CN101168937B - 瓜尔胶-丙烯酸吸水树脂涂布的吸潮纸及其制备方法 - Google Patents

瓜尔胶-丙烯酸吸水树脂涂布的吸潮纸及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了瓜尔胶-丙烯酸吸水树脂涂布的吸潮纸及其制备方法，其制备方法是将瓜尔胶溶于蒸馏水中，得到质量浓度为0.5-10％的透明水溶液，然后升温到70-80℃，加入丙烯酸，交联剂、亚硫酸钠以及氢氧化钠中和剂，中和度为50-85％，反应2-4小时，得到高吸液树脂；丙烯酸与瓜尔胶的质量比为4∶1-12∶1；亚硫酸钠的用量为瓜尔胶质量的1-2％；交联剂用量为丙烯酸用量的0.025-0.125％；搅拌1分钟后，加入引发剂为丙烯酸用量的0.5-1.5％；随后，采用涂布机在纸张表面涂布吸水树脂，得到高吸潮纸，在一定温度，湿度，吸潮时间内，其吸潮效果最大可以达到230％。该吸潮纸在包装，家用等方面将会有很广泛的用途。

Description

瓜尔胶-丙烯酸吸水树脂涂布的吸潮纸及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种用于吸潮的特种纸，特别是涉及瓜尔胶-丙烯酸吸水树脂涂布的吸潮纸及其制备方法。
背景技术
随着社会的发展，人们对特种纸的需求量在增加，如抗菌纸，卡纸，吸油纸和防锈纸等，通过对纸基材料的后处理，赋予普通纸基材料所不具备的特殊性能，从而获得高值化利用。在气候温暖的南方，由于空气潮湿，不利于物品的储存。人们在保存粮食、纺织物及其他物品的实践中，认识到霉变的根本原因是潮湿引起的。潮湿滋生霉菌，湿热更加剧其霉变生长。因此，降低空气的湿度，保护人们的家居生活物品和工作环境中的仪器设备，延长其使用周期，就成为迫切需要解决的一道难题。目前防潮除湿的办法可归纳为如下几类：
1、加热除湿：对物体加热，使其表面及吸附的水份蒸发，达到除潮湿保干燥的目的，其缺点是加热方法使用范围较小，并且加热有可能对物体造成直接损坏；
2、干风除湿：干燥的风能带走潮湿，干燥的热风，效果更好；
3、不可逆吸潮剂除湿：所谓不可逆吸水剂就是不能反复使用的吸潮剂。因为，该类吸潮剂吸水后，不能简单地用加热的办法使其复原，或是生成了其他物质。如用浓硫酸吸潮，生成稀硫酸，用生石灰(氧化钙)吸潮生成熟石灰(氢氧化钙)；
4、吸潮剂：一般指的吸潮剂，就是经简单处理(加热)后能重复使用的吸潮剂。如硅胶、活性炭颗粒、活性炭纤维等等，处理过程较烦琐，而且需要的材料较多。
目前，人们也会采用被动的方法来除湿，如关闭门窗，用空调抽等。发明专利CN02142779.8涉及一种除湿机，在该除湿机中，通过压缩机对制冷剂进行压缩，通过冷凝器，将该制冷剂供给蒸发器，使通过进气口吸入到主体外壳的空气进入蒸发器，实现除湿，然后，通过冷凝器，将该空气从排气口排放，在主体外壳的上下位置，具有排气口。由于水的汽化潜热很高，除湿的能耗要占到空调总能耗的20％-40％，该技术存在能耗高的问题。专利CN0314791公布了一种防潮纸的改进方法，将防潮涂料涂布在纸载体上，形成防潮层，所用的防潮涂料具有抗水抗湿性能，因此能保证该防潮袋的内容物不吸湿。该技术被动地形成一层防潮膜，来保护纸品和纸品包装的内容物。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种使用方便、具有除湿功能树脂涂布的高吸潮纸及其制备方法。
本发明的目的通过如下技术方案实现：
一种瓜尔胶-丙烯酸吸水树脂涂布的吸潮纸的制备方法，包括如下步骤和工艺条件：
(1)高吸液树脂的合成：将瓜尔胶溶于蒸馏水中，得到质量浓度为0.5-10％的透明水溶液，然后升温到70-80℃，加入丙烯酸、交联剂、引发剂、亚硫酸钠以及氢氧化钠中和剂，中和度为50-85％，反应2-4小时，得到高吸液树脂；所述丙烯酸与瓜尔胶的质量比为4∶1-12∶1；所述亚硫酸钠的用量为瓜尔胶质量的1-2％；交联剂用量为丙烯酸用量的0.025-0.125％；加入引发剂为丙烯酸用量的0.5-1.5％
(2)高吸液树脂在纸张上的涂布：将步骤(1)所得高吸液树脂涂布到手抄纸的一面或者两面上，涂布液量在10-40g/m2，烘干，制得瓜尔胶-丙烯酸吸水树脂涂布的吸潮纸。
为进一步实现本发明目的，所述交联剂为N，N-亚甲基双丙烯酰胺。
所述引发剂为过硫酸铵。
所述为手抄纸为木纤维纸张，纸浆材料为桉木与马尾松的混合浆。可由下述方法制备：按照GB/T 12659-1990对阔叶木浆和针叶木浆进行打浆，然后将质量比为1∶4-3∶7的阔叶木浆和针叶木浆混合浆进行疏解，混合市场上普遍使用的湿强剂聚酰胺-表氯醇树脂，经上网、压榨、烘干等通用步骤制成具有较高湿强度的纸，纸品的定量，尺寸根据使用需要确定。所述湿强剂用量为绝干浆质量的1-5％。纸张定量40，60，80，120，145g/m2，纸品形状可为圆形，方形等。
一种树脂涂布的高吸潮纸，由上述方法制备，其吸潮率范围为94.8-230％。
本发明具有如下优点和有益效果：
(1)本发明的瓜尔胶-丙烯酸吸水树脂涂布的吸潮纸将一种高吸液能力的树脂溶液涂覆在特殊增强处理的木浆纤维表面，经过常规工艺烘干后制得各种定量，尺寸和厚薄的吸潮纸。在任何湿度的空气中，均能有效地吸收水分，降低空气的湿度，当将吸潮后的吸潮纸放置到干燥空间，它又能缓慢的释放其携带的水分，从而实现纸基吸潮墙纸的重复使用。
(2)本发明的瓜尔胶-丙烯酸吸水树脂涂布的吸潮纸吸潮倍率高，吸潮能力强，对物品、环境无污染，能够有效的回收；由于纸张的轻便，更换起来更为简单，占用空间小；保存时间长，便于储存，是环保节能值得推广的应用技术。
(3)本发明瓜尔胶-丙烯酸吸水树脂涂布的吸潮纸具有广泛的用途，可作为空间的吸潮剂，包装盒底部、侧边垫纸，应用在家居生活当中，用于衣柜的防潮垫、鞋盒子的防潮垫等等。吸潮纸吸潮能力突出，完全有能力吸收衣柜、包装盒内多余水份，起到防潮，防霉的效果。
附图说明
图1是实施例1纸张涂布瓜尔胶-丙烯酸吸水树脂前的纤维之间结构电镜图；
图2是制备的瓜尔胶-丙烯酸吸水树脂涂布的吸潮纸吸潮后的纤维之间结构电镜图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但本发明要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。
实施例1：
用1g瓜尔胶溶解在50g蒸馏水中，混合12g丙烯酸，22g蒸馏水，用5.33g氢氧化钠中和，添加0.02g亚硫酸钠、0.003g交联剂N，N-亚甲基双丙烯酰胺以及0.06g引发剂过硫酸铵，少量蒸馏水，搅拌10min，放入70℃水浴锅中，反应2h制成高吸水树脂。将制得的高吸水树脂0.05g涂布在0.8g、定量40g/m2的木纤维纸张单面，采用造纸工业中常用的刮刀涂布机完成，可实现均匀涂布。然后经过烘干处理，温度为100±5℃，烘干时间为45分钟，最后得到高吸潮纸。取单张高吸潮纸平放在恒温恒湿箱温度25℃，湿度60RH，时间为4h的情况下，增重0.0995g，吸潮率为199％。
图1、图2分别是涂布树脂前纸张纤维之间扫描电镜图，放大到2000倍率，可以清楚的看出涂布树脂前后纸张纤维之间结构的变化，纸张在吸潮以后，纤维之间有明显的空隙，这些空隙是由于吸收了水分之后形成的。这表明涂布树脂之后的纸张有明显的吸潮能力。
实施例2
用1g瓜尔胶溶解在60g蒸馏水中，混合4g丙烯酸，24g蒸馏水，用1.78g氢氧化钠中和，添加0.02g亚硫酸钠、0.004g交联剂N，N-亚甲基双丙烯酰胺以及0.06g引发剂过硫酸铵，少量蒸馏水，搅拌10min，放入70℃水浴锅中，反应2h制成高吸水树脂。将制得的高吸水树脂0.1g涂布在0.8g、定量40g/m2的木纤维纸张双面，然后经过烘干处理，温度为100±5℃，烘干时间为45分钟，最后得到高吸潮纸。取单张高吸潮纸平放在恒温恒湿箱温度25℃，湿度60RH，时间为4h的情况下，增重0.1672g，吸潮率为167％。
实施例3
用1g瓜尔胶溶解在60g蒸馏水中，混合10g丙烯酸，15g蒸馏水，用4.5g氢氧化钠中和，添加0.01g亚硫酸钠、0.004g交联剂N，N-亚甲基双丙烯酰胺以及0.06g引发剂过硫酸铵，少量蒸馏水，搅拌10min，放入70℃水浴锅中，反应2h制成高吸水树脂。将制得的高吸水树脂0.05g涂布在0.8g、定量40g/m2的木纤维纸张单面，然后经过烘干处理，温度为100±5℃，烘干时间为45分钟，最后得到高吸潮纸。剪裁单张面积为0.01m2正方形，平放在恒温恒湿箱温度25℃，湿度80RH，时间为8h的情况下，可吸收0.102g水份，吸潮率为204％。
实施例4
用1g瓜尔胶溶解在50g蒸馏水中，混合12g丙烯酸，22g蒸馏水，用5.33g氢氧化钠中和，添加0.02g亚硫酸钠、0.003g交联剂N，N-亚甲基双丙烯酰胺以及0.06g引发剂过硫酸铵，少量蒸馏水，搅拌10min，放入70℃水浴锅中，反应2h制成高吸水树脂。将制得的高吸水树脂0.05g涂布在0.8g、定量40g/m2的木纤维纸张单面，0.1g涂布在同样的木纤维纸张双面。然后经过常规的烘干处理，温度为100±5℃，烘干时间为45分钟，最后得到高吸潮纸。取两张单面吸潮纸和一张双面吸潮纸，树脂面对树脂面，叠加后平放。恒温恒湿箱温度25℃，湿度60RH，时间为4h的情况下，可吸收0.283g水份，吸潮率为94.8％。
实施例5
用1g瓜尔胶溶解在60g蒸馏水中，混合10g丙烯酸，15g蒸馏水，用4.5g氢氧化钠中和，添加0.02g亚硫酸钠、0.005g交联剂N，N-亚甲基双丙烯酰胺以及0.06g引发剂过硫酸铵，少量蒸馏水，搅拌10min，放入70℃水浴锅中，反应2h制成高吸水树脂。将制得的高吸水树脂0.05g涂布在0.8g、定量40g/m2的木纤维纸张单面，然后经过烘干处理，温度为100±5℃，烘干时间为45分钟，最后得到高吸潮纸。选用包装纸盒规格为20×17×15cm，取十张吸潮纸，每两张叠加，树脂面与树脂面对叠，分别放于盒子底部和盒子4个侧边。盒子放置在实验室内，环境温度23℃，湿度74RH，时间为4h，吸收水份0.1107g水份/张，吸潮率为230％。
实施例6
用1g瓜尔胶溶解在50g蒸馏水中，混合12g丙烯酸，22g蒸馏水，用5.33g氢氧化钠中和，添加0.02g亚硫酸钠、0.003g交联剂N，N-亚甲基双丙烯酰胺以及0.06g引发剂过硫酸铵，少量蒸馏水，搅拌10min，放入70℃水浴锅中，反应2h制成高吸水树脂。将制得的高吸水树脂0.05g涂布在0.8g、定量40g/m2的单面，然后经过常规的烘干处理，温度为100±5℃，烘干时间为45分钟，最后得到高吸潮纸。取8张吸潮纸叠放在塑料衣柜底部，衣柜规格为72×54×46cm。环境温度23℃，湿度55RH，时间为12h，吸收0.0742g水份/张，吸潮率为148％。
实施例7
用1g瓜尔胶溶解在60g蒸馏水中，混合10g丙烯酸，15g蒸馏水，用4.5g氢氧化钠中和，添加0.02g亚硫酸钠、0.005g交联剂N，N-亚甲基双丙烯酰胺以及0.06g引发剂过硫酸铵，少量蒸馏水，搅拌10min，放入70℃水浴锅中，反应2h制成高吸水树脂。将制得的高吸水树脂0.05g涂布在0.8g、定量40g/m2的单面，然后经过常规的烘干处理，温度为100±5℃，烘干时间为45分钟，最后得到高吸潮纸。取3张吸潮纸放在抽屉内，平放。环境温度27℃，湿度73RH，时间为12h，吸收0.105g水份/张，吸潮率为210％。
本发明制备的吸潮纸吸潮倍率高，吸潮能力强，对物品、环境无污染，能够有效的回收；由于纸张的轻便，更换起来更为简单，占用空间小；保存时间长，便于储存。适用范围广，能应用于食品、金属、纸板等的包装，起到吸潮防霉防腐蚀的效果。还能应用于家居当中，比如，多层叠加放置在房间的角落，吸收多余的潮湿；放置在衣柜、包装盒内，起到除湿防霉的作用。

Claims (4)

1.一种瓜尔胶-丙烯酸吸水树脂涂布的吸潮纸的制备方法，其特征在于包括如下步骤和工艺条件：
(1)高吸液树脂的合成：将瓜尔胶溶于蒸馏水中，得到质量浓度为0.5-10％的透明水溶液，然后升温到70-80℃，加入丙烯酸、交联剂、引发剂、亚硫酸钠以及氢氧化钠中和剂，中和度为50-85％，反应2-4小时，得到高吸液树脂；所述丙烯酸与瓜尔胶的质量比为4∶1-12∶1；所述亚硫酸钠的用量为瓜尔胶质量的1-2％；交联剂用量为丙烯酸用量的0.025-0.125％；加入引发剂为丙烯酸用量的0.5-1.5％；
(2)高吸液树脂在纸张上的涂布：将步骤(1)所得高吸液树脂涂布到手抄纸的一面或者两面上，涂布液量在10-40g/m2，烘干，制得高吸潮率纸；
所述交联剂为N，N-亚甲基双丙烯酰胺；
所述引发剂为过硫酸铵。
2.根据权利要求1所述的瓜尔胶-丙烯酸吸水树脂涂布的吸潮纸的制备方法，其特征在于所述手抄纸为木纤维纸张，纸浆材料为桉木与马尾松的混合浆。
3.根据权利要求1所述的瓜尔胶-丙烯酸吸水树脂涂布的吸潮纸的制备方法，其特征在于所述烘干温度为95-105℃，烘干时间为30-45分钟。
4.权利要求1所述方法制备的瓜尔胶-丙烯酸吸水树脂涂布的吸潮纸，其特征在于其吸潮率为94.8-230％。
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Assignee: Shanghai Putai Chemical Industrial Co., Ltd.

Assignor: South China University of Technology

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Denomination of invention: Guar gum-acrylic acid water absorption resin coating moisture absorbing paper and preparation method thereof

Granted publication date: 20100519

License type: Exclusive License

Open date: 20080430

Record date: 20100919

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Granted publication date: 20100519

Termination date: 20121128