[发明专利]一种施胶增强剂及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于造纸化工技术领域，特别涉及一种施胶增强剂及其制备方法与应用。

背景技术

在纸业制造工艺工程中，为了满足纸张的使用性能，都会对纸张进行施胶处理。传统的施胶多为浆内施胶，用于浆内施胶的胶料主要为松香胶系列制品或合成胶。松香胶最早用于浆内施胶，由于具有价格低廉且易于制备、施胶度易于控制、废纸容易处理等优点，一直是国内造纸行业主要采用的施胶剂。传统施胶方法的发展使得单位纸产量的耗胶量和施胶费用明显下降，但这种建立在松香胶基础上的传统施胶方法也存在着诸多的弊病：松香施胶的酸性环境加重了设备的腐蚀和白水的污染，生产出的纸页强度较差且易于老化，对纸页填料要求苛刻而不利于造纸生产成本的降低等。

此外，随着造纸资源日益紧张，再生纤维材料得到了大量使用。但是，使用再生纤维材料来制备纸页时，特别是废纸多次循环回用，因材料化学杂质多，细小纤维与填料比例大，纸张形成后，普遍存在强度差的特点，使用传统施胶剂处理纸张后依然难以达到高强度及较好的防潮要求。

阳离子施胶是解决上述问题的一种有效的方法，施胶剂能增进纸及纸板的强度以改善产品的某些性能。因施胶剂能够渗透入纸纤维间隙，并在形成疏水层或者表面均匀结一层膜，故可使纸表面的耐水性、表面强度、纤维结合度提高。申请号为200810048398.0、名称为“改性石油树脂施胶剂及其制备方法和用途”公开了一种利用改性石油树脂制备施胶剂的方法，但是改性石油树脂的获得须在高温（190～200℃）高压状态下获得改性石油树脂，一般造纸工厂不便操作。此外，现有的阳离子施胶剂的性能、环境友好、节约用料等方面都有进一步提高的必要。

发明内容

为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种施胶增强剂。

本发明的另一目的在于提供上述施胶增强剂的制备方法。

本发明的再一目的在于提供上述施胶增强剂的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种施胶增强剂，包含以下所示质量比配比的物质：

施胶增强剂乳液：淀粉：硫酸铝=1：（5～37.5）：（2～6）；其中，所述的淀粉为木薯淀粉或玉米淀粉，所述的施胶增强剂乳液包含以下所示质量比配比的物质：

高效活化剂：石油树脂：阳离子淀粉=（9.5～12.5）：（4～16）：15；

所述的高效活化剂为聚丙烯酰胺、阳离子淀粉、羧甲基纤维素、硬脂酸、软脂酸、碳酸二胺、氢氧化钠、碳酸钠、磷酸钠、硝酸铈铵中的一种或至少两种的任意质量比混合物；

所述的石油树脂为具有两个以上羧基或长链烃基的石油树脂；

优选的，所述的石油树脂为十二烯基丁二酸。

上述施胶增强剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）首先将高效活化剂和水按质量比1:（15～20）混合，加热至95℃～100℃，搅拌溶解，制成高效活化剂溶液；

（2）将石油树脂与步骤（1）所得到的高效活化剂溶液混合，搅拌溶解后于95℃～100℃恒温反应5～20min得到混合液；

（3）将阳离子淀粉与步骤（2）所得混合液混合，95℃～100℃恒温搅拌反应20～30min使阳离子淀粉糊化，加水降温至35℃～45℃制成施胶增强剂乳液；其中，高效活化剂、石油树脂和阳离子淀粉按质量比（9.5～12.5）：（4～16）：15配比；

（4）将淀粉和水按质量比（5～37.5）：（100～150）混合溶解，加热至90～95℃后加入硫酸铝和步骤（3）所得的施胶增强剂乳液，搅拌均匀，调节pH值为4.1～4.5，即制成施胶增强剂；其中，施胶增强剂乳液、淀粉和硫酸铝按质量比1：（5～37.5）：（2～6）配比。

步骤（1）中所述的加热优选为隔水水浴加热；

步骤（1）中所述的搅拌的速度优选为30～60rpm；

步骤（2）中所述的搅拌的速度优选为30～60rpm；

步骤（3）中所述的阳离子淀粉可预先用水溶解，其中，阳离子淀粉与水的质量比为1：2～3；

步骤（3）中所述的搅拌的速度优选为30～60rpm；

步骤（3）中所述的施胶增强剂乳液通过加水调节其固含量为12%；

步骤（4）中所述的加热优选为隔水水浴加热；

步骤（4）中所述的施胶增强剂冷却至温度为70～80℃时使用。

上述施胶增强剂在造纸过程中的应用，其中，施胶增强剂作为外部施胶剂的使用，施胶增强剂乳液作为内部施胶增强剂的使用。