CN103233388A - 一种聚酰胺环氧氯丙烷树脂起皱剥离剂及其制备方法 - Google Patents
一种聚酰胺环氧氯丙烷树脂起皱剥离剂及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种聚酰胺环氧氯丙烷树脂起皱剥离剂及其制备方法。本发明的技术方案要点为：一种聚酰胺环氧氯丙烷树脂起皱剥离剂，主要由以下重量份的组分组成：质量浓度为20%的聚酰胺环氧氯丙烷树脂溶液25-150份、水20-80份、软化剂1-30份、抗氧化剂1-10份和增稠剂0.1-0.5份或者质量浓度为30%的聚酰胺环氧氯丙烷树脂溶液16.7-100份、水20-80份、软化剂1-30份、抗氧化剂1-10份和增稠剂0.1-0.5份或者质量浓度为50%的聚酰胺环氧氯丙烷树脂溶液10-60份、水20-80份、软化剂1-30份、抗氧化剂1-10份和增稠剂0.1-0.5份。本发明还公开了该聚酰胺环氧氯丙烷树脂起皱剥离剂的制备方法。本发明的聚酰胺环氧氯丙烷树脂起皱剥离剂主要应用于生活用纸的加工制造过程中。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚酰胺环氧氯丙烷树脂起皱剥离剂及其制备方法，该起皱剥离剂被广泛地应用于生活用纸的加工制造过程中，属于造纸工业助剂添加剂领域。
背景技术
在生活用纸如手巾纸、搽面纸、药棉纸等的制造过程中，为了使纸张具有良好的柔软度和松厚度，通常要对纸幅进行起皱。这种起皱过程涉及：将纸幅粘着至起皱烘缸（如一种称为扬克式烘缸的装置），然后用刮刀刀片将粘着的纸幅取出。通过刮刀刀片的相互作用力使纸幅内的纤维键断裂导致纸幅卷曲或起皱。
在造纸起皱工艺过程中往往会出现粘缸问题，如处理不当会严重影响纸张的质量，甚至无法进行纸张的抄造。其中纸幅和烘缸表面的粘接力是起皱工艺的关键，许多造纸厂会通过添加一些起皱剥离剂的方式来改善纸张的质量。聚酰胺环氧氯丙烷树脂是一种水溶性、阳离子、热固性树脂，适合中碱性抄纸，具有湿强效果好、不含甲醛、损纸回收容易，兼有助留、助滤作用，目前已成为应用最为广泛的起皱剥离剂。
目前国内外对聚酰胺环氧氯丙烷树脂（PAE）的研究主要在于对其进行改性，如国内专利（CN 101949110 A)描述了一种改性PAE，包含合成低分子量的中间体来合成聚酰胺环氧氯丙烷。国外专利如专利US 6277242描述了一种起皱粘合剂，该起皱粘合剂包含PAE-Ⅰ的高分子量聚氨基酰胺表卤代醇树脂和PAE-Ⅱ低分子量聚氨基酰胺表卤代醇树脂的混合物。这类改性PAE在制备过程中需要根据化学反应进行调节，控制难度大，稳定性差。
虽然聚酰胺环氧氯丙烷树脂是目前公认的效果较理想的起皱剥离剂，但是由于其原料成本高，加上生产上有一个后成熟过程，以及产品的不稳定性，所以市场上的聚酰胺环氧氯丙烷树脂存在价格昂贵、贮存不稳定、固含量低、有机氯含量高等缺点。由于受成本和价格的制约，目前国内还没有成熟的产品问世，对进口的依赖比较大。随着对环保要求的日趋严格，且人们对纸制品要求的提高，各种新型的造纸化学品不断涌现，造纸过程中使用的起皱剥离剂也向着环保型和功能型的方向发展。因此，市场亟待开发出优质、成本合理、多功能环保型的新型皱纹纸。
针对现有技术的缺陷，本发明提供了一种起皱剥离剂，通过改变外部添加剂的分量来调节纸幅与烘缸表面的粘接力，该起皱剥离剂可形成润滑性及耐久性优异的层，能大大改善起皱过程中的粘缸、起皱不均匀和撕纸现象，进而制造出适应性强且品质优异的皱纹纸。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供了一种以聚酰胺环氧氯丙烷树脂为主剂的聚酰胺环氧氯丙烷树脂起皱剥离剂，使用该起皱剥离剂能够有效地改善起皱过程中的粘缸、起皱不均匀和撕纸的现象。本发明解决的另一个技术问题是提供了一种聚酰胺环氧氯丙烷树脂起皱剥离剂的制备方法，该制备方法过程简单、原料易得且环保无污染排放。
本发明的技术方案为：一种聚酰胺环氧氯丙烷树脂起皱剥离剂，其特征在于主要由以下重量份的组分组成：质量浓度为20%的聚酰胺环氧氯丙烷树脂溶液25-150份、水20-80份、软化剂1-30份、抗氧化剂1-10份和增稠剂0.1-0.5份或者质量浓度为30%的聚酰胺环氧氯丙烷树脂溶液16.7-100份、水20-80份、软化剂1-30份、抗氧化剂1-10份和增稠剂0.1-0.5份或者质量浓度为50%的聚酰胺环氧氯丙烷树脂溶液10-60份、水20-80份、软化剂1-30份、抗氧化剂1-10份和增稠剂0.1-0.5份。
本发明所述的聚酰胺环氧氯丙烷树脂起皱剥离剂主要由以下重量份的组分组成：质量浓度为20%的聚酰胺环氧氯丙烷树脂溶液50份、水40份、软化剂5份、抗氧化剂2份和增稠剂0.2份或者质量浓度为30%的聚酰胺环氧氯丙烷树脂溶液33.3份、水40份、软化剂5份、抗氧化剂2份和增稠剂0.2份或者质量浓度为50%的聚酰胺环氧氯丙烷树脂溶液20份、水40份、软化剂5份、抗氧化剂2份和增稠剂0.2份。
本发明所述的软化剂为聚乙二醇10000、聚乙二醇20000或聚乙二醇10000与聚乙二醇20000的混合物，软化剂用于调节产品的固含量，增加产品的润滑性能。
本发明所述的抗氧化剂为羟基乙叉二膦酸（HEDP）、羟基乙叉二膦酸钠、羟基乙叉二膦酸二钠和羟基乙叉二膦酸四钠中的一种或多种，其中有机磷酸盐作为抗氧化剂，腐蚀性小，在高pH值的情况下仍然很稳定，能在150℃高温下满足作业要求。
本发明所述的增稠剂为相对分子质量为800万-1200万的阳离子聚丙烯酰胺。
本发明所述的聚酰胺环氧氯丙烷树脂起皱剥离剂还包括组分pH调节剂，其含量为调节混合溶液pH值为7-7.5所需要的量。
本发明所述的聚酰胺环氧氯丙烷树脂起皱剥离剂主要由以下重量份的组分组成：质量浓度为20%的聚酰胺环氧氯丙烷树脂溶液50份、水40份、软化剂5份、抗氧化剂2份、增稠剂0.2份和pH调节剂3份。
本发明所述的pH调节剂为三乙醇胺、二乙醇胺和一乙醇胺中的一种或多种。
本发明所述的聚酰胺环氧氯丙烷树脂起皱剥离剂的制备方法，其特征在于合成步骤如下：首先称取以下重量份的组分质量浓度为20%的聚酰胺环氧氯丙烷树脂溶液25-150份、水20-80份、软化剂1-30份、抗氧化剂1-10份和增稠剂0.1-0.5份，用水溶解增稠剂并加入软化剂，待软化剂溶解完全后加入质量浓度为20%的聚酰胺环氧氯丙烷树脂溶液和抗氧化剂，最后加入pH调节剂调节混合溶液的pH值为7-7.5，制备好的混合溶液用200目的钢丝网过滤，即制得造纸用聚酰胺环氧氯丙烷树脂起皱剥离剂或者首先称取以下重量份的组分质量浓度为30%的聚酰胺环氧氯丙烷树脂溶液16.7-100份、水20-80份、软化剂1-30份、抗氧化剂1-10份和增稠剂0.1-0.5份，用水溶解增稠剂并加入软化剂，待软化剂溶解完全后加入质量浓度为30%的聚酰胺环氧氯丙烷树脂溶液和抗氧化剂，最后加入pH调节剂调节混合溶液的pH值为7-7.5，制备好的混合溶液用200目的钢丝网过滤，即制得造纸用聚酰胺环氧氯丙烷树脂起皱剥离剂或者首先称取以下重量份的组分质量浓度为50%的聚酰胺环氧氯丙烷树脂溶液10-60份、水20-80份、软化剂1-30份、抗氧化剂1-10份和增稠剂0.1-0.5份，用水溶解增稠剂并加入软化剂，待软化剂溶解完全后加入质量浓度为50%的聚酰胺环氧氯丙烷树脂溶液和抗氧化剂，最后加入pH调节剂调节混合溶液的pH值为7-7.5，制备好的混合溶液用200目的钢丝网过滤，即制得造纸用聚酰胺环氧氯丙烷树脂起皱剥离剂。
本发明所述的聚酰胺环氧氯丙烷树脂起皱剥离剂的制备方法，其特征在于合成步骤如下：先用39.8重量份的水溶解0.2重量份的相对分子质量为1000万的阳离子聚丙烯酰胺，加入聚乙二醇10000 5重量份，溶解完全后，加入质量浓度为20%的聚酰胺环氧氯丙烷树脂溶液50重量份，然后加入抗氧化剂羟基乙叉二膦酸(HEDP)2重量份，最后加入pH调节剂三乙醇胺调节混合溶液的pH值为7-7.5，制备好的溶液用200目的钢丝网过滤，即制得造纸用聚酰胺环氧氯丙烷树脂起皱剥离剂。
本发明具有以下优点：1、本发明涉及的聚酰胺环氧氯丙烷树脂以聚乙二醇10000、聚乙二醇20000或两者的混合物作为软化剂，改善了单纯使用PAE时起皱烘缸表面温度较高而造成的刀具磨损，对烘缸起皱刮刀有良好的润滑保护作用；2、本发明涉及的聚酰胺环氧氯丙烷树脂以羟基乙叉二膦酸（HEDP）、羟基乙叉二膦酸钠、羟基乙叉二膦酸二钠和羟基乙叉二膦酸四钠中的一种或多种作为抗氧化剂，满足了高温条件下的作业要求，有效地保护了起皱烘缸，延长了其使用寿命；3、本发明涉及的聚酰胺环氧氯丙烷树脂以相对分子质量为800万-1200万的阳离子聚丙烯酰胺作为增粘剂；4、本发明涉及的聚酰胺环氧氯丙烷树脂在制备过程中通过改变添加剂的分量来调节纸的粘接力，适应性强，可广泛应用于不同类型纸张的生产；5、本发明使用的原料易得，用量少，操作简单,且其生产制造和排放过程中无三废污染；6、本发明产品解决抄造中的粘缸、成纸揭纸困难、纸页均匀度差等问题，提高纸张的平滑度、光泽度、增光度和纸张强度,且产品性能稳定，成纸质量高。
具体实施方式
实施例
按照下述配比称取原料（千克）：
1、质量浓度为20%的聚酰胺环氧氯丙烷树脂溶液25、水60、软化剂聚乙二醇10000 8、抗氧化剂羟基乙叉二膦酸钠8、相对分子质量为800万的阳离子聚丙烯酰胺0.1；
2、质量浓度为20%的聚酰胺环氧氯丙烷树脂溶液25、水60、软化剂聚乙二醇10000 10、抗氧化剂羟基乙叉二膦酸钠5、相对分子质量为800万的阳离子聚丙烯酰胺0.1；
3、质量浓度为20%的聚酰胺环氧氯丙烷树脂溶液150、水70、软化剂聚乙二醇20000 10、抗氧化剂羟基乙叉二膦酸钠10、相对分子质量为1200万的阳离子聚丙烯酰胺0.5；
4、质量浓度为20%的聚酰胺环氧氯丙烷树脂溶液40、水48、软化剂聚乙二醇10000和聚乙二醇20000的混合物6、抗氧化剂羟基乙叉二膦酸钠和羟基乙叉二膦酸二钠的混合物6、相对分子质量为1000万的阳离子聚丙烯酰胺0.4；
5、质量浓度为30%的聚酰胺环氧氯丙烷树脂溶液30、水59、软化剂聚乙二醇10000 6、抗氧化剂羟基乙叉二膦酸5、相对分子质量为1000万的阳离子聚丙烯酰胺0.2；
6、质量浓度为30%的聚酰胺环氧氯丙烷树脂溶液60、水38、软化剂聚乙二醇10000 1、抗氧化剂羟基乙叉二膦酸1、相对分子质量为800万的阳离子聚丙烯酰胺0.1；
7、质量浓度为30%的聚酰胺环氧氯丙烷树脂溶液50、水35、软化剂聚乙二醇20000 2、抗氧化剂羟基乙叉二膦酸3、相对分子质量为1000万的阳离子聚丙烯酰胺0.4；
8、质量浓度为50%的聚酰胺环氧氯丙烷树脂溶液30、水65、软化剂聚乙二醇20000 3、抗氧化剂羟基乙叉二膦酸二钠2、相对分子质量为1000万的阳离子聚丙烯酰胺0.3；
9、质量浓度为50%的聚酰胺环氧氯丙烷树脂溶液20、水70、软化剂聚乙二醇20000 5、抗氧化剂羟基乙叉二膦酸四钠5、相对分子质量为1200万的阳离子聚丙烯酰胺0.5；
10、质量浓度为50%的聚酰胺环氧氯丙烷树脂溶液10、水75、软化剂聚乙二醇10000 10、抗氧化剂羟基乙叉二膦酸二钠5、相对分子质量为1000万的阳离子聚丙烯酰胺0.3；
11、质量浓度为50%的聚酰胺环氧氯丙烷树脂溶液30、水65、软化剂聚乙二醇20000 3、抗氧化剂羟基乙叉二膦酸二钠2、相对分子质量为1200万的阳离子聚丙烯酰胺0.5；
生产方法如下：
首先用水将阳离子聚丙烯酰胺溶解，然后在溶液中加入软化剂，待软化剂溶解完全后加入聚酰胺环氧氯丙烷树脂溶液和抗氧化剂，最后加入pH调节剂调节混合溶液的pH值为7-7.5，制备好的混合溶液用200目的钢丝网过滤，即制得造纸用聚酰胺环氧氯丙烷树脂起皱剥离剂。
Claims (6)
1.一种聚酰胺环氧氯丙烷树脂起皱剥离剂，其特征在于主要由以下重量份的组分组成：质量浓度为20%的聚酰胺环氧氯丙烷树脂溶液25-150份、水20-80份、软化剂1-30份、抗氧化剂1-10份和增稠剂0.1-0.5份或者质量浓度为30%的聚酰胺环氧氯丙烷树脂溶液16.7-100份、水20-80份、软化剂1-30份、抗氧化剂1-10份和增稠剂0.1-0.5份或者质量浓度为50%的聚酰胺环氧氯丙烷树脂溶液10-60份、水20-80份、软化剂1-30份、抗氧化剂1-10份和增稠剂0.1-0.5份，所述的软化剂为聚乙二醇10000、聚乙二醇20000或聚乙二醇10000与聚乙二醇20000的混合物，所述的抗氧化剂为羟基乙叉二膦酸、羟基乙叉二膦酸钠、羟基乙叉二膦酸二钠和羟基乙叉二膦酸四钠中的一种或多种，所述的增稠剂为相对分子质量为800万-1200万的阳离子聚丙烯酰胺。
2.根据权利要求1所述的聚酰胺环氧氯丙烷树脂起皱剥离剂，其特征在于主要由以下重量份的组分组成：质量浓度为20%的聚酰胺环氧氯丙烷树脂溶液50份、水40份、软化剂5份、抗氧化剂2份和增稠剂0.2份或者质量浓度为30%的聚酰胺环氧氯丙烷树脂溶液33.3份、水40份、软化剂5份、抗氧化剂2份和增稠剂0.2份或者质量浓度为50%的聚酰胺环氧氯丙烷树脂溶液20份、水40份、软化剂5份、抗氧化剂2份和增稠剂0.2份，所述的软化剂为聚乙二醇10000、聚乙二醇20000或聚乙二醇10000与聚乙二醇20000的混合物，所述的抗氧化剂为羟基乙叉二膦酸、羟基乙叉二膦酸钠、羟基乙叉二膦酸二钠和羟基乙叉二膦酸四钠中的一种或多种，所述的增稠剂为相对分子质量为800万-1200万的阳离子聚丙烯酰胺。
3.根据权利要求1或2所述的聚酰胺环氧氯丙烷树脂起皱剥离剂，其特征在于：所述的聚酰胺环氧氯丙烷树脂起皱剥离剂还包括组分pH调节剂，其含量为调节混合溶液pH值为7-7.5所需要的量，所述的pH调节剂为三乙醇胺、二乙醇胺和一乙醇胺中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的聚酰胺环氧氯丙烷树脂起皱剥离剂，其特征在于主要由以下重量份的组分组成：质量浓度为20%的聚酰胺环氧氯丙烷树脂溶液50份、水40份、软化剂5份、抗氧化剂2份、增稠剂0.2份和pH调节剂3份。
5.一种权利要求1所述的聚酰胺环氧氯丙烷树脂起皱剥离剂的制备方法，其特征在于合成步骤如下：首先称取以下重量份的组分质量浓度为20%的聚酰胺环氧氯丙烷树脂溶液25-150份、水20-80份、软化剂1-30份、抗氧化剂1-10份和增稠剂0.1-0.5份，用水溶解增稠剂并加入软化剂，待软化剂溶解完全后加入质量浓度为20%的聚酰胺环氧氯丙烷树脂溶液和抗氧化剂，最后加入pH调节剂调节混合溶液的pH值为7-7.5，制备好的混合溶液用200目的钢丝网过滤，即制得造纸用聚酰胺环氧氯丙烷树脂起皱剥离剂或者首先称取以下重量份的组分质量浓度为30%的聚酰胺环氧氯丙烷树脂溶液16.7-100份、水20-80份、软化剂1-30份、抗氧化剂1-10份和增稠剂0.1-0.5份，用水溶解增稠剂并加入软化剂，待软化剂溶解完全后加入质量浓度为30%的聚酰胺环氧氯丙烷树脂溶液和抗氧化剂，最后加入pH调节剂调节混合溶液的pH值为7-7.5，制备好的混合溶液用200目的钢丝网过滤，即制得造纸用聚酰胺环氧氯丙烷树脂起皱剥离剂或者首先称取以下重量份的组分质量浓度为50%的聚酰胺环氧氯丙烷树脂溶液10-60份、水20-80份、软化剂1-30份、抗氧化剂1-10份和增稠剂0.1-0.5份，用水溶解增稠剂并加入软化剂，待软化剂溶解完全后加入质量浓度为50%的聚酰胺环氧氯丙烷树脂溶液和抗氧化剂，最后加入pH调节剂调节混合溶液的pH值为7-7.5，制备好的混合溶液用200目的钢丝网过滤，即制得造纸用聚酰胺环氧氯丙烷树脂起皱剥离剂。
6.根据权利要求5所述的聚酰胺环氧氯丙烷树脂起皱剥离剂的制备方法，其特征在于合成步骤如下：先用39.8重量份的水溶解0.2重量份的相对分子质量为1000万的阳离子聚丙烯酰胺，加入聚乙二醇10000 5重量份，溶解完全后，加入质量浓度为20%的聚酰胺环氧氯丙烷树脂溶液50重量份，然后加入抗氧化剂羟基乙叉二膦酸2重量份，最后加入pH调节剂三乙醇胺调节混合溶液的pH值为7-7.5，制备好的溶液用200目的钢丝网过滤，即制得造纸用聚酰胺环氧氯丙烷树脂起皱剥离剂。
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