[发明专利]纸张表面施胶剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纸张表面处理剂，具体涉及一种纸张表面施胶剂及其制备方法。

背景技术

纸张，特别是瓦楞纸、板纸的发展趋势表现在：

1)正从高克重向低克重方向发展。

2)采用废纸代替木浆，但成纸的强度差，吸水值高。

3)由于内部施胶可变因素较多，导致的纸张质量不稳定、档次很难提高，使得生产厂家少用或放弃内部施胶，采用表面施胶进行弥补的工艺成为流行趋势。

用于上述表面施胶的施胶剂要求：a)提高环压强度；b)大幅降低Cobb值(吸水值)；c)熟化速度快，要求下机就熟。

但是现在的表面施胶剂存在着返潮现象，即纸张在存放一段时间后，其Cobb值会有明显的降低，这个现象在低温和潮湿的环境下尤其明显。

中国专利CN1944792公开了一种施胶剂，虽然能达到提高环压强度，且熟化速度较快的效果；但是它的返潮现象仍然明显。

发明内容

本发明的目的是提出一种纸张表面施胶剂及其制备方法，以克服现有技术存在的上述缺陷。

本发明的纸张表面处理用施胶剂的制备方法，包括以下步骤：

将阳离子单体、交联单体、(甲基)丙烯酸酯类单体与(甲基)苯乙烯加入由分散剂、乳化剂和引发剂组成的混合乳液中，进行自由基乳液聚合，反应温度为40℃～95℃，反应时间为2～8小时，获得纸张表面施胶剂，产物的pH＝2～6，重量固含量20％～40％，平均粒径20nm～80nm，阳离子度0.02～0.2；

反应体系中，组分和重量百分比含量包括：

分散剂        0.4％～8％

乳化剂        0.04％～2％

引发剂        0.02％～2％

阳离子单体    2％～12％

交联单体                0.4％～8％

(甲基)丙烯酸酯类单体    0.4％～12％

(甲基)苯乙烯            4％～28％

水                      60％～80％

所说的分散剂为明胶；

所说的乳化剂为阳离子表面活性剂，阳离子表面活性剂选自C_12～18烷基聚氧乙烯(n)三甲基氯化铵(n＝5～20)中的至少一种；

所说的引发剂选自过硫酸盐；

优选重均分子量为10000～100000的明胶；

所说的阳离子单体选自甲基丙烯酸二甲胺基乙酯一氯甲烷季铵、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯氯化苄季铵、丙烯酸二甲胺基乙酯一氯甲烷季铵、丙烯酸二甲胺基乙酯氯化苄季铵、二烯丙基二甲基氯化铵中的一种以上；

所说的交联单体选自丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、双丙烯酸乙二醇酯、二乙烯基苯、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、N-丁氧甲基丙烯酸、丙烯酸氨基乙酯、丙烯酸氨基丙酯、二甲基间异丙烯基苯基异氰酸酯、甲基丙烯酸丙基-甲基-二乙氧基硅氧烷中的的一种以上；

所说的(甲基)丙烯酸酯类单体选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸异辛酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸-2-羟乙酯、丙烯酸-2-羟丙酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸-2-羟丙酯中的一种以上；

所说的过硫酸盐选自过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵的至少一种；

本发明纸张表面处理用施胶剂的制备方法中，众所周知的是加入聚乙烯醇能明显提高的体系的稳定性，但是本发明人发现在该体系中效果并不明显，而引入明胶效果相当明显；从机理上讲，阳离子度越大所制得的水分散体与纤维的结合力越强，但是本发明人发现阳离子度超过0.2时与纤维的结合力反而降低，因此阳离子度须控制在0.02～0.2的范围内；引入的阳离子与非离子复合的乳化剂比通常乳液聚合用乳化剂用量少，能明显降低Cobb值。对于该水分散体平均粒径，本发明人发现在20nm～80nm熟化速度最快，超过此范围熟化速度则会变慢。

发明人意外的发现，加入交联单体不但能起到加快熟化速度的作用，而且可以有效达到防止返潮的作用。这可能是因为加入交联单体后能形成连续致密的膜层，大大降低其吸水性。

本发明的纸张表面施胶剂，能够用于瓦楞纸、板纸或白卡纸的表面处理。