專利名稱：一種耐溫紙用松香乳液施膠劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種造紙用助劑，具體是一種在耐溫紙條件下漿內(nèi)施膠使用的松香乳 液施膠劑及其共用技術(shù)。
背景技術(shù)：
所謂耐溫紙指的是施膠后的紙在90°C熱水中仍具有施膠性能的一類紙，此類紙主 要包括石膏板貼面紙、冷凍紙、紙杯紙(熱水型)等。如石膏貼面紙是最典型的一種，他主要 用于紙面石膏板，是紙面石膏板制造中的關(guān)鍵材料，主要起到板材防潮、抗彎、抗沖擊性能 的作用。其中最主要的是抗熱水性能，這是由于紙面石膏板生產(chǎn)時候軟化的石膏溫度較高， 等石膏冷卻下來(約10分鐘)，在這個過程中要求石膏貼面紙一直能夠保持施膠度，才能滿 足要求。據(jù)專家統(tǒng)計，目前紙面石膏板世界人均消費(fèi)量為1. lm2，美國為10.0m2，歐洲為 6. 5m2，韓國為5. 4m2，日本為4. 7m2，而中國到2007年人均消費(fèi)量只有0. 8m2，遠(yuǎn)低于世界平 均水平，具有巨大的發(fā)展?jié)摿ΑｎA(yù)計10年內(nèi)我國的紙面石膏板的產(chǎn)銷量將超過美國，年產(chǎn) 量達(dá)到40億m2以上。目前國內(nèi)外耐溫紙施膠中酸性施膠主要還是以普通松香膠施膠為主，但是普通 松香膠由于不適合耐溫紙的特殊環(huán)境，所以用量普遍偏大，多余的未定著到紙張纖維上的 施膠劑最后流入水中，造成環(huán)境污染，對這個問題，國內(nèi)外的技術(shù)人員也沒有進(jìn)行深入的研 究，所以目前國內(nèi)外未見相關(guān)報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足，提供一種施膠成本較低、在耐溫紙條件下 使用效果較好的松香乳液施膠劑。 本發(fā)明采用下述技術(shù)方案一種耐溫紙用松香乳液施膠劑，其特征在于由下列重 量份的組分制成
(1)耐溫紙用復(fù)合乳化劑2 15
(2)耐溫紙用松香改性樹脂15飛0
(3)乳液穩(wěn)定劑0.廣2
(4)水加至使總含固量達(dá)20 60%；
所述的(1)耐溫紙用復(fù)合乳化劑由下列重量份的原料制成耐溫性高分子乳化劑低 分子乳化劑=3 10:10 3;
其中所述的高分子乳化劑是聚烷基丙烯酸酯乳液，由下列重量份的組分配比制成 過硫酸按，過硫酸鉀，過硫酸鈉中的一種或幾種任意比例的復(fù)配物 廣5 乳化劑廣4. 9苯乙烯廣30
甲基丙烯酸和/或丙烯酸7 50 鄰苯二甲酸二烯丙酯 廣30
烷基碳數(shù)為廣8的丙烯酸烷基酯中的一種或幾種任意比例的復(fù)配物廣25 烷基碳數(shù)為廣8的甲基丙烯酸烷基酯中一種或幾種任意比例的復(fù)配物1(Γ40 分子量調(diào)節(jié)劑2-巰基乙醇廣4，
水加至使總量中含固量在15 30% ；
其中所述的低分子乳化劑是烷基碳數(shù)為6 12的烷基酚聚氧乙烯醚磺酸鹽，其乙氧基 的個數(shù)為5 40，或烷基碳數(shù)為12 22的脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸鹽，其乙氧基的個數(shù)為5、0， 或烷基碳數(shù)為壙20的烷基酚聚氧乙烯醚琥珀酸酯磺酸鹽中的一種或幾種任意比例的混合 物。所述的耐溫高分子乳化劑的提出是鑒于在耐溫紙條件下，用一般的乳化劑所形成 的乳液粒子不穩(wěn)定，在使用時會產(chǎn)生部分沉降而失效，從而使施膠劑用量增加，耐溫紙乳化 劑就是從乳化劑的分子結(jié)構(gòu)與乳化理論入手，首先成功地開發(fā)出了具有特定分子量與特定 結(jié)構(gòu)的高分子乳化劑，并且采用低分子與高分子乳化劑的復(fù)合體系，使二種以上的乳化劑 彼此之間合理配合發(fā)揮協(xié)同效應(yīng)；再輔以不易產(chǎn)生泡沫的低泡乳液穩(wěn)定劑，很好地解決了 這一關(guān)鍵問題。所述的(2)耐溫紙用松香改性樹脂，由下列重量份的組分配比制成
酯化松香選自甘油酯化松香、季戊四醇酯化松香中的一種或幾種任意比例的復(fù)配物 0. 5 20，
富馬改性松香選為富馬酸改性松香5飛0，
馬來改性松香選為馬來酸酐改性松香廣10，
馬來改性石油樹脂選自馬來酸酐改性碳5石油樹脂，馬來酸酐改性碳9石油樹脂，馬 來酸酐改性碳5-碳9共聚石油樹脂中的一種或幾種任意比例的混合物 0. 5^10, 酚醛改性松香選為樹脂指烷基酚、甲醛改性松香0. 5^5,
植物油脂肪酸、動物油脂肪酸中的一種或多種任意比例的混合物0.廣10。要完成本發(fā)明的目標(biāo)，需要引入耐溫紙用松香改性樹脂。所謂耐溫紙用松香改性 樹脂(主要區(qū)別于普通的松香樹脂)，眾所周知松香及松香改性樹脂軟化點(diǎn)均較低，而耐溫 紙在90°c的熱水中需保持一段時間，要求紙頁不滲透，這對普通的松香樹脂來說比較困難， 所以我們選擇特殊的耐溫用樹脂進(jìn)行乳化，并且產(chǎn)品粒徑在0.廣0.5之間，在保證了產(chǎn)品 耐高溫性能的同時，又保證乳液穩(wěn)定、施膠效果卓越。 所述的耐溫紙用松香改性樹脂是酯化松香、富馬改性松香、馬來改性松香、改性石 油樹、酚醛改性松香、植物油脂肪酸和或者動物油脂肪酸的混合物；其中酯化松香指甘油酯 化松香、季戊四醇改性松香中的一種或兩種任意比例的混合物，富馬改性松香指富馬酸改 性松香，馬來改性松香指馬來酸酐改性松香，馬來改性石油樹脂指馬來酸酐改性碳5石油 樹脂，馬來酸酐改性碳9石油樹脂，馬來酸酐改性碳5 —碳9共聚石油樹脂中的一種或幾種 任意比例的混合物。其中的松香指天然松香或妥爾油松香；植物油脂肪酸、動物油脂肪酸中 的一種或多種任意比例的混合物指的是大豆油脂肪酸，棉仔油脂肪酸，菜油脂肪酸，牛油脂 肪酸，羊油脂肪酸脂肪酸中的一種或多種任意比例的混合物。
所述的(3)乳液穩(wěn)定劑是聚乙烯醇，蒙脫土分散液，梭甲基纖維素中的一種或幾種 任意比例的混合物。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是乳液平均粒徑(中位徑)為0. Γθ.5μ,粒 徑分布為0. 05、. 8μ，能在耐溫紙條件下施膠，泡沫低，施膠效果好，可以提高紙張質(zhì)量，改 善紙機(jī)運(yùn)行，降低松香膠用量，節(jié)約成本，且使用本松香膠施膠的紙在90°C熱水中抗熱水性 能非常優(yōu)越。
具體實(shí)施例方式
下面通過實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體說明，本發(fā)明并不受下屬實(shí)例的 限制。一、耐溫紙用復(fù)合乳化劑的合成 1、耐溫性高分子乳化劑(A)的合成例
合成例1 在裝有攪拌機(jī)，溫度計，氮?dú)鈱?dǎo)管及回流冷凝器的反應(yīng)裝置中，加入無離子 水200份及乳化劑十二烷基聚氧乙烯醚(N=8 )磺酸鈉3份，加熱到40°C攪拌溶解后，加入 過硫酸胺3份，2巰基乙醇2份，丙烯酸丁酯15份，丙烯酸35份苯，乙烯20份，甲基丙烯酸 甲酯15份，起動攪拌，并逐步升溫到85°C，在85 95°C反應(yīng)4小時，冷卻到65°C，加NaOH中 和到PH=纊9。追加無離子水，使含固量在18%，得高分子乳化劑Al。
二、耐溫紙用松香改性樹脂的合成例
富馬改性松香的制備在松香在裝有攪拌機(jī)，溫度計，加熱裝置、氮?dú)鈱?dǎo)管及回流冷凝 器的改性釜中，加熱100份(重量)的天然松香(同時開動攪拌)、升溫到180°C后加入富 馬酸12份，升溫到20(T21(TC反應(yīng)3、小時，確認(rèn)反應(yīng)完全后，出料。得富馬改性松香FR 樹脂。其酸價255°C，軟化點(diǎn)120°C。馬來酸酐改性松香的制備在裝有攪拌機(jī)，溫度計，加熱裝置、氮?dú)鈱?dǎo)管及回流冷 凝器的松香改性釜中，加熱100份(重量)的天然松香(同時開動攪拌)、升溫到180°c后 加入馬來酸醉12份，升溫到19(T20(TC反應(yīng)3小時，確認(rèn)反應(yīng)完全后，出料。得馬來改性松 香MR樹脂。其酸價216°C，軟化點(diǎn)100°C。酯化松香的制備在裝有攪拌機(jī)，溫度計，加熱裝置、氮?dú)鈱?dǎo)管及回流冷凝器的松 香改性釜中，加熱100份(重量)的天然松香(同時開動攪拌)、升溫到180°C后加入12份 甘油，升溫到190-200°C反應(yīng)3小時，確認(rèn)反應(yīng)完全后，出料。得酯化松香ER樹脂。馬來酸酐馬來改性石油樹脂的制備在石油樹脂在裝有攪拌機(jī)，溫度計，加熱裝 置、氮?dú)鈱?dǎo)管及回流冷凝器的改性釜中，加熱100份(重量)的天然松香(同時開動攪拌)、 升溫到180°c后加入馬來酸配12份，升溫到19(T200°C反應(yīng)3小時，確認(rèn)反應(yīng)完全后，出料， 得馬來馬來改性石油樹脂I3R樹脂。酚醛改性松香的制備1、將烷基酚、氫氧化鈉和水加入到帶有攪拌及回流冷凝裝 置的三口燒瓶中，加熱熔化，開動攪拌，待全部溶解后降溫至50°C 60°C下保溫反應(yīng)4h，降 溫至40°C飛0°C后，加入稀鹽酸中和，水洗得稠狀甲階酚醛縮合物。2、將松香粉碎，裝入帶 有攪拌器、冷凝裝置的四口燒瓶中。加熱熔化，開動攪拌，在150°C 160°C時加入順配，升溫至190°C 20(TC反應(yīng)lh。滴加酚醛縮合物，升溫至230°C 240°C后，加入季戊四醇及氧化 鎂，在此溫度下繼續(xù)反應(yīng)lh，然后升溫至270°C 280°C反應(yīng)，當(dāng)酸值降至25mgK0H/g以下時 抽真空，減壓反應(yīng)至所需的酸值，趁熱出料，即得酚醛改性松香樹脂。
四、耐溫施膠劑的制備例
實(shí)例1 用常壓逆轉(zhuǎn)法制備耐溫施膠劑，在裝有攪拌機(jī)，溫度計，加熱裝置、氮?dú)鈱?dǎo)管及 回流冷凝器的乳化釜中，加入予先熔融，并如表3所述的配比混合均勻的耐溫樹脂G (1-5 ) 60份，加熱到160°C后，在高速攪拌下滴加耐溫復(fù)合乳化劑C (1-5) 8份(按含固量100% 計)，滴加時間為0. 5小時，確認(rèn)均勻后，滴加95 100°C的熱水100份，等確認(rèn)轉(zhuǎn)相后加入剩 余的水與配制好的乳液穩(wěn)定劑D (1-5) 2份，調(diào)整產(chǎn)品含固量為35%，得耐溫施膠劑REM測 乳液粒徑(如表6)。
五、耐溫施膠劑的應(yīng)用例耐溫施膠劑與常用乳液松香施膠劑的比較
以上檢測方法為將紙張放置在90°C熱水中，測定反面滲透面積達(dá)到30%的時間(單位
秒)
2、抄紙條件進(jìn)口廢紙漿，漿濃3%，硫酸鋁用量7. 5%，Ph為5. 5，施膠劑用量為0. 2 測定的施膠度(熱水滲透)如下表8
3、抄紙條件進(jìn)口廢紙漿，漿濃3%，硫酸鋁用量7. 5%, Ph為5. (Γ6. 5，施膠劑用量為0. 2 測定的施膠度(熱水滲透)如下表9
權(quán)利要求
一種耐溫紙用松香乳液施膠劑，其特征在于由下列重量份的原料制成 (1)耐溫紙用復(fù)合乳化劑 2-15，(2)耐溫紙用松香改性樹脂15-60，(3)乳液穩(wěn)定劑 0.1-2，(4)水加至使總含固量達(dá) 20-60%；所述的(1)耐溫紙用復(fù)合乳化劑由下列重量份的原料制成耐溫性高分子乳化劑低分子乳化劑=3-1010-3；其中耐溫性高分子乳化劑是聚烷基丙烯酸酯乳液，由下列重量份的原料制成過硫酸銨，過硫酸鉀，過硫酸鈉中的一種或幾種任意比例的復(fù)配物1-5，甲基苯磺酸鈉、乙基苯磺酸鈉、丁基苯磺酸鈉中的一種或幾種任意比例的復(fù)配物 1-4.9，烷基碳數(shù)為0-3的烷基苯乙烯中的一種或幾種任意比例的復(fù)配物 1-30，甲基丙烯酸，丙烯酸中的一種或兩種任意比例的復(fù)配物 7-50，鄰苯二甲酸二烯丙酯 1-30，烷基碳數(shù)為1-8的丙烯酸烷基酯中的一種或幾種任意比例的復(fù)配物1-25，烷基碳數(shù)為1-8的甲基丙烯酸烷基酯中一種或幾種任意比例的復(fù)配物 10-40，分子量調(diào)節(jié)劑2-巰基乙醇1-4，水加至使總量中含固量在15-30%；其中的低分子乳化劑是乙氧基個數(shù)為5-40、烷基碳數(shù)為6-12的烷基酚聚氧乙烯醚磺酸鹽，乙氧基個數(shù)為5-40、烷基碳數(shù)為12-22的脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸鹽，烷基碳數(shù)為8-20的烷基酚聚氧乙烯醚琥珀酸酯磺酸鹽中的一種或幾種任意比例的混合物 ； 所述的(2)耐溫紙用松香改性樹脂，由下列重量份的原料制成 酯化松香為甘油酯化松香、季戊四醇酯化松香中的一種或幾種任意比例的復(fù)配物 0.5-20，富馬改性松香為富馬酸改性松香 5-50，馬來改性松香為馬來酸酐改性松香 1-10，馬來改性石油樹脂為馬來改性碳5石油樹脂，馬來改性碳9石油樹脂，馬來改性碳5一碳9共聚石油樹脂中的一種或幾種任意比例的混合物 0.5-10， 酚醛改性松香為樹脂指烷基酚、甲醛改性松香 0.5-5， 植物油脂肪酸、動物油脂肪酸中的一種或多種任意比例的混合物 0.1-10；所述的(3)乳液穩(wěn)定劑是聚乙烯醇，蒙脫土分散液，梭甲基纖維素中的一種或幾種任意比例的混合物。
全文摘要
一種耐溫紙用松香乳液施膠涉及一種在耐溫紙(包括石膏貼面紙、冷凍紙、耐熱水型紙杯紙等)中施膠的施膠劑，它需要解決的技術(shù)問題是，使用該新型松香膠施膠的紙板在90℃熱水中保持一段時間不滲透。本發(fā)明由下列重量份的組成制成耐溫紙用復(fù)合乳化劑2~15，耐溫性松香改性樹脂15~60，乳液穩(wěn)定劑0.1~2，水加至使總含固量達(dá)20~50%。本發(fā)明乳液平均粒徑(中位徑)為0.1~0.5μ,粒徑分布為0.05~0.8μ，能在耐溫紙條件下施膠，泡沫低，施膠效果好，可以提高紙張質(zhì)量，改善紙機(jī)運(yùn)行，降低松香膠用量，節(jié)約成本，且使用本松香膠施膠的紙在90℃熱水中抗熱水性能非常優(yōu)越。
文檔編號D21H21/16GK101880989SQ201010208
公開日2010年11月10日 申請日期2010年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月24日
發(fā)明者中田智彥, 呂建平, 朱松山, 汪曾祁, 王從賢 申請人:杭州杭化播磨造紙化學(xué)品有限公司