造纸行业复合表面施胶剂及制备方法--初稿

造纸行业替代淀粉的复合表面施胶剂及制备方法
技术领域
本发明涉及纸浆造纸技术领域，特别涉及一种造纸行业替代淀粉的复合表面施胶剂，还涉及其制备方法。

背景技术
目前我国的造纸业，由于纸浆短缺，用于生产纸板、瓦楞原纸的企业大都采用于多次重复利用的废旧纸箱进行造纸,这样的纸品原材料所生产的纸张强度低,质量差，需在纸品表面用淀粉进行表面施胶来提高强度，以满足用户的需求，造纸用表面施胶淀粉是用于提高纸和纸板表面强度及提高纸品硬度（环压强度）的主要添加剂，它是一种用量大、应用面很广的造纸添加剂。

淀粉的来源主要是通过人们日常必需的粮食作物，比如玉米、小麦、薯类等作物，经过加工生产出来的，淀粉也是人们赖以生存的粮食和生活必需品，长期以来粮食的短缺，越来越被世界所关注，中国是粮食大国，也是缺粮国，大量的淀粉用于造纸形成了极大的浪费和隐患。

就瓦楞纸而言一吨纸需50-100公斤淀粉才行，全国高强瓦楞纸2000万吨产量计，每年所消耗的淀粉1-2亿吨。

因此寻找一种能够替代淀粉的产品刻不容缓。

并且使用淀粉进行表面施胶时也因为其粘度较差、成膜性及抗水性，也不能满足要求，因此开发一种能够完全替代淀粉又能比淀粉增强效果更明显,抗水性更好的产品意义重大。

发明内容
为了解决以上纸浆造纸技术领域淀粉施胶剂造成的粘度高、资源浪费、施胶剂效果差的问题，本发明提供了一种提高纸张的表面强度和物理指标，也能节约粮食、降低生产成本，粘度低、施胶效果好的造纸行业替代淀粉的复合表面施胶剂。

本发明还提供了所述复合表面施胶剂的制备方法，
本发明是通过以下措施实现的：
一种造纸行业替代淀粉的复合表面施胶剂，原料重量配比如下：
400目以上的滑石粉：20-40份，
400目以上的轻质碳酸钙：15-30份，
500目以上的云母粉：10-20份，
400目以上的高岭土：10-20份，
200目以上的钙基膨润土：20-40份，
可再分散乳胶粉：1-3份，
粘度为400-600 mPa·s的羟丙基甲基纤维素：0.05-0.5份，
非离子聚丙烯酰胺：0.1-0.5份，
聚乙烯醇17-99：1-10份，
分子量为1000-10000的聚丙烯酸钠：0.05-0.5份。

所述的造纸行业替代淀粉的复合表面施胶剂，优选原料重量配比如下：
400目以上的滑石粉：30份，
400目以上的轻质碳酸钙：20份，
500目以上的云母粉：16份，
400目以上的高岭土：14份，
200目以上的钙基膨润土：30份，
可再分散乳胶粉：2份，
粘度为500 mPa·s的羟丙基甲基纤维素：0.3份，
非离子聚丙烯酰胺：0.3份，
聚乙烯醇17-99：5份，
分子量为1000-10000的聚丙烯酸钠：0.25份。

上述造纸行业替代淀粉的复合表面施胶剂中使用的聚乙烯醇17-99又称浆纱树脂(Sizing resin)，简称PVA17－99，兰州维尼纶公司就有生产。

白色或微黄色粉末或絮状物固体。

玻璃化温度85℃，皂化值3～12mgKOH/g。

溶于90～95℃的热水，几乎不溶于冷水。

所述的造纸行业替代淀粉的复合表面施胶剂的制备方法，将滑石粉、轻质碳酸钙、云母粉、高岭土、钙基膨润土、可再分散乳胶粉投入混合器内，搅拌均匀，再将羟丙基甲基纤维素、非离子聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚丙烯酸钠投入到混合器中，搅拌10-20分钟，即得。

在上述的整个制备方法中，只要简单的复配搅拌均匀即可，所涉生产工艺非常适合工业化操作，集中生产后装袋供应造纸企业使用。

在上述表面施胶淀粉替代剂，由于采用了价格低廉的无机矿物质和少量粘合剂，所生产的产品价格比淀粉低三分之一左右，既节约了淀粉又为企业带来了很大的经济效益。

使用时将得到的造纸行业复合表面施胶剂用水稀释到10%-15%质量浓度并加温到90-100℃，保温20-30分钟，待聚乙烯醇溶解后即可使用。

本发明的有益效果：
（1）采用价廉物美的矿物材料，施胶成本大幅降低，为企业带来明显的经济效益；
（2）本发明的施胶剂能够赋予纸张所必须的表面强度和基本的物理性能，通过调节粘合剂添加比例，可以调节表面施胶剂的成膜软硬程度，既玻璃化温度，使涉产品得到所希望的某些特定功能，既提环压强度又提高抗水效果耐折性能也有所提高；
（3）此外与传统的淀粉施胶相比，施胶剂分子链上的羟基很少，形成大量氢键，致使体系粘度低，可以提高施胶液的固含量在施胶辊残留很少，较高的车速也不会造成施胶障碍。

具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面结合具体实施例来进一步说明。

实施例1：
一种造纸行业替代淀粉的复合表面施胶剂，原料重量配比如下：
400目的滑石粉：20份，
400目的轻质碳酸钙： 30份，
500目的云母粉：10份，
400目的高岭土： 20份，
200目的钙基膨润土：20份，
可再分散乳胶粉： 3份，
粘度为400mPa·s的羟丙基甲基纤维素：0.05份，
非离子聚丙烯酰胺： 0.5份，
聚乙烯醇17-99：1份，
分子量为1000-10000的聚丙烯酸钠：0.5份。

制备方法：
将滑石粉、轻质碳酸钙、云母粉、高岭土、钙基膨润土、可再分散乳胶粉投入混合器内，搅拌均匀，再将羟丙基甲基纤维素、非离子聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚丙烯酸钠投入到混合器中，搅拌10-20分钟，即得。

实施例2：
造纸行业替代淀粉的复合表面施胶剂，原料重量配比如下：
400目的滑石粉：30份，
400目的轻质碳酸钙：20份，
500目的云母粉：16份，
400目的高岭土：14份，
200目的钙基膨润土：30份，
可再分散乳胶粉：2份，
粘度为500 mPa·s的羟丙基甲基纤维素：0.3份，
非离子聚丙烯酰胺：0.3份，
聚乙烯醇17-99：5份，
分子量为1000-10000的聚丙烯酸钠：0.25份。

制备方法同实施例1。

实施例3：
一种造纸行业替代淀粉的复合表面施胶剂，原料重量配比如下：
400目的滑石粉：40份，
400目以上的轻质碳酸钙：15份，
500目以上的云母粉：20份，
400目以上的高岭土：10份，
200目以上的钙基膨润土：40份，
可再分散乳胶粉：1份，
粘度为400-600 mPa·s的羟丙基甲基纤维素：0.5份，
非离子聚丙烯酰胺：0.1份，
聚乙烯醇17-99：10份，
分子量为1000-10000的聚丙烯酸钠：0.05份。

制备方法同实施例1。

施胶效果实验：
将上述实施例1-3中得到的造纸行业复合表面施胶剂，用水稀释到10%质量浓度并加温到90-100℃，保温20-30分钟，待聚乙烯醇溶解后备用。

取100份打浆度约为42 o SR的杨木漂白热磨机械浆加入9900份水中，经纤维疏解机疏解后，加入4份上述烯基琥珀酸酐施胶剂乳液，混合均匀后形成纸料，加入0.03份阳离子聚丙烯酰胺，混合均匀后，再加入0.3份改性膨润土，再次混合均匀后，通过快速凯塞法纸页成型器抄制定量约60 g/m2的手抄片，并经105℃干燥10min后，利用液体渗透法（GB/T5405—2002）测得手抄片施胶度为213s。

上面一段文字是我之前写过的案子中验证施胶剂性能的描述，请参考一下，将本发明得到的施胶剂进行一下验证，实施例1-3得到的施胶剂都需要验证，同时，还请提供一下使用
淀粉做施胶剂的对比试验，另外，施胶剂的不同加入量所得到的不同的施胶度及其他性能的数据，也请提供一下，有益效果中第二条提到的优点，如果能提供一下试验数据是最好了。

权利要求书
1、一种造纸行业替代淀粉的复合表面施胶剂，其特征是原料重量配比如下：
400目以上的滑石粉：20-40份，
400目以上的轻质碳酸钙：15-30份，
500目以上的云母粉：10-20份，
400目以上的高岭土：10-20份，
200目以上的钙基膨润土：20-40份，
可再分散乳胶粉：1-3份，
粘度为400-600 mPa·s的羟丙基甲基纤维素：0.05-0.5份，
非离子聚丙烯酰胺：0.1-0.5份，
聚乙烯醇17-99：1-10份，
分子量为1000-10000的聚丙烯酸钠：0.05-0.5份。

2、根据权利要求1所述的造纸行业替代淀粉的复合表面施胶剂，其特征是原料重量配比如
下：
400目以上的滑石粉：30份，
400目以上的轻质碳酸钙：20份，
500目以上的云母粉：16份，
400目以上的高岭土：14份，
200目以上的钙基膨润土：30份，
可再分散乳胶粉：2份，
粘度为500 mPa·s的羟丙基甲基纤维素：0.3份，
非离子聚丙烯酰胺：0.3份，
聚乙烯醇17-99：5份，
分子量为1000-10000的聚丙烯酸钠：0.25份。

3、一种权利要求1所述的造纸行业替代淀粉的复合表面施胶剂的制备方法，其特征是将滑石粉、轻质碳酸钙、云母粉、高岭土、钙基膨润土、可再分散乳胶粉投入混合器内，搅拌均匀，再将羟丙基甲基纤维素、非离子聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚丙烯酸钠投入到混合器中，搅拌10-20分钟，即得。

4、根据权利要求3所述的制备方法，其特征是使用时将得到的造纸行业复合表面施胶剂用水稀释到10%-15%质量浓度并加温到90-100℃，保温20-30分钟，待聚乙烯醇溶解后即可使用。

说明书摘要
本发明涉及纸浆造纸技术领域，特别涉及一种造纸行业替代淀粉的复合表面施胶剂，含有滑石粉、轻质碳酸钙、云母粉、高岭土、钙基膨润土、可再分散乳胶粉、羟丙基甲基纤维素、非离子聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚丙烯酸钠。

将滑石粉、轻质碳酸钙、云母粉、高岭土、钙基膨润土、可再分散乳胶粉投入混合器内，搅拌均匀，再将羟丙基甲基纤维素、非离子聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚丙烯酸钠投入到混合器中，搅拌10-20分钟，即得。

本发明的施胶剂能够赋予纸张所必须的表面强度和基本的物理性能，通过调节粘合剂添加比例，可以调节表面施胶剂的成膜软硬程度，既玻璃化温度，使涉产品得到所希望的某些特定功能，既提环压强度又提高抗水效果耐折性能也有所提高。