專利名稱：疏水性上膠劑分散體的制備過程的制作方法
疏水性上膠涉及制備或多或少具有防水性的紙或紙板。這種性能可以被例如所謂Cobb test的試驗所測量，水對紙或紙板的滲透性，測量出來是一個時間函數(shù)，結果用吸收作用g/m2表征。對合適地使用疏水性上膠產(chǎn)品，該值一般為＜25g/m2，而未用上膠劑提高疏水性的產(chǎn)品，該值可達到＞100g/m2。
用作疏水性上膠劑的常規(guī)化合物，包括木基(wood-based)樹脂酸類及其衍生物。
目前，造紙業(yè)和紙板制造業(yè)迅速轉向使用疏水性上膠劑，即所謂中性上膠劑。這些上膠劑一般是基于烷基-烯酮二聚物(AKD)或者鏈烯基-琥珀酸酐(ASA)的化合物。
疏水性上膠劑一般作為水分散體送到造紙廠和紙板廠中，該產(chǎn)品中該活性劑(AKD、ASA、樹脂)的份量范圍是5～50%。就ASA型上膠劑而言，最初在造紙或造紙板機中制備得到上膠劑分散體。
制造過程的起始步驟是在造紙或紙板機器的紙漿中加入疏水性上膠劑。某些情況下，上膠劑也可在制造過程的較后步驟加入，例如在施膠機的那一步加入。疏水性上膠劑的用量一般為紙或紙板干重的0.05～2.0%。
除了活性劑(AKD、ASA或木樹脂)外，疏水性上膠劑的分散體還包括穩(wěn)定劑，表面活性劑和其它添加劑。所用的穩(wěn)定劑包括例如陽離子淀粉、陽離子聚乙烯亞胺、陽離子聚丙烯酰胺、明膠或酪蛋白。
所用表面活性劑如木素磺酸鈉或磺酸烷基鹽。
典型的添加劑包括生物殺傷劑、明礬和調節(jié)PH的化合物。
由這些成分制備疏水性上膠劑分散體的常規(guī)方法是在一個反應器中混合和加熱以制備均勻的預混合物，此預混合物中含有適當比例的水，活性劑、穩(wěn)定劑、表面活性劑和其它可能的添加劑。
均勻的預混合物得到后，一般經(jīng)由高壓均化器、膠體碾磨機或一高轉速的離心泵循環(huán)幾次，直至得到充分小的顆粒。(一般為0.1～10μm)。壓力維持在50～500bar之間，溫度為50～100℃。所得分散體再經(jīng)由熱交換器進入產(chǎn)品容器中，在熱交換器中，該分散體的溫度降至＜30℃。
出乎意料地發(fā)現(xiàn)高壓蒸煮器(digester)，一種蒸汽噴射式蒸煮器，原先是設計用于蒸煮淀粉的，可在制備疏水性上膠劑分散體中，用作效果很好的分散裝置。
下面將參考附

圖1，更詳細解釋本發(fā)明。圖1是蒸汽噴射式蒸煮器工藝流程圖。蒸汽噴射式蒸煮器是如下工作的根據(jù)與前面提及的常規(guī)方法相同的原理，在反應器1中制備預混合物，然后該混合物被泵入蒸煮器的部分2中，此時混合物接觸高壓蒸汽流3，溫度和壓力增加(壓力一般增加到2～15bar而溫度增加到100～200℃)。形成的分散體再進入管式反應器4，然后壓力和溫度在驟冷器裝置5中下降，過量的蒸汽由蒸汽冷凝器6分離開，所形成的均勻的產(chǎn)品再經(jīng)由熱交換器進入產(chǎn)品容器。
這個方法是從下面所述的常規(guī)方法中衍生出來的常規(guī)方法
壓力50～500bar溫度50～100℃蒸汽噴射式蒸煮器方法壓力2～15bar溫度100～200℃利用蒸汽噴射型蒸煮器方法制備疏水性上膠劑的分散體，使得在操作中，高固體粒子含量的應用成為可能;由于在蒸煮器和反應管中滯留的時間極短，通常小于2分鐘，從而使利用很小的設備制備高產(chǎn)量的產(chǎn)品成為可能。
實施例1下面是實驗室規(guī)模中制備的硬脂酸甘油酯/棕櫚酸甘油酯烷基烯酮二聚物(AKD)預混合物，具有下列組份水800gAKD200gOrotan SN＊3.0gRaisamyl 150E＊＊22g＊萘甲醛磺酸鹽縮合物，鈉鹽＊＊陽離子土豆淀粉(DS＝0.05)。
淀粉加入前已煮過。
將該預混合物分成兩份。其中一份通過實驗用高壓均化器(Rannie)操作三次，壓力為200bar，溫度為70℃;另一份通過實驗規(guī)模的蒸汽噴射蒸煮器操作一次，溫度是120℃，壓力是3bar。兩種乳濁液被稀釋成固體粒子含量為12.5%，冷至室溫。
下列特性是從每個分散體中測量得到的粘度(Brookfield)和平均顆粒大小。
高壓均化器/蒸汽噴射式蒸煮器粘度 10CP 8CP平均顆粒大小 0.56μm 0.60μm結果表明這些分散相的特性幾乎完全相同。這些分散體在室溫下放置一月后再進行同樣的測量，結果如下高壓均化器/蒸汽噴射蒸煮器粘度 15CP 16CP平均顆粒大小 0.86μm 0.95μm結果表明這兩種分散體的貯藏穩(wěn)定性是相同的。
實施例2下面是實驗室規(guī)模中制備的鏈烯基-琥珀酸酐＊(ASA)預混合物，具有下列組分水900gASA50gOrotan SN0.5gRaisamyl 150E100g＊衍生自直鏈C13-C20α-鏈烯的鏈烯基-琥珀酸酐的酐類。
將此預混合物也分成兩份，其中一份流經(jīng)高壓均化器(壓力200bar，溫度50℃)，另一份流經(jīng)蒸汽噴射蒸煮器，溫度為110℃，壓力為1.5bar。
所產(chǎn)生的分散體被稀釋為固體粒子含量為7.5%，它們的粘度和平均顆粒大小被測量如下高壓均化器/蒸汽噴射蒸煮器粘度 600CP 520CP平均顆粒大小 0.50μm 0.65μm結果表明這些分散體幾乎相同。
在這種型號的產(chǎn)品中，一般認為可接受的顆粒大小為＜1μm。
權利要求
1.制備疏水性上膠劑的方法，尤其是造紙方法，其中基本的上膠劑成分基于鏈烯基-琥珀酸酐(ASA)、烷基烯酮二聚物(AKD)或樹脂和優(yōu)選加入的添加劑，通過加熱和混合制備得到預混合物，此預混合物再經(jīng)加壓的熱和機械處理，得到上膠劑分散體，其特征在于，該加壓處理是在壓力為2～15bar和溫度為100～200℃下進行，時間少于2分鐘。
2.按照權利要求1的方法，其特征在于，該加壓處理是將該上膠劑預混合物用高速導入的高壓水蒸汽處理而進行。
全文摘要
本發(fā)明涉及造紙業(yè)和制紙板業(yè)中疏水性上膠劑分散體的制備方法。不論是對于上膠劑提供廠商還是紙張制造商來說，這種制備疏水性上膠劑分散體的發(fā)明既簡單又經(jīng)濟。本發(fā)明在疏水性上膠劑分散體的制備中，是以對被稱為高壓蒸煮器的應用為基礎的。
文檔編號D21H17/17GK1089276SQ93121599
公開日1994年7月13日 申請日期1993年12月4日 優(yōu)先權日1992年12月4日
發(fā)明者克雷斯·載特, 馬庫·努米嫩 申請人:雷西歐聯(lián)合化學股份公司