表面施胶剂及其制备方法、施胶纸[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号(10)申请公布号 CN 104711896 A (43)申请公布日(43)申请公布日 2015.06.17

(21)申请号 201310689112.8(22)申请日 2013.12.13

(71)申请人金东纸业（江苏）股份有限公司

地址212132 江苏省镇江市大港兴港东路8

号(72)发明人马朴 刘翔飞 秦昀昌

(74)专利代理机构深圳市威世博知识产权代理

事务所(普通合伙) 44280

代理人何青瓦(51)Int.Cl.

D21H 21/16(2006.01)

权利要求书1页 说明书5页

(54)发明名称

表面施胶剂及其制备方法、施胶纸(57)摘要

一种表面施胶剂的制备方法，其包括如下步骤：提供淀粉浆液，将该淀粉浆液加热至淀粉糊化温度进行蒸煮；向上述蒸煮后的淀粉浆液中加入长链脂肪酸制成混合浆液，该长链脂肪酸的添加量为淀粉重量的0.1%-10%；将上述混合浆液调整至碱性环境，待所述长链脂肪酸充分溶解后，再调整上述混合浆液pH值至2-11的范围内，制得所述表面施胶剂。本发明还提供一种如上述的表面施胶剂中的制备方法制得的表面施胶剂和应用上述表面施胶剂制得的施胶纸。本发明提供的表面施胶剂能够同时提高纸张的抗水性能和表面强度，其制备方法具有操作简单、成本低等优点。

C N 1 0 4 7 1 1 8 9 6 ACN 104711896 A

权 利 要 求 书

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1.一种表面施胶剂的制备方法，其包括如下步骤：提供淀粉浆液，将该淀粉浆液加热至淀粉糊化温度进行蒸煮；向上述蒸煮后的淀粉浆液中加入长链脂肪酸制成混合浆液，该长链脂肪酸的添加量为淀粉重量的0.1%-10%；

将上述混合浆液调整至碱性环境，待所述长链脂肪酸充分溶解后，再调整上述混合浆液pH值至2-11的范围内，制得所述表面施胶剂。

2.如权利要求1所述的表面施胶剂的制备方法，其特征在于：该淀粉选自木薯淀粉、玉米淀粉以及小麦淀粉中的至少一种。

3.如权利要求1所述的表面施胶剂的制备方法，其特征在于：所述长链脂肪酸的碳链中的碳原子个数在12-20范围内。

4.如权利要求3所述的表面施胶剂的制备方法，其特征在于：所述长链脂肪酸选自月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、油酸以及硬脂酸中的至少一种。

5.如权利要求1所述的表面施胶剂的制备方法，其特征在于：所述长链脂肪酸的添加量为淀粉重量的0.5%-3%。

6.如权利要求1所述的表面施胶剂的制备方法，其特征在于：碱性环境的混合浆液的pH值为11。

7.如权利要求1所述的表面施胶剂的制备方法，其特征在于：待所述长链脂肪酸充分溶解后，再调整上述混合浆液pH值至5-11的范围内。

8.一种如权利要求1-7项任意一项所述的表面施胶剂的制备方法制得的表面施胶剂，其特征在于：该表面施胶剂含有淀粉和长链脂肪酸，该长链脂肪酸的添加量为淀粉重量的0.1%-10%。

9.一种应用如权利要求8所述的表面施胶剂制得的施胶纸。

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CN 104711896 A

说 明 书

表面施胶剂及其制备方法、施胶纸

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技术领域

本发明涉及一种表面施胶剂、该表面施胶剂的制备方法以及应用上述表面施胶剂

进行施胶制得的施胶纸。

[0001]

背景技术

造纸用表面施胶剂采用的是AKD(烷基烯酮二聚物)、松香胶、PVA（聚乙烯醇）等，

然而这些表面施胶剂往往只能提高纸张抗水性能或者只能提高纸张表面的强度，不能同时兼顾纸张抗水性和纸张表面强度两个指标。[0003] 目前，现有技术中若需要同时提高纸张抗水性和纸张表面强度，一般需要添加至少两种药品，生产工艺复杂，成本增加。

[0002]

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种表面施胶剂的制备方法，该方法制得的表面施胶剂能同时兼顾纸张抗水性和纸张表面强度。[0005] 另外，还有必要提供一种应用上述表面施胶剂的制备方法制得的表面施胶剂。[0006] 另外，还有必要提供一种应用上述表面施胶剂进行施胶制得的施胶纸。[0007] 一种表面施胶剂的制备方法，其包括如下步骤：[0008] 提供淀粉浆液，将该淀粉浆液加热至淀粉糊化温度进行蒸煮；[0009] 向上述蒸煮后的淀粉浆液中加入长链脂肪酸制成混合浆液，该长链脂肪酸的添加量为淀粉重量的0.1%-10%；

[0010] 将上述混合浆液调整至碱性环境，待所述长链脂肪酸充分溶解后，再调整上述混合浆液pH值至2-11的范围内，制得所述表面施胶剂。

[0011] 一种应用上述表面施胶剂的制备方法制得的表面施胶剂，该表面施胶剂含有淀粉和长链脂肪酸，该长链脂肪酸的添加量为淀粉重量的0.1%-10%。[0012] 一种应用上述表面施胶剂制得的施胶纸。[0013] 本发明提供的表面施胶剂制备方法，通过添加长链脂肪酸至淀粉浆液中并调节该浆液的pH值，利用长链脂肪酸在pH值下具有不同的形态以及其本身具有的良好抗水性能的两个特性所制备得出的表面施胶剂，应用于纸张表面能够同时提高纸张的表面强度和抗水性能。此外，本发明制备表面施胶的方法具有操作简单、药品添加量减少以及成本低等优点。

[0004]

具体实施方式

[0014] 一种表面施胶剂的制备方法，其包括如下步骤：

[0015] （1）提供淀粉浆液，该淀粉浆液加热至淀粉糊化温度进行蒸煮。

该步骤为将淀粉加水制成淀粉水溶液，然后将该淀粉水溶液升温至淀粉糊化温度（如95℃及以上）进行蒸煮直至淀粉糊化制得所需淀粉浆液。

[0016]

3

CN 104711896 A[0017]

说 明 书

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该淀粉选自木薯淀粉、玉米淀粉以及小麦淀粉中的至少一种。

[0018] （2）向上述蒸煮后的淀粉浆液中加入长链脂肪酸制成混合浆液，该长链脂肪酸的添加量为淀粉重量的0.1%-10%。

[0019] 所述长链脂肪酸是指脂肪酸分子结构中碳链中的碳原子超过12个的脂肪酸。该长链脂肪酸的碳链中的碳原子个数在12-20范围内。优选的，所述长链脂肪包括但不限于酸月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、油酸以及硬脂酸。[0020] 优选的，所述长链脂肪酸的添加量为淀粉重量的0.5%-3%。[0021] （3）将上述混合浆液调整至碱性环境，待所述长链脂肪酸充分溶解后，再调整上述混合浆液pH值至2-11的范围内制得所述表面施胶剂。[0022] 将所述长链脂肪酸添加至上述淀粉浆液后，充分搅拌并调整混合浆液的pH至碱性环境以使该长链脂肪酸能够充分溶解。优选的，该碱性环境的混合浆液的是指该混合浆液的pH为11。[0023] 优选的，待所述长链脂肪酸充分溶解后，再调节该混合浆液的PH值至5-11的范围内。

[0024] 本发明添加的长链脂肪酸具有如下两个性能：第一、长链脂肪酸的长链烷基具有极佳的抗水性能；第二、长链脂肪酸在不同pH的环境下呈现不同形态，具体的，当长链脂肪酸在碱性条件下呈纤维状，当长链脂肪酸在酸性或中性条件下则发生收缩呈絮状。[0025] 本发明充分利用上述长链脂肪酸的两个特性，将其添加至淀粉浆液中并制备成表面施胶剂，将该表面施胶剂应用于纸张后使纸张能够同时具有优秀的抗水性能和表面强度。具体原理如下：

[0026] 利用长链脂肪酸在碱性环境下呈现纤维状的特性，在其加入至淀粉浆液中后调节该混合浆液至碱性环境并使之充分溶解，部分长链脂肪酸会进入到淀粉螺旋结构的内部，剩余的长链脂肪酸依靠自身的纤维状结构以网络骨架的形式包裹分布在淀粉分子之间；[0027] 待长链脂肪酸充分溶解后再调节混合浆液的pH值以使充斥在淀粉螺旋结构的内部以及包裹在淀粉分子的外部的长链脂肪酸发生收缩，并使得淀粉与长链脂肪酸结合更为紧密，具有该紧密结合的淀粉与长链脂肪酸制成的施胶剂施胶至纸张表面后明显提高纸张的表面强度。[0028] 如此，制得的表面施胶剂施胶至纸张表面后，会使得纸张具有优秀的表面强度，此外，由于该长链脂肪酸具有优秀的抗水性能，故含有长链脂肪酸的表面施胶剂施胶至纸张表面后该纸张也具有优秀抗水性能。因此，相较于现有技术，本发明提供的表面施胶剂应用至纸张表面后能够同时提高纸张的表面强度和抗水性能。

[0029] 本发明还提供一种如上述的表面施胶剂中的制备方法制得的表面施胶剂，该表面施胶剂包含淀粉和长链脂肪酸，该长链脂肪酸的添加量为淀粉重量的0.1%-10%。[0030] 本发明还提供一种应用上述表面施胶剂制得的施胶纸。[0031] 下面通过实施例来对本发明进行具体说明。[0032] 空白例

[0033] 取40g绝干木薯淀粉，加水配成质量百分浓度为10%的浆液，加热到95℃蒸煮半小时，蒸煮完成后给纸面施胶，施胶量为2g/m2。[0034] 对比例1

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CN 104711896 A[0035]

说 明 书

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取40g绝干木薯原淀粉，加水配成质量百分浓度为10%的浆液，加热到95℃蒸煮半

小时，蒸煮完成后加入乳化好的AKD（烷基烯酮二聚物）0.8g，再用此施胶液给纸面施胶，施胶量为2g/m2。[0036] 对比例2

[0037] 取40g绝干木薯原淀粉，加水配成质量百分浓度为10%的浆液，加热到95℃蒸煮半小时，蒸煮完成后加入PVA（聚乙烯醇）0.8g，再用此施胶液给纸面施胶，施胶量为2g/m2。[0038] 实施例1

[0039] 取40g绝干木薯原淀粉，加水配成质量百分浓度为10%的浆液，加热到95℃蒸煮半小时，蒸煮完成后加入0.04g棕榈酸（即棕榈酸的添加量为木薯原淀粉重量的0.1%），调整pH为11，待棕榈酸完全溶解后再用此施胶液给纸面施胶，施胶量为2g/m2。[0040] 实施例2

[0041] 取40g绝干木薯原淀粉，加水配成质量百分浓度为10%的浆液，加热到95℃蒸煮半小时，蒸煮完成后加入0.04g棕榈酸（即棕榈酸的添加量为木薯原淀粉重量的0.1%），调整pH为11，搅拌10分钟，待棕榈酸完全溶解后再调pH到7，再用此施胶液给纸面施胶，施胶量为2g/m2。[0042] 实施例3

[0043] 取40g绝干木薯原淀粉，加水配成质量百分浓度为10%的浆液，加热到95℃蒸煮半小时，蒸煮完成后加入0.04g棕榈酸（即棕榈酸的添加量为木薯原淀粉重量的0.1%），调整pH为11，搅拌10分钟，待棕榈酸完全溶解后再调pH到5，再用此施胶液给纸面施胶，施胶量为2g/m2。[0044] 实施例4

[0045] 取40g绝干木薯原淀粉，加水配成质量百分浓度为10%的浆液，加热到95℃蒸煮半小时，蒸煮完成后加入0.04g棕榈酸（即棕榈酸的添加量为木薯原淀粉重量的0.1%），调整pH为11，搅拌10分钟，待棕榈酸完全溶解后再调pH到2，再用此施胶液给纸面施胶，施胶量为2g/m2。[0046] 实施例5

[0047] 取40g绝干玉米原淀粉，加水配成质量百分浓度为10%的浆液，加热到95℃蒸煮半小时，蒸煮完成后加入2g棕榈酸（即棕榈酸的添加量为玉米原淀粉重量的5%），调整pH为11，搅拌10分钟，待棕榈酸完全溶解后再调pH到7，再用此施胶液给纸面施胶，施胶量为2g/m2。

[0048] 实施例6

[0049] 取40g绝干木薯原淀粉，加水配成质量百分浓度为10%的浆液，加热到95℃蒸煮半小时，蒸煮完成后加入4g棕榈酸（即棕榈酸的添加量为木薯原淀粉重量的10%），调整pH为11，搅拌10分钟，待棕榈酸完全溶解后再调pH到5，再用此施胶液给纸面施胶，施胶量为2g/m2。

[0050] 实施例7

[0051] 取40g绝干玉米原淀粉，加水配成质量百分浓度为10%的浆液，加热到95℃蒸煮半小时，蒸煮完成后加入2g硬脂酸（即硬脂酸的添加量为玉米原淀粉重量的5%），调整pH为11，搅拌10分钟，待棕榈酸完全溶解后再调pH到7，再用此施胶液给纸面施胶，施胶量为

5

CN 104711896 A

说 明 书

4/5页

2g/m2。

上述所制得10组表面施胶剂施胶的纸张的性能测试结果如下表一所示。

[0053] 表一

[0052] [0054]

样品空白例对比例1对比例2实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6实施例7

[0055]

RI表面强度接触角0.5s5576655777

43.8°71.2°44.6°63.5°65.5°68.2°68.5°78.2°82.5°78.8°

注：1.RI表面强度：纸张表面强度检测方法，通过RI印刷后纸面纤维的剥离情况

进行打分，数值越大代表表面强度越高。[0057] 2.接触角：表示液体滴在纸面上，在规定的时间时，液滴和纸面形成的夹角。角度越大代表纸张抗水能力越强。[0058] 由表一可知：

[0059] 1.由对比例1和空白例得出：向淀粉浆液中加入AKD（烷基烯酮二聚物）制得施胶液给纸面施胶后只提高了纸张抗水性能，强度变化不大。[0060] 2.由对比例2和空白例得出：向淀粉浆液中加入PVA（聚乙烯醇）制得施胶液给纸面施胶后只提高纸张强度，抗水性能变化不大。[0061] 3.由上述实施例得出：向淀粉浆液中加入长链脂肪酸制得的施胶液给纸面施胶后，纸张的抗水性能与纸张表面强度均有所增强。[0062] 本发明提供的表面施胶剂制备方法，通过添加长链脂肪酸至淀粉浆液中并调节该浆液的pH值，利用长链脂肪酸在pH值下具有不同的形态以及其本身具有的良好抗水性能的两个特性制备得到表面施胶剂，该表面施胶剂应用于纸张表面能够同时提高纸张的表面强度和抗水性能。此外，本发明制备表面施胶的方法具有操作简单、药品添加量减少以及成本低等优点。

[0056]

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CN 104711896 A[0063]

说 明 书

5/5页

本领域技术人员还可在本发明权利要求公开的范围和精神内做其它形式和细节

上的各种修改、添加和替换。当然，这些依据本发明精神所做的各种修改、添加和替换等变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

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