CN112694416A - 一种酯基季铵盐造纸烘缸剥离剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种酯基季铵盐造纸烘缸剥离剂及其制备方法。本发明酯基季铵盐造纸烘缸剥离剂采用的制备方法为：在氮气保护下，多元胺与油脂、脂肪酸或脂肪酸多元醇酯进行缩合反应，然后在溶剂条件下继续反应至分子量不再变大，最后在绝压环境下与烷基化试剂反应得到酯基季铵盐造纸烘缸剥离剂。本发明的造纸烘缸剥离剂使用方便，易于清理，剥离效果好且可调。
Description
技术领域
本发明属于造纸工业助剂领域，涉及一种应用于起皱纸生产加工过程中的酯基季铵盐造纸烘缸剥离剂及其制备方法。
背景技术
在擦手纸、面巾纸、厨房纸等生活用纸的生产过程中，为了提高纸张的柔软度、松厚度等指标以提高纸张的手感，通常要对纸页进行起皱处理。
起皱过程如下：纸张通过粘缸剂的粘附作用转移到烘缸上，然后通过刮刀刀片对纸页内的纤维作用使其断裂、卷曲进行起皱，然后从烘缸上剥离。这一过程往往会出现粘缸问题，会造成针眼、纸张掉粉、纸面不平整、断纸等问题，严重影响纸张的质量稳定性。因此生活用纸厂家在生产生活用纸的工艺过程中，会使用造纸烘缸剥离剂来解决这一问题。
当前市售的造纸烘缸剥离剂按其组成主要有：矿物油类、植物油类、聚醚类、有机硅类等，这些类型的剥离剂主要成分均是油性成分，在最终的剥离剂产品内还必须复配乳化剂才能使用，这些油性物质和乳化剂大多会挥发出一定气味，对人体健康危害大；并且油性物质因其疏水的特性，一粘附在生产设备上不易清洁，容易造成胶黏物障碍，对纸张质量稳定性有很大影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种可溶于水且不需要另外复配乳化剂的酯基季铵盐造纸烘缸剥离剂及其制备方法。
为此，本发明采用如下的技术方案：一种酯基季铵盐造纸烘缸剥离剂的制备方法，其包括步骤：
1)在氮气保护的条件下，多元胺与油脂、脂肪酸或脂肪酸多元醇酯混合，加入催化剂后在100-150℃的环境下进行缩合反应3-6h，得到剥离剂中间体；
2)向剥离剂中间体中加入溶剂，保持绝压环境及150-240℃保温2-4h；
3)降温至60-100℃，绝压条件下缓慢加入烷基化试剂，反应6-8h，得到酯基季铵盐造纸烘缸剥离剂。
进一步地，所述的多元胺为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺、羟乙基乙二胺、羟丙基乙二胺、乙二胺、丁二胺、三乙胺中的一种或多种的混合物。
进一步地，所述的催化剂为磷酸、硫酸、次亚磷酸、对氨基苯磺酸中的一种或多种的混合物。
进一步地，所述的催化剂用量为多元胺重量的0.1-4％。
进一步地，所述的油脂为花生油、橄榄油、菜籽油、芝麻油、棉籽油、稻米油、葵花籽油、亚麻油、红花籽油、大豆油、棕榈油、植物油酸中的一种或多种的混合物。
进一步地，所述的脂肪酸为丁酸、己酸、辛酸、癸酸、硬脂酸、月桂酸、豆蔻酸、花生酸中的一种或多种的混合物。
进一步地，所述的脂肪酸多元醇酯为失水山梨醇酯、聚乙二醇油酸酯、聚乙二醇丙烯酸酯中的一种或多种的混合物。
进一步地，所述的溶剂为苯、甲苯、甲醇、乙醇、异丙醇、丙二醇、醋酸甲酯、醋酸乙酯、丙酮、甲基丁酮、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚中的一种或多种的混合物。
进一步地，所述的烷基化试剂为一氯甲烷、二氯甲烷、一氯乙烷、甲醇、乙醇、硫酸二甲酯、硫酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、环氧氯丙烷中的一种或多种的混合物。
本发明还提供上述制备方法得到的酯基季铵盐造纸烘缸剥离剂，其原料的各组分质量百分比如下：
上述各组分的质量百分比之和为100％。
本发明具有的有益效果如下：
本发明的造纸烘缸剥离剂不仅可以解决纸页的粘缸现象，并且保持毛毯的清洁，还可对起皱刮刀有良好的润滑作用，减少刮刀磨损，延长刮刀寿命。
本发明的造纸烘缸剥离剂使用方便，易于清理，剥离效果好且可调。
具体实施方式
以下结合具体实施方式，对本发明的技术进行详细描述。应当知道的是，以下具体实施方式仅用于帮助本领域技术人员理解本发明，而非对本发明的限制。
实施例1
在具有称重、夹套加热、氮气保护、搅拌、温度、压力指示以及进料等条件的不锈钢反应釜中，加入大豆油47.9g，氮气置换，升温至150℃并保温15分钟，反应釜内物料恒重为45.2g。加入三乙烯四胺14.5g，加入0.5g次亚磷酸。在氮气保护下，每小时升温10℃直至180℃，保温2h。加入22g异丙醇，继续升温至200℃保温3h。降温至70℃，开启真空系统，逐渐抽真空至100Pa，缓慢滴加12.6g一氯甲烷，保温6h，得到酯基季铵盐造纸烘缸剥离剂A。
实施例2
在具有称重、夹套加热、氮气保护、搅拌、温度、压力指示以及进料等条件的不锈钢反应釜中，加入大豆油51.2g，氮气置换，升温至150℃并保温15分钟，反应釜内物料恒重为46.7g。加入二乙烯三胺14.5g，加入0.5g次亚磷酸。在氮气保护下，每小时升温10℃直至180℃，保温2h。加入22g异丙醇，继续升温至200℃保温3h。降温至70℃，开启真空系统，逐渐抽真空至100Pa，缓慢滴加12.6g一氯甲烷，保温6h，得到酯基季铵盐造纸烘缸剥离剂B。
实施例3
在具有称重、夹套加热、氮气保护、搅拌、温度、压力指示以及进料等条件的不锈钢反应釜中，加入大豆油51.2g，氮气置换，升温至150℃并保温15分钟，反应釜内物料恒重为46.7g。加入二乙烯三胺14.5g，加入0.5g次亚磷酸。在氮气保护下，每小时升温10℃直至180℃，保温2h。加入21g丙二醇，继续升温至200℃保温3h。降温至70℃，开启真空系统，逐渐抽真空至100Pa，缓慢滴加12.6g一氯甲烷，保温6h，得到酯基季铵盐造纸烘缸剥离剂C。
实施例4
在具有称重、夹套加热、氮气保护、搅拌、温度、压力指示以及进料等条件的不锈钢反应釜中，加入大豆油51.2g，氮气置换，升温至150℃并保温15分钟，反应釜内物料恒重为46.7g。加入二乙烯三胺14.5g，加入0.5g次亚磷酸。在氮气保护下，每小时升温10℃直至180℃，保温2h。加入22g异丙醇，继续升温至200℃保温3h。降温至70℃，开启真空系统，逐渐抽真空至100Pa，缓慢滴加13.2g硫酸二甲酯，保温6h，得到酯基季铵盐造纸烘缸剥离剂D。
对比例1
取市售上海东冠卫生纸厂所用索利斯剥离剂做为对比例，为剥离剂E。
剥离效果测试
准确称取1g剥离剂，8g固含量为25％的粘缸剂，混合均匀后铺在光滑的带5*10cm凹槽的铁板上。放入105℃烘箱烘干30分钟，将宽度为3cm的布条浸没在水中，然后将布条铺在铁板的凹槽中并使之压实。放置于105℃烘箱10分钟后用拉力仪测试布条以180度的角度从铁板上剥离的力度，剥离力越小，剥离剂的剥离效果越好。
剥离效果如表1所示，实施例1、实施例2、实施例3、实施例4的剥离效果均比对比例1的剥离效果好。
表1剥离力测试结果
本发明中所描述的具体实施例仅仅是对本发明作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (10)
1.一种酯基季铵盐造纸烘缸剥离剂的制备方法，其特征在于，包括步骤：
1)在氮气保护的条件下，多元胺与油脂、脂肪酸或脂肪酸多元醇酯混合，加入催化剂后在100-150℃的环境下进行缩合反应3-6h，得到剥离剂中间体；
2)向剥离剂中间体中加入溶剂，保持绝压环境及150-240℃保温2-4h；
3)降温至60-100℃，绝压条件下缓慢加入烷基化试剂，反应6-8h，得到酯基季铵盐造纸烘缸剥离剂。
2.如权利要求1所述的一种酯基季铵盐造纸烘缸剥离剂的制备方法，其特征在于，所述的多元胺为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺、羟乙基乙二胺、羟丙基乙二胺、乙二胺、丁二胺、三乙胺中的一种或多种的混合物。
3.如权利要求1所述的一种酯基季铵盐造纸烘缸剥离剂的制备方法，其特征在于，所述的催化剂为磷酸、硫酸、次亚磷酸、对氨基苯磺酸中的一种或多种的混合物。
4.如权利要求1或3所述的一种酯基季铵盐造纸烘缸剥离剂的制备方法，其特征在于，所述的催化剂用量为多元胺重量的0.1-4％。
5.如权利要求1所述的一种酯基季铵盐造纸烘缸剥离剂的制备方法，其特征在于，所述的油脂为花生油、橄榄油、菜籽油、芝麻油、棉籽油、稻米油、葵花籽油、亚麻油、红花籽油、大豆油、棕榈油、植物油酸中的一种或多种的混合物。
6.如权利要求1所述的一种酯基季铵盐造纸烘缸剥离剂的制备方法，其特征在于，所述的脂肪酸为丁酸、己酸、辛酸、癸酸、硬脂酸、月桂酸、豆蔻酸、花生酸中的一种或多种的混合物。
7.如权利要求1所述的一种酯基季铵盐造纸烘缸剥离剂的制备方法，其特征在于，所述的脂肪酸多元醇酯为失水山梨醇酯、聚乙二醇油酸酯、聚乙二醇丙烯酸酯中的一种或多种的混合物。
8.如权利要求1所述的一种酯基季铵盐造纸烘缸剥离剂的制备方法，其特征在于，所述的溶剂为苯、甲苯、甲醇、乙醇、异丙醇、丙二醇、醋酸甲酯、醋酸乙酯、丙酮、甲基丁酮、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚中的一种或多种的混合物。
9.如权利要求1所述的一种酯基季铵盐造纸烘缸剥离剂的制备方法，其特征在于，所述的烷基化试剂为一氯甲烷、二氯甲烷、一氯乙烷、甲醇、乙醇、硫酸二甲酯、硫酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、环氧氯丙烷中的一种或多种的混合物。
10.采用权利要求1-9任一项方法制备得到的酯基季铵盐造纸烘缸剥离剂，其特征在于，其原料的各组分质量百分比如下：
上述各组分的质量百分比之和为100％。
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