[发明专利]一种防潮快干型表面施胶剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种防潮快干型表面施胶剂的制备方法，属于造纸助剂制备技术领域。

背景技术

除卫生纸、滤纸和烟纸等特殊用纸外，大约80％的纸张都需要在纸浆中添加或在纸张表面涂布一些抗水性物质，使纸张具有延迟流体渗透的性能，以达到抗墨水(如书写纸)，抗油(如食品包装纸)等目的，这一工艺过程称为施胶，所添加的物质称为施胶剂。造纸化学品广泛应用于造纸制浆、湿部、表面施胶、涂布以及废水处理等过程。其中表面施胶是纸张加工过程中的一个工序，通过在纸页上喷洒一层胶液，形成一层近乎连续的膜，从而达到改变纸张表面性能的目的。表面施胶的表面增强及印刷适性改善作用可提高纸的质量档次并提高经济效益，因此，表面施胶越来越受到造纸工业的重视。

常用的表面施胶剂分为天然高分子表面施胶剂和合成表面施胶剂，其中淀粉是一种重要的天然高分子表面施胶剂和纸张增强剂。合成表面施胶剂有聚乙烯醇(PVA)、羧甲基纤维素(CMC)、聚丙烯酰胺(PAM)等，目前研究和应用最为广泛的丙烯酸酯乳液体系是在体系中引入硬单体苯乙烯和丙烯酸类功能单体。然而，现有的这些表面施胶剂在进行表面施胶时容易起泡，从而对施胶纸张的强度性能造成了不利的影响，此外现有的这些表面施胶剂还存在施胶过程中用量大、干燥速度慢，形成的膜层易发粘，易出现返潮的问题，这些状况严重阻碍了施胶剂的应用和推广。

发明内容

本发明主要解决的技术问题：针对现有的表面施胶剂在施胶时容易起泡，会对施胶纸张的强度性能造成不利的影响，且存在施胶过程中用量大、干燥速度慢，形成的膜层易发粘，易出现返潮的缺陷，提供一种以壳聚糖为原料经碱泡部分水解后再羧甲基化增加活性基团，再与硬脂酸反应增强疏水性并提高成膜粘度稳定性，再引入硅氧烷和有机铋增加干燥速度来制备防潮快干型表面施胶剂的方法，本发明先将壳聚糖加入到氢氧化钠溶液中浸泡溶胀，随后加入氯乙酸溶液搅拌反应，收集产物抽滤得滤饼，将滤饼洗涤得羧甲基壳聚糖，再将硬脂酸、硅烷偶联剂等与无水乙醇搅拌得混合液，将其与羧甲基壳聚糖、水加热反应，收集产物旋蒸后与聚二甲基硅氧烷、聚乙二醇等加热反应，最后自然冷却即可得防潮快干型表面施胶剂，本发明制得的防潮快干型表面施胶剂具有施胶效果好、防潮性能佳、干燥速度快的优点，能有效提高施胶后纸张的各项强度性能，提高纸张防潮、抗水能力，具有较好的使用前景。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

(1)称取30～40g壳聚糖加入到盛有200～300mL质量分数为10％氢氧化钠溶液的烧杯中，并加热至70～80℃，浸泡溶胀4～5h后，得到碱化壳聚糖凝胶，将碱化壳聚糖凝胶置于带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将烧瓶置于冰水浴中，控制温度在0～5℃，再向烧瓶中滴加25～30mL质量分数为25％氯乙酸溶液，控制滴加速率为5～8mL/min，待滴加完毕，搅拌反应2～3h，反应结束，收集产物并置于布氏漏斗中抽滤，收集滤饼，用质量分数为75％乙醇溶液洗涤滤饼3～5次，得到羧甲基壳聚糖，备用；

(2)称取5～8g硬脂酸、1～3g硅烷偶联剂KH-550和0.3～0.5gN-羟基琥珀酰亚胺加入到盛有80～100mL无水乙醇的烧杯中，搅拌混合15～20min，得到混合液；

(3)取15～20g步骤(1)备用的羧甲基壳聚糖加入到盛有200～300mL水的烧瓶中，将烧瓶置于水浴锅中，控制温度在25～30℃，再向烧瓶中滴加25～30mL上述混合液，控制滴加速度为8～10mL/min，滴加完毕后，升温至80～90℃，搅拌反应5～6h，反应结束，收集产物，并置于旋转蒸发仪中，旋转浓缩至产物原体积的1/5，得到浓缩液；

(4)按重量份数计，称取35～45份上述浓缩液、3～5份聚二甲基硅氧烷、0.3～0.5份十二烷基三甲基氯化铵、5～8份聚乙二醇、0.1～0.3份异辛酸铋、0.8～1.0g二月桂酸二丁基锡和25～30份质量分数为75％乙醇溶液，加入到烧杯中，并进行加热至60～70℃，搅拌反应40～50min后，停止加热，待其自然冷却至室温，即可得到防潮快干型表面施胶剂。