèi)施膠，要使AKD能夠均勻分散于漿料中且能夠有效的附著在植物纖維上，需要對(duì)AKD進(jìn)行相應(yīng)的處理。通常情況下，是將AKD進(jìn)行乳化，將AKD在適當(dāng)?shù)臏囟认陆?jīng)高速剪切分散。AKD 本身不帶電荷，難以同纖維吸附留著，所以需要使用陽(yáng)離子型乳化劑將AKD乳化，使AKD帶上正電荷而吸附到帶負(fù)電荷的纖維上，最常用的乳化劑是陽(yáng)離子淀粉。淀粉作為化工原料與石油化工原料相比具有價(jià)廉、可再生、永不枯竭、生物可降解性、綠色環(huán)保等突出的特點(diǎn)， 是自然界中最重要的可再生資源之一。目前，工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)的陽(yáng)離子淀粉大部分為低取代度產(chǎn)品，盡管已有粘結(jié)性、成膜性等優(yōu)良性能而應(yīng)用于工業(yè)上，但這種特性還是有限的，尤其不適用于現(xiàn)代發(fā)展的各種新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備的要求。如陽(yáng)離子淀粉作為固色劑、助留劑、助濾劑、絮凝劑、脫水劑、 分散劑、天然膠料使用時(shí)，都需要更強(qiáng)的正電性，這就要求陽(yáng)離子淀粉具有0. I I或更高的取代度。在造紙工業(yè)中，為了使AKD添加容易和均勻分布，通常AKD要制成乳液，這給運(yùn)輸和存放帶來(lái)了困難。用高活性、高陽(yáng)電荷的陽(yáng)離子淀粉提高陽(yáng)電荷密度，增加界面膜的強(qiáng)度，使乳液具有較好的穩(wěn)定性。陽(yáng)離子淀粉作為最重要的AKD乳化劑，因此，除了要具有高的取代度外，通過(guò)新的手段使AKD施膠劑避免水解、提高施膠性能、并便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸勢(shì)在必行。

發(fā)明內(nèi)容
高取代度陽(yáng)離子淀粉改性AKD的制備方法以工業(yè)AKD和高取代度陽(yáng)離子淀粉為主要原料(I)將AKD蠟片在80°C熔融后，按照一定比例加入高取代度陽(yáng)離子淀粉粉末到熔融物中；(2)將混合物在80°C下攪拌反應(yīng)一定時(shí)間，出料冷卻后，制得固體的改性AKD。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于I、制備的陽(yáng)離子淀粉改性AKD為固體，便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸；2、產(chǎn)品熔融后通過(guò)高速剪切乳化，將制得的AKD乳液進(jìn)行漿內(nèi)施膠和表面施膠， 其施膠效果高于傳統(tǒng)的AKD乳液。實(shí)施方式下面結(jié)合本發(fā)明的具體實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明。
應(yīng)用實(shí)例I:用以上實(shí)例I中制備的產(chǎn)品制備AKD乳液，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明高取代度陽(yáng)離子淀粉改性AKD的乳化效果很好，在離心試管中放入AKD乳液，置于離心機(jī)上，按GBl 1543-89進(jìn)行離心穩(wěn)定性測(cè)定(4000r/min, IOmin)。將乳液分為六個(gè)等級(jí),一級(jí)最好,六級(jí)最差。一級(jí)乳液呈現(xiàn)良好的均勻性；二級(jí)乳液初步可見(jiàn)稠度不勻；三級(jí)乳液底層和上層透光不均勻；四級(jí)體系初步可見(jiàn)相的分離；五級(jí)體系明顯可見(jiàn)相的分離；六級(jí)體系兩個(gè)相完全分離。測(cè)得結(jié)果為改性AKD的乳化效果為一級(jí)；應(yīng)用實(shí)例2:質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的AKD改性陽(yáng)離子淀粉乳液與同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的傳統(tǒng)AKD乳液漿內(nèi)施膠穩(wěn)定后效果進(jìn)行對(duì)比，用液體滲透法進(jìn)行施膠度測(cè)定，按GB5405-1985規(guī)定的方法進(jìn)行施膠度測(cè)定結(jié)果如下表所示。
權(quán)利要求
1.一種造紙施膠用AKD的改性方法。其制備的方法(1)將AKD蠟片在80°C熔融后，按照一定比例加入高取代度陽(yáng)離子淀粉粉末到熔融物中。(2)將混合物在80°C下攪拌反應(yīng)一定時(shí)間，出料冷卻后，制得固體的改性AKD。
2.如權(quán)利I所述，制備方法步驟(I)中所述一定比例為AKD與陽(yáng)離子淀粉質(zhì)量比 3 : I ;4 : I ;5 : I。
3.如權(quán)利I所述，制備方法步驟(I)中高取代度陽(yáng)離子淀粉的取代度范圍0.10-0. 50。
4.如權(quán)利I所述，制備方法步驟(2)中反應(yīng)時(shí)間20-60分鐘。
5.如權(quán)利I所述，制備的高取代度陽(yáng)離子淀粉改性AKD通過(guò)乳化得到的乳液適用于造紙漿內(nèi)施膠等方面，抄造的紙頁(yè)施膠度達(dá)到113s。
全文摘要
烷基烯酮二聚體(AKD)為一種優(yōu)良的施膠劑。由于AKD本身不溶于水，需要使用陽(yáng)離子型乳化劑將AKD乳化，并使AKD帶上正電荷而吸附到帶負(fù)電荷的纖維上。本發(fā)明主要采用工業(yè)AKD和高取代度陽(yáng)離子淀粉為主要原料，在合適的工藝條件下制備陽(yáng)離子淀粉改性AKD，改性AKD通過(guò)高剪切乳化后制得的AKD乳液在紙頁(yè)抄造過(guò)程中具有良好的漿內(nèi)施膠效果。
文檔編號(hào)D21H17/29GK102535247SQ2011103739
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月15日
發(fā)明者劉丹鳳, 吳海鵬, 尤鵬, 陳夫山 申請(qǐng)人:青島科技大學(xué)