一種造紙用低固含量的硬脂酸鈣潤滑劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種造紙用低固含量的硬脂酸鈣潤滑劑，按以下重量分?jǐn)?shù)的組分配置而成：硬脂酸120～160份，不飽和脂肪酸15～35份，乳化劑A 1～4份，乳化劑B 3～8份，增稠劑1～4份，氫氧化鈣20～40份，水400?600份。本發(fā)明的硬脂酸鈣潤滑劑摒棄傳統(tǒng)工藝需添加的尿素原料，降低了生產(chǎn)及應(yīng)用階段的刺激氣味，改善了使用環(huán)境，具有優(yōu)異的機(jī)械性能和貯存穩(wěn)定性，粘度小，潤滑效果顯著，且制備方法簡單、省時，能夠有效地克服現(xiàn)有添加尿素的高固含量硬脂酸鈣潤滑劑的不足。
【專利說明】
一種造紙用低固含量的硬脂酸鈣潤滑劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于潤滑劑技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種紙張涂料潤滑劑，尤其涉及一種造紙用低 固含量的硬脂酸鈣潤滑劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著國內(nèi)造紙行業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，涂布紙的需求量不斷增加，涂布紙機(jī)的 車速越來越快，這使得對涂料的潤滑性能要求越來越高，這就需要在涂料中添加潤滑劑，潤 滑劑能起到降低涂層摩擦系數(shù)，改善涂料流變性，進(jìn)而提高涂層平整度，提高成品紙光澤度 的功能。
[0003] 造紙用硬脂酸鈣潤滑劑分散液大多是50%固含量。由于高固含量的硬脂酸鈣潤滑 劑粘度較高，傳統(tǒng)硬脂酸鈣潤滑劑生產(chǎn)中需要添加尿素達(dá)到降低粘度作用。但尿素在堿性 環(huán)境會產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)化合物，在涂布工段會產(chǎn)生刺激氣味，惡化使用環(huán)境，并容易使食品 包裝類紙產(chǎn)生揮發(fā)物。此外，現(xiàn)有技術(shù)中已開發(fā)出來相應(yīng)的低固含量的硬脂酸鈣造紙用潤 滑劑，如專利CN102363936A公開了造紙用分散型潤滑劑及其制備方法和應(yīng)用，但制得的潤 滑劑粘度和固含量偏大;專利CN103194932A公開了一種用于造紙涂料的高固含量硬脂酸鈣 潤滑劑及其制備方法，但該潤滑劑固含量較高，制備工藝繁瑣，專利CN102154940A公開了一 種造紙用潤滑劑的制備方法，雖然具有低固含量、低粘度和良好的穩(wěn)定性，但該方法采用強(qiáng) 氧化劑和強(qiáng)還原劑，且制得的潤滑劑儲存時間短，易變質(zhì)，綜合性能差。
[0004] 因此，現(xiàn)有的低固含量、高或低粘度的硬脂酸鈣潤滑劑已滿足不了目前涂布工業(yè) 生產(chǎn)需求，如何開發(fā)出低固含量、低粘度等綜合性能優(yōu)良的硬脂酸鈣潤滑劑是本領(lǐng)域技術(shù) 人員所急需解決的技術(shù)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明為解決傳統(tǒng)硬脂酸鈣潤滑劑生產(chǎn)中添加尿素帶來的揮發(fā)性有機(jī)化合物問 題，提出了一種造紙用低固含量的硬脂酸鈣潤滑劑及其制備方法。
[0006] 本發(fā)明提供了一種造紙用低固含量的硬脂酸鈣潤滑劑，摒棄傳統(tǒng)工藝需添加的尿 素原料，產(chǎn)品固含量低且體系穩(wěn)定，降低了生產(chǎn)及應(yīng)用階段的刺激氣味，改善了使用環(huán)境， 還有利于控制生產(chǎn)食品包裝紙的揮發(fā)物;通過加入增稠劑，能夠有效防止分散物質(zhì)沉降，而 且能賦予分散液優(yōu)異的機(jī)械性能和1C存穩(wěn)定性。
[0007] 本發(fā)明還提供了一種造紙用低固含量的硬脂酸鈣潤滑劑的制備方法，操作簡單、 省時，能夠有效地克服現(xiàn)有低固含量硬脂酸鈣潤滑劑的不足。
[0008] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0009] 本發(fā)明的第一個方面是提供一種造紙用低固含量的硬脂酸鈣潤滑劑，由以下重量 分?jǐn)?shù)的組分配置而成： 硬脂酸 17~22份 不飽和脂肪酸 5~10份 乳化劑A 0.3-4份
[0010] 乳化劑 B 0.35-3 份 增稠劑 0,24~0.5份 氫氧化鈣 4.2~15份 水 20-60份。
[0011] 進(jìn)一步地，所述造紙用低固含量的硬脂酸鈣潤滑劑，由以下重量分?jǐn)?shù)的組分配置 而成： 硬脂酸 18~21份 不飽和脂肪酸 6~8份 乳化劑A 0.5~2份
[0012] 乳化劑B 0.5-2份 增稠劑 0,3~0.4份 氫氧化鈣 7~12份 水 30-50份。
[0013] 進(jìn)一步地，所述造紙用低固含量的硬脂酸鈣潤滑劑，由以下重量分?jǐn)?shù)的組分配置 而成：
[0014] 硬脂酸 19~20份 不飽和脂肪酸 6.5~7.5份 乳化劑A 0.8~1.2份 乳化劑B 1-1.5份
[0015] 增稠劑 0.354.38份 氫氧化鈣 8~10份 水 40-45份&
[0016] 進(jìn)一步地，所述乳化劑A選自脂肪酸甲酯乙氧基化物的磺酸鹽、壬基酚聚氧乙烯醚 磺酸鈉中的一種或兩種。
[0017] 進(jìn)一步地，所述乳化劑B選自烷基酚聚氧乙烯醚、乙二醇脂肪酸酯、脂肪酸甲酯與 環(huán)氧乙烷的縮合物、失水山梨醇單油酸酯、失水山梨醇單硬脂酸酯、聚氧化乙烯單月桂酸酯 或聚氧化乙烯蓖麻油中的一種或幾種。
[0018] 進(jìn)一步地，所述不飽和脂肪酸選自油酸、椰子油脂肪酸、棕擱油酸或豆蔻油酸中一 種或幾種。
[0019] 進(jìn)一步地，所述增稠劑為聚丙烯酰胺或羧甲基纖維素鈉。
[0020] 進(jìn)一步地，還包括0.02-0.04重量份的葡萄糖改性劑和0.1-0.2重量份的氧化鋇表 面活性劑，優(yōu)選地，所述葡萄糖改性劑的用量為0.03份，所述氧化鋇的用量為0.15份，以進(jìn) 一步地提高硬脂酸鈣潤滑劑的穩(wěn)定性和潤滑效果。
[0021] 本發(fā)明的第二方面是提供一種造紙用低固含量的硬脂酸鈣潤滑劑的制備方法，包 括以下步驟：
[0022] (1)將乳化劑A加入適量水中，攪拌升溫至40~60°C，加入氫氧化鈣攪拌10_30min， 制得氫氧化鈣乳液；
[0023] (2)將乳化劑B和不飽和脂肪酸溶于水中，攪拌均勻，加熱至75-90°C，加入步驟（1) 的氫氧化鈣乳液，并加速攪拌，升溫至90-95°C保溫1.5-2.5h，降溫至60-70°C ;
[0024] (3)將聚丙烯酰胺加入到步驟(2)產(chǎn)物中，攪拌均勻出料，即得造紙用低固含量的 硬脂酸鈣潤滑劑。
[0025] 進(jìn)一步地，所述步驟（1)中反應(yīng)溫度為47-50°C攪拌速度為200-300r/min，攪拌時 間為20min。
[0026] 進(jìn)一步地，所述步驟(2)中加速攪拌速度為500-600r/min，保溫溫度為92-94 °C，保 溫時間為2h。
[0027] 進(jìn)一步地，所述所制得的硬脂酸鈣潤滑劑粘度為30_40mPa · s，重量固含量為20-30%，pH 值為6.5~7.5。
[0028] 進(jìn)一步地，于所述步驟（1)中加入0.02-0.04份的葡萄糖改性劑，于步驟(2)中加入 0.1-0.2份的氧化鋇表面活性劑。
[0029] 本發(fā)明的第三個方面是提供一種造紙用低固含量的硬脂酸鈣潤滑劑在造紙涂布 上的應(yīng)用。
[0030] 本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下技術(shù)效果：
[0031] 本發(fā)明的造紙用低固含量的硬脂酸鈣潤滑劑摒棄傳統(tǒng)工藝需添加的尿素原料，產(chǎn) 品固含量低且體系穩(wěn)定，降低了生產(chǎn)及應(yīng)用階段的刺激氣味，改善了使用環(huán)境;采用聚丙烯 酰為增稠劑加入反應(yīng)體系中時，能夠有效防止分散物質(zhì)沉降，而且能賦予分散液優(yōu)異的機(jī) 械性能和貯存穩(wěn)定性;本發(fā)明制備的硬脂酸鈣潤滑劑具有優(yōu)異的機(jī)械性能和貯存穩(wěn)定性， 粘度小，潤滑效果顯著，且制備方法簡單、省時，能夠有效地克服現(xiàn)有添加尿素的高固含量 硬脂酸鈣潤滑劑的不足。
【具體實(shí)施方式】
[0032] 下面通過具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)和具體的介紹，以使更好的理解本發(fā)明， 但是下述實(shí)施例并不限制本發(fā)明范圍。
[0033] 實(shí)施例1造紙用低固含量的硬脂酸鈣潤滑劑的制備
[0034] (1)將1.4g壬基酚聚氧乙烯醚磺酸鈉，加入到盛有20g水的燒杯中，攪拌升溫至40 ~60°C，加入15g氫氧化鈣乳化20分鐘；
[0035] (2)20g硬脂酸，10g椰子油脂肪酸，lg乙二醇脂肪酸酯，1.5g失水山梨醇單油酸酯， 30g水加入到2L四口燒瓶中，加熱攪拌至85°C ;再將乳化好的氫氧化鈣乳液加入四口燒瓶， 90°C保溫2小時；
[0036] (3)降溫至60°C加入0.5g聚丙烯酰胺，攪拌出料，即得到分散型硬脂酸鈣潤滑劑。 測得粘度為8〇11^&*8(勵1-旋轉(zhuǎn)粘度計測得，下同），重量固含量為24.8%。
[0037]實(shí)施例2造紙用低固含量的硬脂酸鈣潤滑劑的制備
[0038] (1)將2g脂肪酸甲酯乙氧基化物的磺酸鹽，1.5g壬基酚聚氧乙烯醚磺酸鈉，加入到 盛有30g水的燒杯中，攪拌升溫至40~60°C，加入10g氫氧化鈣乳化20分鐘；
[0039] (2)17g硬脂酸，8g豆蔻油酸，1.5g聚氧化乙烯單月桂酸酯，0.7g聚氧化乙烯蓖麻 油，30g水加入到2L四口燒瓶中，加熱攪拌至90°C ;再將乳化好的氫氧化鈣乳液加入四口燒 瓶，87°C保溫2小時；
[0040] (3)降溫65°C加入0.25g聚丙烯酰胺，攪拌出料，即得到分散型硬脂酸鈣潤滑劑。測 得粘度為9711^3.8，重量固含量為25.5%。
[0041 ]實(shí)施例3造紙用低固含量的硬脂酸鈣潤滑劑的制備
[0042] (1)將1.2g脂肪酸甲酯乙氧基化物的磺酸鹽，加入到盛有20g水的燒杯中，然后加 入0.03g葡萄糖，攪拌升溫至40~60°C，加入10g氫氧化媽乳化20分鐘；
[0043] (2) 20g硬脂酸，7g油酸，15g烷基酚聚氧乙烯醚，0.15g氧化鋇，40g水加入到2L四口 燒瓶中，加熱攪拌至90°C ;再將乳化好的氫氧化鈣乳液加入四口燒瓶，80°C保溫2小時；
[0044] (3)降溫65°C加入0.37g聚丙烯酰胺，攪拌出料，即得到分散型硬脂酸鈣潤滑劑。測 得粘度為8〇11^3.8，重量固含量為25.3%。
[0045] 對上述實(shí)施例1-3的產(chǎn)物和市場上兩個某廠家50%固含量同類型潤滑劑進(jìn)行樣品 做應(yīng)用評估，結(jié)果見下表：
[0046] 表1涂布紙樣指標(biāo)
[0047]
[0048]由上述表1的數(shù)據(jù)可以看出，本發(fā)明的三個沒有添加尿素的固含量在25%左右的 硬脂酸鈣潤滑劑與市場上常規(guī)的50 %固含量的硬脂酸鈣潤滑劑涂布紙樣的各項指標(biāo)更優(yōu) 異，應(yīng)用效果更好，達(dá)到要求。
[0049]以上對本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但其只是作為范例，本發(fā)明并不限 制于以上描述的具體實(shí)施例。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，任何對本發(fā)明進(jìn)行的等同修改和 替代也都在本發(fā)明的范疇之中。因此，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下所作的均等變換和 修改，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種造紙用低固含量的硬脂酸鈣潤滑劑，其特征在于，按以下重量分?jǐn)?shù)的組分配置 而成： 硬脂酸 17~22份 不飽和脂肪酸 5~10份 乳化劑A 0.3-4份 乳化劑B 0.35-3份 增稠劑 0.24-0.5份 氫氧化鈣 4.2~15份 水 20-60汾; 其中，所述乳化劑A選自脂肪酸甲酯乙氧基化物的磺酸鹽、壬基酚聚氧乙烯醚磺酸鈉中 的一種或兩種;所述乳化劑B選自烷基酚聚氧乙烯醚、乙二醇脂肪酸酯、脂肪酸甲酯與環(huán)氧 乙烷的縮合物、失水山梨醇單油酸酯、失水山梨醇單硬脂酸酯、聚氧化乙烯單月桂酸酯或聚 氧化乙烯蓖麻油中的一種或幾種。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙用低固含量的硬脂酸鈣潤滑劑，其特征在于，所述不飽和 脂肪酸選自油酸、椰子油脂肪酸、棕擱油酸或豆蔻油酸中一種或幾種。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙用低固含量的硬脂酸鈣潤滑劑，其特征在于，所述增稠劑 為聚丙烯酰胺或羧甲基纖維素鈉。4. 如權(quán)利要求1-3任一項所述的造紙用低固含量的硬脂酸鈣潤滑劑的制備方法，其特 征在于，包括以下步驟： (1) 將乳化劑A加入適量水中，攪拌升溫至40~60°C，加入氫氧化鈣攪拌10_30min，制得 氫氧化鈣乳液； (2) 將乳化劑B和不飽和脂肪酸溶于水中，攪拌均勻，加熱至75-90Γ，加入步驟（1)的氫 氧化鈣乳液，并加速攪拌，升溫至90-95°C保溫1.5-2.5h，降溫至60-70°C ; (3) 將聚丙烯酰胺加入到步驟(2)產(chǎn)物中，攪拌均勻出料，即得造紙用低固含量的硬脂 酸鈣潤滑劑。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的造紙用低固含量的硬脂酸鈣潤滑劑的制備方法，其特征在于， 所述步驟(1)中反應(yīng)溫度為47-50°C攪拌速度為200-300r/min，攪拌時間為20min。6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的造紙用低固含量的硬脂酸鈣潤滑劑的制備方法，其特征在于， 所述步驟(2)中加速攪拌速度為500-600r/min，保溫溫度為92-94°C，保溫時間為2h。7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的造紙用低固含量的硬脂酸鈣潤滑劑的制備方法，其特征在于， 所制得的硬脂酸鈣潤滑劑粘度為30-4011^3. 8，重量固含量為20-30%，？!1值為6.5~7.5。8. 如1-3任一項所述的造紙用低固含量的硬脂酸鈣潤滑劑在造紙涂布上的應(yīng)用。
【文檔編號】D21H19/64GK105862507SQ201610453233
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月21日
【發(fā)明人】施曉旦, 于廣偉, 王虎, 金霞朝
【申請人】上海東升新材料有限公司