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      一種陽離子玉米淀粉akd中/堿性施膠劑的制備方法

      文檔序號(hào):2469922閱讀:260來源:國知局
      專利名稱:一種陽離子玉米淀粉akd中/堿性施膠劑的制備方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明屬于高分子化學(xué)施膠劑技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種陽離子玉米淀粉AKD中/堿性施膠劑的制備方法。
      背景技術(shù)
      現(xiàn)代施膠技術(shù)的重大進(jìn)步是中/堿性施膠技術(shù)的推廣,酸性造紙轉(zhuǎn)化為中/堿性造紙是世界造紙史上的一大變革。中/堿性施膠是在造紙工藝過程中,將pH值調(diào)節(jié)到7以上,原則上不用硫酸鋁的一種施膠方法。常用的中/堿性施膠劑烷基烯酮二聚體(簡稱AKD)是20世紀(jì)40年代末期研究開發(fā)的產(chǎn)品,AKD是一種可與纖維素反應(yīng)的反應(yīng)型中/堿性施膠齊U,它既能作為漿內(nèi)施膠劑,又能作為表面施膠劑。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是由活性基團(tuán)和疏水基團(tuán)構(gòu)成,AKD的熔點(diǎn)較低,在紙機(jī)干燥部的高溫條件下分子中的活性基團(tuán)四元內(nèi)酯環(huán)能和纖維素上的羥基反應(yīng)形成β -酮基酯鍵并定位在纖維上,疏水性基團(tuán)長鏈烷基在纖維表面產(chǎn)生抗水作用。通過AKD中/堿性施膠,紙張白度、手感、抗水性、物理強(qiáng)度、印刷適性、耐老化性和填料的單程留著率等都有明顯提高。而且可以采用廉價(jià)的重質(zhì)碳酸鈣為填料,減少了白水中有害物質(zhì)的含量,提高了白水的循環(huán)利用率,同時(shí)AKD比酸性施膠劑的成本低。采用AKD進(jìn)行中/堿性施膠能夠提高紙品質(zhì)量和售價(jià)、降低能耗、改善環(huán)境污染和紙機(jī)運(yùn)行性能等,可取得明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,因此越來越多的造紙企業(yè)認(rèn)識(shí)到使用AKD中/堿性施膠劑的優(yōu)越性和必要性。我國造紙?jiān)弦圆轁{為主,木材資源短缺,二次纖維用量增多,運(yùn)用中/堿性施膠技術(shù)具有現(xiàn)實(shí)意義。伴隨AKD中/堿性施膠技術(shù)在我國應(yīng)用領(lǐng)域逐步擴(kuò)大,工藝技術(shù)日益成熟,中/堿性造紙的效益逐步得到體現(xiàn),加快了造紙工業(yè)由酸性造紙向中/堿性造紙轉(zhuǎn)變的趨勢,近年來AKD已成為國內(nèi)紙廠使用最多、最成熟、最有效的中/堿性施膠劑。AKD中/堿性施膠賦予紙張一些優(yōu)異性能,同時(shí)也有其不足之處。傳統(tǒng)AKD乳液采用木薯陽離子淀粉作為AKD的乳化劑,木薯淀粉純度高,糊化溫度低,糊液流動(dòng)性好,透明度高、凝沉性弱,不易分層。但其價(jià)格較高,由此制得的AKD乳液價(jià)格較高,市場競爭力差。近年來提高和完善AKD乳液性能的研究日趨活躍,提高AKD的市場競爭力,開發(fā)和生產(chǎn)性能優(yōu)異、價(jià)格便宜的AKD中/堿性施膠是我國造紙科研工作者一直努力研究的課題。

      發(fā)明內(nèi)容
      為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn),本發(fā)明的目的在于提供一種陽離子玉米淀粉AKD中/堿性施膠劑的制備方法,所得的中/堿性施膠劑具有很好的穩(wěn)定性,能夠提高紙張的施膠度和表面強(qiáng)度,并且降低了施膠成本。為達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案為
      一種陽離子玉米淀粉AKD中/堿性施膠劑的制備方法,包括以下步驟
      第一步,將水、玉米淀粉和真菌α-淀粉酶加入第一反應(yīng)器中在50-55 °C時(shí)反應(yīng)I. 0-2. O小時(shí),得到降解玉米淀粉,水、玉米淀粉和真菌α-淀粉酶的質(zhì)量比為200 100 O. 6,然后向第一反應(yīng)器中加入氫氧化鈉,升溫到60-70°C加入3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨,再升溫至90-95°C反應(yīng)1-2小時(shí),降溫至50-55°C加入醋酸,再降至20_30°C,玉米淀粉、氫氧化鈉、3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨和醋酸的質(zhì)量比為100 : 7 : 49 : 5,第二步,向第一反應(yīng)器中加水,調(diào)節(jié)體系固含量至20-25%,即得陽離子玉米淀粉乳化
      劑, 第三步,在第二反應(yīng)器中加入陽離子玉米淀粉乳化劑、石蠟和AKD,其中陽離子玉米淀粉乳化劑、石蠟和AKD的質(zhì)量比為110 110 120,升高溫度至70-75°C,待石蠟和AKD熔融后,攪拌30-40分鐘,在攪拌下加入75-80°C的熱水分散調(diào)節(jié)至固含量至15_20%,制得陽離子玉米淀粉AKD亞穩(wěn)定乳液,將亞穩(wěn)定乳液經(jīng)20-30MPa均質(zhì)后,冷卻至25_30°C,得到固含量為15-20%的穩(wěn)定的陽離子玉米淀粉AKD中/堿性施膠劑,所述的石蠟為半精煉石蠟或精煉石蠟,或兩者以任意比例的混合物。將此陽離子玉米淀粉AKD中/堿性施膠劑用于以100%國內(nèi)廢紙抄造的110克/米2瓦楞原紙中,淀粉用量65-70千克/噸紙,陽離子玉米淀粉AKD中/堿性施膠劑2. 5-3. O千克/噸紙,表面施膠劑后瓦楞原紙的Cobb值為35-40克/米2,環(huán)壓指數(shù)為7. 5-8. O?!っ?/克,裂斷長為4. 5-5. O千米,達(dá)到A級(jí)高強(qiáng)瓦楞原紙質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),用陽離子玉米淀粉AKD中/堿性施膠劑施膠后,每噸瓦楞原紙的施膠成本降低了 5-10元。本發(fā)明制備過程中不使用小分子表面活性劑,有利于環(huán)境保護(hù)和應(yīng)用效果的提高。先將玉米淀粉降解然后進(jìn)行陽離子化,將其作為乳化劑應(yīng)用于AKD的乳化,制備的中/堿性施膠劑乳液粘度小,穩(wěn)定性好。制備的乳液顆粒帶陽電荷,有助于留著并且與帶負(fù)電荷的紙張纖維能夠緊密結(jié)合,不但提高乳液穩(wěn)定性能和施膠性能,并且降低了施膠成本。
      具體實(shí)施例方式下面將以具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。實(shí)施例一
      一種陽離子玉米淀粉AKD中/堿性施膠劑的制備方法,包括以下步驟
      第一步,將200克水、100克玉米淀粉和O. 6克真菌α -淀粉酶加入第一反應(yīng)器中在50°C時(shí)反應(yīng)I. O小時(shí),得到降解玉米淀粉,水、玉米淀粉和真菌α -淀粉酶的質(zhì)量比為200 100 O. 6,然后向第一反應(yīng)器中加入7克氫氧化鈉,升溫到60°C加入49克3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨,再升溫至90°C反應(yīng)2小時(shí),降溫至50°C加入5克醋酸,再降至20°C,玉米淀粉、氫氧化鈉、3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨和醋酸的質(zhì)量比為100 7 49 5,
      第二步,向第一反應(yīng)器中加水,調(diào)節(jié)體系固含量至20%,即得陽離子玉米淀粉乳化劑,第三步,在第二反應(yīng)器中加入110克陽離子玉米淀粉乳化劑、110克石蠟和120克AKD,其中陽離子玉米淀粉乳化劑、石蠟和AKD的質(zhì)量比為110 110 120,升高溫度至70°〇,待石蠟和AKD熔融后,攪拌40分鐘,在攪拌下加入75°C的熱水分散調(diào)節(jié)至固含量至15%,制得陽離子玉米淀粉AKD亞穩(wěn)定乳液,將亞穩(wěn)定乳液經(jīng)20MPa均質(zhì)后,冷卻至25°C,得到固含量為15%的穩(wěn)定的陽離子玉米淀粉AKD中/堿性施膠劑,所述的石蠟為半精煉石蠟。將此陽離子玉米淀粉AKD中/堿性施膠劑用于以100%國內(nèi)廢紙抄造的110克/米2瓦楞原紙中,淀粉用量65千克/噸紙,陽離子玉米淀粉AKD中/堿性施膠劑2. 5千克/噸紙,表面施膠劑后瓦楞原紙的Cobb值為40克/米2,環(huán)壓指數(shù)為7. 5牛 米2/克,裂斷長為4. 5千米,達(dá)到A級(jí)高強(qiáng)瓦楞原紙質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),用陽離子玉米淀粉AKD中/堿性施膠劑施膠后,每噸瓦楞原紙的施膠成本降低了 10元。
      實(shí)施例二
      一種陽離子玉米淀粉AKD中/堿性施膠劑的制備方法,包括以下步驟
      第一步,將200克水、100克玉米淀粉和0. 6克真菌a -淀粉酶加入第一反應(yīng)器中在51 °C時(shí)反應(yīng)I. 2小時(shí),得到降解玉米淀粉,水、玉米淀粉和真菌a-淀粉酶的質(zhì)量比為200 100 0.6,然后向第一反應(yīng)器中加入7克氫氧化鈉,升溫到62°C加入49克3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨,再升溫至91 °C反應(yīng)1.8小時(shí),降溫至51 °C加入5克醋酸,再降至22°C,玉米淀粉、氫氧化鈉、3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨和醋酸的質(zhì)量比為100 7 49 5,
      第二步,向第一反應(yīng)器中加水,調(diào)節(jié)體系固含量至21%,即得陽離子玉米淀粉乳化劑,第三步,在第二反應(yīng)器中加入110克陽離子玉米淀粉乳化劑、110克石蠟和120克AKD,其中陽離子玉米淀粉乳化劑、石蠟和AKD的質(zhì)量比為110 110 120,升高溫度至71°C,待石蠟和AKD熔融后,攪拌38分鐘,在攪拌下加入76°C的熱水分散調(diào)節(jié)至固含量至16%,制得陽離子玉米淀粉AKD亞穩(wěn)定乳液,將亞穩(wěn)定乳液經(jīng)22MPa均質(zhì)后,冷卻至26°C,得到固含量為16%的穩(wěn)定的陽離子玉米淀粉AKD中/堿性施膠劑,所述的石蠟為精煉石蠟。將此陽離子玉米淀粉AKD中/堿性施膠劑用于以100%國內(nèi)廢紙抄造的110克/米2瓦楞原紙中,淀粉用量66千克/噸紙,陽離子玉米淀粉AKD中/堿性施膠劑2. 6千克/噸紙,表面施膠劑后瓦楞原紙的Cobb值為39克/米2,環(huán)壓指數(shù)為7. 6牛 米2/克,裂斷長為4. 6千米,達(dá)到A級(jí)高強(qiáng)瓦楞原紙質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),用陽離子玉米淀粉AKD中/堿性施膠劑施膠后,每噸瓦楞原紙的施膠成本降低了 9元。實(shí)施例三
      一種陽離子玉米淀粉AKD中/堿性施膠劑的制備方法,包括以下步驟
      第一步,將200克水、100克玉米淀粉和0. 6克真菌a -淀粉酶加入第一反應(yīng)器中在52 °C時(shí)反應(yīng)I. 4小時(shí),得到降解玉米淀粉,水、玉米淀粉和真菌a-淀粉酶的質(zhì)量比為200 100 0.6,然后向第一反應(yīng)器中加入7克氫氧化鈉,升溫到64°C加入49克3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨,再升溫至92°C反應(yīng)I. 6小時(shí),降溫至52°C加入5克醋酸,再降至24°C,玉米淀粉、氫氧化鈉、3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨和醋酸的質(zhì)量比為100 7 49 5,
      第二步,向第一反應(yīng)器中加水,調(diào)節(jié)體系固含量至22%,即得陽離子玉米淀粉乳化劑,第三步,在第二反應(yīng)器中加入110克陽離子玉米淀粉乳化劑、110克石蠟和120克AKD,其中陽離子玉米淀粉乳化劑、石蠟和AKD的質(zhì)量比為110 110 120,升高溫度至72°C,待石蠟和AKD熔融后,攪拌36分鐘,在攪拌下加入77 °C的熱水分散調(diào)節(jié)至固含量至17%,制得陽離子玉米淀粉AKD亞穩(wěn)定乳液,將亞穩(wěn)定乳液經(jīng)24MPa均質(zhì)后,冷卻至27°C,得到固含量為17%的穩(wěn)定的陽離子玉米淀粉AKD中/堿性施膠劑,所述的石蠟為半精煉石蠟。將此陽離子玉米淀粉AKD中/堿性施膠劑用于以100%國內(nèi)廢紙抄造的110克/米2瓦楞原紙中,淀粉用量67千克/噸紙,陽離子玉米淀粉AKD中/堿性施膠劑2. 7千克/噸紙,表面施膠劑后瓦楞原紙的Cobb值為38克/米2,環(huán)壓指數(shù)為7. 7牛 米2/克,裂斷長為4. 7千米,達(dá)到A級(jí)高強(qiáng)瓦楞原紙質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),用陽離子玉米淀粉AKD中/堿性施膠劑施膠后,每噸瓦楞原紙的施膠成本降低了 8元。實(shí)施例四
      一種陽離子玉米淀粉AKD中/堿性施膠劑的制備方法,包括以下步驟
      第一步,將200克水、100克玉米淀粉和O. 6克真菌α -淀粉酶加入第一反應(yīng)器中在53 °C時(shí)反應(yīng)I. 6小時(shí),得到降解玉米淀粉,水、玉米淀粉和真菌α-淀粉酶的質(zhì)量比為200 100 O. 6,然后向第一反應(yīng)器中加入7克氫氧化鈉,升溫到66°C加入49克3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨,再升溫至93°C反應(yīng)I. 4小時(shí),降溫至53°C加入5克醋酸,再降至26°C,玉米淀粉、氫氧化鈉、3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨和醋酸的質(zhì)量比為100 7 49 5, 第二步,向第一反應(yīng)器中加水,調(diào)節(jié)體系固含量至23%,即得陽離子玉米淀粉乳化劑,第三步,在第二反應(yīng)器中加入110克陽離子玉米淀粉乳化劑、110克石蠟和120克AKD,其中陽離子玉米淀粉乳化劑、石蠟和AKD的質(zhì)量比為110 110 120,升高溫度至73°C,待石蠟和AKD熔融后,攪拌34分鐘,在攪拌下加入78°C的熱水分散調(diào)節(jié)至固含量至18%,制得陽離子玉米淀粉AKD亞穩(wěn)定乳液,將亞穩(wěn)定乳液經(jīng)26MPa均質(zhì)后,冷卻至28°C,得到固含量為18%的穩(wěn)定的陽離子玉米淀粉AKD中/堿性施膠劑,所述的石蠟為精煉石蠟。將此陽離子玉米淀粉AKD中/堿性施膠劑用于以100%國內(nèi)廢紙抄造的110克/米2瓦楞原紙中,淀粉用量68千克/噸紙,陽離子玉米淀粉AKD中/堿性施膠劑2. 8千克/噸紙,表面施膠劑后瓦楞原紙的Cobb值為37克/米2,環(huán)壓指數(shù)為7. 8牛 米2/克,裂斷長為4. 8千米,達(dá)到A級(jí)高強(qiáng)瓦楞原紙質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),用陽離子玉米淀粉AKD中/堿性施膠劑施膠后,每噸瓦楞原紙的施膠成本降低了 7元。實(shí)施例五
      一種陽離子玉米淀粉AKD中/堿性施膠劑的制備方法,包括以下步驟
      第一步,將200克水、100克玉米淀粉和O. 6克真菌α -淀粉酶加入第一反應(yīng)器中在54°C時(shí)反應(yīng)I. 8小時(shí),得到降解玉米淀粉,水、玉米淀粉和真菌α -淀粉酶的質(zhì)量比為200 100 O. 6,然后向第一反應(yīng)器中加入7克氫氧化鈉,升溫到68°C加入49克3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨,再升溫至94V反應(yīng)I. 2小時(shí),降溫至54°C加入5克醋酸,再降至28°C,玉米淀粉、氫氧化鈉、3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨和醋酸的質(zhì)量比為100 7 49 5,
      第二步,向第一反應(yīng)器中加水,調(diào)節(jié)體系固含量至24%,即得陽離子玉米淀粉乳化劑,第三步,在第二反應(yīng)器中加入110克陽離子玉米淀粉乳化劑、110克石蠟和120克AKD,其中陽離子玉米淀粉乳化劑、石蠟和AKD的質(zhì)量比為110 110 120,升高溫度至74°C,待石蠟和AKD熔融后,攪拌32分鐘,在攪拌下加入79°C的熱水分散調(diào)節(jié)至固含量至19%,制得陽離子玉米淀粉AKD亞穩(wěn)定乳液,將亞穩(wěn)定乳液經(jīng)28MPa均質(zhì)后,冷卻至29°C,得到固含量為19%的穩(wěn)定的陽離子玉米淀粉AKD中/堿性施膠劑,所述的石蠟為半精煉石蠟和精煉石蠟混合物,兩者的質(zhì)量比為2 I。將此陽離子玉米淀粉AKD中/堿性施膠劑用于以100%國內(nèi)廢紙抄造的110克/米2瓦楞原紙中,淀粉用量69千克/噸紙,陽離子玉米淀粉AKD中/堿性施膠劑2. 9千克/噸紙,表面施膠劑后瓦楞原紙的Cobb值為36克/米2,環(huán)壓指數(shù)為7. 9牛 米2/克,裂斷長為4. 9千米,達(dá)到A級(jí)高強(qiáng)瓦楞原紙質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),用陽離子玉米淀粉AKD中/堿性施膠劑施膠后,每噸瓦楞原紙的施膠成本降低了 6元。
      實(shí)施例六
      一種陽離子玉米淀粉AKD中/堿性施膠劑的制備方法,包括以下步驟
      第一步,將200克水、100克玉米淀粉和0. 6克真菌a -淀粉酶加入第一反應(yīng)器中在55°C時(shí)反應(yīng)2. 0小時(shí),得到降解玉米淀粉,水、玉米淀粉和真菌a -淀粉酶的質(zhì)量比為200 100 0.6,然后向第一反應(yīng)器中加入7克氫氧化鈉,升溫到70°C加入49克3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨,再升溫至95°C反應(yīng)I小時(shí),降溫至55°C加入5克醋酸,再降至30°C,玉米淀粉、氫氧化鈉、3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨和醋酸的質(zhì)量比為100 7 49 5,
      第二步,向第一反應(yīng)器中加水,調(diào)節(jié)體系固含量至25%,即得陽離子玉米淀粉乳化劑,第三步,在第二反應(yīng)器中加入110克陽離子玉米淀粉乳化劑、110克石蠟和120克AKD,其中陽離子玉米淀粉乳化劑、石蠟和AKD的質(zhì)量比為110 110 120,升高溫度至75°C,待石蠟和AKD熔融后,攪拌30分鐘,在攪拌下加入80°C的熱水分散調(diào)節(jié)至固含量至20%,制得陽離子玉米淀粉AKD亞穩(wěn)定乳液,將亞穩(wěn)定乳液經(jīng)30MPa均質(zhì)后,冷卻至30°C,得到固含量為20%的穩(wěn)定的陽離子玉米淀粉AKD中/堿性施膠劑,所述的石蠟為半精煉石蠟和精煉石蠟混合物,兩者的質(zhì)量比為I : 2。將此陽離子玉米淀粉AKD中/堿性施膠劑用于以100%國內(nèi)廢紙抄造的110克/米2瓦楞原紙中,淀粉用量70千克/噸紙,陽離子玉米淀粉AKD中/堿性施膠劑3. 0千克/噸紙,表面施膠劑后瓦楞原紙的Cobb值為35克/米2,環(huán)壓指數(shù)為8. 0牛 米2/克,裂斷長為5. 0千米,達(dá)到A級(jí)高強(qiáng)瓦楞原紙質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),用陽離子玉米淀粉AKD中/堿性施膠劑施膠后,每噸瓦楞原紙的施膠成本降低了 5元。綜上所述,本發(fā)明采用玉米淀粉降解后進(jìn)行陽離子化,將其作為乳化劑應(yīng)用于AKD和石蠟的乳化,制備的中/堿性施膠劑乳液粘度小,穩(wěn)定性好,制備的乳液顆粒帶陽電荷,有助于留著并且與帶負(fù)電荷的紙張纖維能夠緊密結(jié)合,不但提高乳液穩(wěn)定性能和施膠性能,并且降低了施膠成本。
      權(quán)利要求
      1.一種陽離子玉米淀粉AKD中/堿性施膠劑的制備方法,其特征在于,包括以下步驟 第一步,將水、玉米淀粉和真菌α-淀粉酶加入第一反應(yīng)器中在50-55 °C時(shí)反應(yīng)I.0-2.0小時(shí),得到降解玉米淀粉,水、玉米淀粉和真菌α-淀粉酶的質(zhì)量比為200 100 O. 6,然后向第一反應(yīng)器中加入氫氧化鈉,升溫到60-70°C加入3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨,再升溫至90-95°C反應(yīng)1-2小時(shí),降溫至50-55°C加入醋酸,再降至20_30°C,玉米淀粉、氫氧化鈉、3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨和醋酸的質(zhì)量比為100 : 7 : 49 : 5, 第二步,向第一反應(yīng)器中加水,調(diào)節(jié)體系固含量至20-25%,即得陽離子玉米淀粉乳化劑, 第三步,在第二反應(yīng)器中加入陽離子玉米淀粉乳化劑、石蠟和AKD,其中陽離子玉米淀粉乳化劑、石蠟和AKD的質(zhì)量比為110 110 120,升高溫度至70-75°C,待石蠟和AKD熔融后,攪拌30-40分鐘,在攪拌下加入75-80°C的熱水分散調(diào)節(jié)至固含量至15_20%,制得陽離子玉米淀粉AKD亞穩(wěn)定乳液,將亞穩(wěn)定乳液經(jīng)20-30MPa均質(zhì)后,冷卻至25_30°C,得到固含量為15-20%的穩(wěn)定的陽離子玉米淀粉AKD中/堿性施膠劑,所述的石蠟為半精煉石蠟或精煉石蠟,或兩者以任意比例的混合物。
      2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種陽離子玉米淀粉AKD中/堿性施膠劑的制備方法,其特征在于,包括以下步驟 第一步,將200克水、100克玉米淀粉和O. 6克真菌α -淀粉酶加入第一反應(yīng)器中在50°C時(shí)反應(yīng)I. O小時(shí),得到降解玉米淀粉,水、玉米淀粉和真菌α -淀粉酶的質(zhì)量比為200 100 O. 6,然后向第一反應(yīng)器中加入7克氫氧化鈉,升溫到60°C加入49克3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨,再升溫至90°C反應(yīng)2小時(shí),降溫至50°C加入5克醋酸,再降至20°C,玉米淀粉、氫氧化鈉、3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨和醋酸的質(zhì)量比為100 7 49 5, 第二步,向第一反應(yīng)器中加水,調(diào)節(jié)體系固含量至20%,即得陽離子玉米淀粉乳化劑, 第三步,在第二反應(yīng)器中加入110克陽離子玉米淀粉乳化劑、110克石蠟和120克AKD,其中陽離子玉米淀粉乳化劑、石蠟和AKD的質(zhì)量比為110 110 120,升高溫度至70°C,待石蠟和AKD熔融后,攪拌40分鐘,在攪拌下加入75°C的熱水分散調(diào)節(jié)至固含量至15%,制得陽離子玉米淀粉AKD亞穩(wěn)定乳液,將亞穩(wěn)定乳液經(jīng)20MPa均質(zhì)后,冷卻至25°C,得到固含量為15%的穩(wěn)定的陽離子玉米淀粉AKD中/堿性施膠劑,所述的石蠟為半精煉石蠟。
      3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種陽離子玉米淀粉AKD中/堿性施膠劑的制備方法,其特征在于,包括以下步驟 第一步,將200克水、100克玉米淀粉和O. 6克真菌α -淀粉酶加入第一反應(yīng)器中在51 °C時(shí)反應(yīng)1. 2小時(shí),得到降解玉米淀粉,水、玉米淀粉和真菌α -淀粉酶的質(zhì)量比為200 100 O. 6,然后向第一反應(yīng)器中加入7克氫氧化鈉,升溫到62°C加入49克3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨,再升溫至91 °C反應(yīng)I. 8小時(shí),降溫至51 °C加入5克醋酸,再降至22°C,玉米淀粉、氫氧化鈉、3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨和醋酸的質(zhì)量比為100 7 49 5, 第二步,向第一反應(yīng)器中加水,調(diào)節(jié)體系固含量至21%,即得陽離子玉米淀粉乳化劑, 第三步,在第二反應(yīng)器中加入110克陽離子玉米淀粉乳化劑、110克石蠟和120克AKD,其中陽離子玉米淀粉乳化劑、石蠟和AKD的質(zhì)量比為110 110 120,升高溫度至71°C,待石蠟和AKD熔融后,攪拌38分鐘,在攪拌下加入76°C的熱水分散調(diào)節(jié)至固含量至16%,制得陽離子玉米淀粉AKD亞穩(wěn)定乳液,將亞穩(wěn)定乳液經(jīng)22MPa均質(zhì)后,冷卻至26°C,得到固含量為16%的穩(wěn)定的陽離子玉米淀粉AKD中/堿性施膠劑,所述的石蠟為精煉石蠟。
      4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種陽離子玉米淀粉AKD中/堿性施膠劑的制備方法,其特征在于,包括以下步驟 第一步,將200克水、100克玉米淀粉和O. 6克真菌α -淀粉酶加入第一反應(yīng)器中在52°C時(shí)反應(yīng)I. 4小時(shí),得到降解玉米淀粉,水、玉米淀粉和真菌α -淀粉酶的質(zhì)量比為200 100 O. 6,然后向第一反應(yīng)器中加入7克氫氧化鈉,升溫到64°C加入49克3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨,再升溫至92°C反應(yīng)I. 6小時(shí),降溫至52°C加入5克醋酸,再降至24°C,玉米淀粉、氫氧化鈉、3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨和醋酸的質(zhì)量比為100 7 49 5, 第二步,向第一反應(yīng)器中加水,調(diào)節(jié)體系固含量至22%,即得陽離子玉米淀粉乳化劑, 第三步,在第二反應(yīng)器中加入110克陽離子玉米淀粉乳化劑、110克石蠟和120克AKD,其中陽離子玉米淀粉乳化劑、石蠟和AKD的質(zhì)量比為110 110 120,升高溫度至72°C,待石蠟和AKD熔融后,攪拌36分鐘,在攪拌下加入77 °C的熱水分散調(diào)節(jié)至固含量至17%,制得陽離子玉米淀粉AKD亞穩(wěn)定乳液,將亞穩(wěn)定乳液經(jīng)24MPa均質(zhì)后,冷卻至27°C,得到固含量為17%的穩(wěn)定的陽離子玉米淀粉AKD中/堿性施膠劑,所述的石蠟為半精煉石蠟。
      5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種陽離子玉米淀粉AKD中/堿性施膠劑的制備方法,其特征在于,包括以下步驟 第一步,將200克水、100克玉米淀粉和O. 6克真菌α -淀粉酶加入第一反應(yīng)器中在53°C時(shí)反應(yīng)I. 6小時(shí),得到降解玉米淀粉,水、玉米淀粉和真菌α -淀粉酶的質(zhì)量比為200 100 O. 6,然后向第一反應(yīng)器中加入7克氫氧化鈉,升溫到66 °C加入49克3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨,再升溫至93°C反應(yīng)I. 4小時(shí),降溫至53°C加入5克醋酸,再降至26°C,玉米淀粉、氫氧化鈉、3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨和醋酸的質(zhì)量比為100 7 49 5, 第二步,向第一反應(yīng)器中加水,調(diào)節(jié)體系固含量至23%,即得陽離子玉米淀粉乳化劑, 第三步,在第二反應(yīng)器中加入110克陽離子玉米淀粉乳化劑、110克石蠟和120克AKD,其中陽離子玉米淀粉乳化劑、石蠟和AKD的質(zhì)量比為110 110 120,升高溫度至73°C,待石蠟和AKD熔融后,攪拌34分鐘,在攪拌下加入78°C的熱水分散調(diào)節(jié)至固含量至18%,制得陽離子玉米淀粉AKD亞穩(wěn)定乳液,將亞穩(wěn)定乳液經(jīng)26MPa均質(zhì)后,冷卻至28°C,得到固含量為18%的穩(wěn)定的陽離子玉米淀粉AKD中/堿性施膠劑,所述的石蠟為精煉石蠟。
      6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種陽離子玉米淀粉AKD中/堿性施膠劑的制備方法,其特征在于,包括以下步驟 第一步,將200克水、100克玉米淀粉和O. 6克真菌α -淀粉酶加入第一反應(yīng)器中在54°C時(shí)反應(yīng)I. 8小時(shí),得到降解玉米淀粉,水、玉米淀粉和真菌α -淀粉酶的質(zhì)量比為200 100 O. 6,然后向第一反應(yīng)器中加入7克氫氧化鈉,升溫到68°C加入49克3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨,再升溫至94V反應(yīng)I. 2小時(shí),降溫至.54°C加入5克醋酸,再降至28°C,玉米淀粉、氫氧化鈉、3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨和醋酸的質(zhì)量比為100 7 49 5,第二步,向第一反應(yīng)器中加水,調(diào)節(jié)體系固含量至24%,即得陽離子玉米淀粉乳化劑,第三步,在第二反應(yīng)器中加入110克陽離子玉米淀粉乳化劑、110克石蠟和120克AKD,其中陽離子玉米淀粉乳化劑、石蠟和AKD的質(zhì)量比為110 110 120,升高溫度至74°C,待石蠟和AKD熔融后,攪拌32分鐘,在攪拌下加入79°C的熱水分散調(diào)節(jié)至固含量至19%,制得陽離子玉米淀粉AKD亞穩(wěn)定乳液,將亞穩(wěn)定乳液經(jīng)28MPa均質(zhì)后,冷卻至29°C,得到固含量為19%的穩(wěn)定的陽離子玉米淀粉AKD中/堿性施膠劑,所述的石蠟為半精煉石蠟和精煉石蠟混合物,兩者的質(zhì)量比為2 I。
      7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種陽離子玉米淀粉AKD中/堿性施膠劑的制備方法,其特征在于,包括以下步驟 第一步,將200克水、100克玉米淀粉和O. 6克真菌α -淀粉酶加入第一反應(yīng)器中在55°C時(shí)反應(yīng)2. O小時(shí),得到降解玉米淀粉,水、玉米淀粉和真菌α -淀粉酶的質(zhì)量比為200 100 O. 6,然后向第一反應(yīng)器中加入7克氫氧化鈉,升溫到70°C加入49克3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨,再升溫至95°C反應(yīng)I小時(shí),降溫至55°C加入5克醋酸,再降至30°C,玉米淀粉、氫氧化鈉、3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨和醋酸的質(zhì)量比為.100 7 49 5, 第二步,向第一反應(yīng)器中加水,調(diào)節(jié)體系固含量至25%,即得陽離子玉米淀粉乳化劑,第三步,在第二反應(yīng)器中加入110克陽離子玉米淀粉乳化劑、110克石蠟和120克AKD,其中陽離子玉米淀粉乳化劑、石蠟和AKD的質(zhì)量比為110 110 120,升高溫度至75°C,待石蠟和AKD熔融后,攪拌30分鐘,在攪拌下加入80°C的熱水分散調(diào)節(jié)至固含量至20%,制得陽離子玉米淀粉AKD亞穩(wěn)定乳液,將亞穩(wěn)定乳液經(jīng)30MPa均質(zhì)后,冷卻至30°C,得到固含量為20%的穩(wěn)定的陽離子玉米淀粉AKD中/堿性施膠劑,所述的石蠟為半精煉石蠟和精煉石蠟混合物,兩者的質(zhì)量比為I : 2。
      全文摘要
      一種陽離子玉米淀粉AKD中/堿性施膠劑的制備方法,先將玉米淀粉在真菌α-淀粉酶的作用下進(jìn)行降解,再將降解玉米淀粉在氫氧化鈉作用下用3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨進(jìn)行陽離子化,然后用醋酸中和得到陽離子玉米淀粉乳化劑,最后用陽離子玉米淀粉乳化劑乳化AKD和石蠟,得到陽離子玉米淀粉AKD中/堿性施膠劑,制備的陽離子玉米淀粉AKD中/堿性施膠劑帶有陽電荷,有助于與帶負(fù)電荷的紙張纖維結(jié)合,因此大大提高了施膠性能,本發(fā)明制備過程中使用了價(jià)格便宜的陽離子玉米淀粉作為乳化劑,用價(jià)格便宜的石蠟代替部分價(jià)格較高的AKD,不但提高了乳液穩(wěn)定性能和施膠性能,還降低了施膠成本。
      文檔編號(hào)D21H17/17GK102635030SQ201210136218
      公開日2012年8月15日 申請日期2012年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月4日
      發(fā)明者劉俠, 張國運(yùn), 彭莉, 楊秀芳 申請人:陜西科技大學(xué)
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