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一种造纸用复合乳化稳定剂及其制备方法

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-10-15 10:02:14

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 张芳 | 2023-10-15 10:02:14

1.一种造纸用复合乳化稳定剂,其特征在于,包括以下重量份数的原料:10-20份碱金属碳酸氢盐、30-40份聚烯丙胺、10-15份生物单糖;所述碱金属碳酸氢盐和所述生物单糖至少部分被所述聚烯丙胺包覆,以形成包覆表层。2.根据权利要求1所述的一种造纸用复合乳化稳定剂,其特征在于,所述碱金属碳酸氢盐为碳酸氢钠、碳酸氢钾中的任意一种。3.根据权利要求1所述的一种造纸用复合乳化稳定剂,其特征在于,所述生物单糖为葡萄糖、果糖、半乳糖中的任意一种。4.根据权利要求1所述的一种造纸用复合乳化稳定剂,其特征在于,还包括所述碱金属碳酸氢盐质量5-10%的氢氧化钠;所述氢氧化钠至少部分被所述聚烯丙胺包覆。5.根据权利要求1所述的一种造纸用复合乳化稳定剂,其特征在于,还包括所述聚烯丙胺质量1-5%的微晶蜡;所述微晶蜡至少部分分布于所述包覆表层中。

本发明属于造纸助剂技术领域,具体涉及一种造纸用复合乳化稳定剂及其制备方法。本发明研制的产品中,包括以下重量份数的原料:10‑20份碱金属碳酸氢盐、30‑40份聚烯丙胺、10‑15份生物单糖;所述碱金属碳酸氢盐和所述生物单糖至少部分被所述聚烯丙胺包覆,以形成包覆表层。在制备产品时,先将碱金属碳酸氢盐和生物单糖搅拌混合均匀,得混合料;再将混合料与聚烯丙胺混合后,于惰性气体保护状态下,于温度为50℃以下,球磨混合,出料,即得造纸用复合乳化稳定剂。本发明所得产品可以有效提高造纸过程中,乳液的稳定性。

造纸行业中,传统造纸施胶剂乳液通常由表面活性剂充当乳化剂,阳离子高分子类物质为稳定剂。商业化施胶剂乳液中阳离子淀粉用量通常较大,能达到施胶剂有效含量的2~4倍,获得的施胶剂乳液有效成分含量低。同时表面活性剂的使用不利于纸页施胶度的提高。Pickering乳液具有的高效、低泡、高稳定性的优势引起造纸工业者的注意,近年来,研究者们围绕固体颗粒稳定的施胶剂乳液开展了大量的研究工作。

1903年Ramsden发现固体颗粒能吸附于油水界面上稳定乳液,后来Pickering对固体颗粒稳定乳液进行了较为系统的研究,由固体颗粒稳定的乳液也被成为皮克林(Pickering)乳液。Pickering乳液具有好的环境相容性和稳定性,这使之不仅在化学、材料科学等理论研究中具有重要意义,在石油、造纸、日化、食品等工业技术领域也有很重要的应用价值,从而成为多个领域的研究热点。

固体颗粒稳定油相形成的Pickering乳液具有良好的稳定性,其稳定乳液的机理与传统表面活性剂不同,研究者提出了多种稳定机理。固体颗粒界面吸附形成稳定的乳液,固体颗粒在乳液滴表面形成紧密排布的界面膜,界面膜的空间位阻作用减弱了乳液液滴间的碰撞聚并;同时,固体颗粒吸附在液滴表面使液滴表面电荷相同,增加了乳液液滴之间的静电斥力,这两种因素共同作用提高了乳液的稳定性。

然而,由于固体颗粒在液滴表面吸附,虽然可以增加乳液液滴之间的静电斥力并防止乳液液滴之间的碰撞,但是,因为固体颗粒吸附后,导致了乳液液滴的重量增大,因此,在实际使用过程中,尤其是长期存放过程中,容易由于重量增大后,导致乳液液滴沉降,从而使得乳液的稳定性下降。

湖北文理学院(Hubei University of Arts and Science)是省属全日制普通本科高等院校,位于全国历史文化名城、湖北省域副中心城市—襄阳市,地处中华民族智慧化身诸葛亮的故居—古隆中。学校办学历史最早可以追溯到创办于1958年的襄阳师范专科学校;1966-1978年,武汉大学襄阳分校在此设立;1998年3月,襄阳师范高等专科学校、襄樊职业大学、襄樊教育学院合并组建襄樊学院;2000年7月,湖北省工艺美术学校整体并入;2012年2月,更名为湖北文理学院。截至2022年12月,学校设有二级学院18个,开设本科专业59个;拥有2个一级学科硕士学位授权点、11个硕士专业学位授权点;有教职工1675人,专任教师1168人;全日制在校生19000余人。

过添加少量微晶蜡,使得产品表面具有一定的疏水性能,避免产品在存放过程中,因为吸湿导致的产品过早分解,从而导致在使用过程中,对乳液稳定性的提升能力下降。

本专利成果采用技术转让,技术入股,技术合作等成果转化方式,希望进一步实现该专利的有益效果,有兴趣皆可面议。