[發明專利]一種PAE濕強劑的制備方法

有效

• 申請號: 202010300137.4
• 申請日: 2020-04-16
• 公開（公告）號: CN111454450B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 錢進;梁福根;謝占豪;方黎鋒;姚勝;來雷;趙世英;陳文杰
• 申請（專利權）人: 浙江傳化華洋化工有限公司
• 主分類號: C08G69/48
• 分類號: C08G69/48;C08G69/26;C08G69/28;D21H21/20;D21H17/55
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所(普通合伙) 33206
• 代理人: 張建青

本發明公開了一種PAE濕強劑的制備方法。本發明采用的步驟為：油脂與烯基胺衍生物進行酯交換反應，形成長烷鏈酰胺基仲胺化合物，然后加入二元酸或對應的二元酯，縮聚反應形成聚酰胺多胺，產物加水形成聚酰胺多胺中間體的水溶液；所述的水溶液在室溫下加入溶劑，緩慢加入環氧氯丙烷，反應一段時間后，升溫至40?90℃再反應一段時間，最后加入有機酸終止反應，加水稀釋得到固含量20?40％的PAE濕強劑。本發明通過額外加入油脂，使PAE濕強劑中包含長烷鏈酰胺基化合物，在局部形成非結合區，提升了紙品吸收性；在交聯階段加入溶劑，提高了環氧氯丙烷的轉化率，使最終產品可以在更高的固含量下保持穩定。

技術領域

本發明屬于造紙助劑技術領域，涉及一種吸收性改善、高固含量和環氧氯丙烷不過量的PAE濕強劑的制備方法。

背景技術

未處理的纖維制品，沾了水后會失去95％-97％的強度，大部分的紙品沾了水后都很容易破損，解決方法是使用濕強劑。

濕強劑的應用領域非常廣闊，包括紙袋、戶外海報、包裝箱、餐巾紙、手帕紙、擦手紙、廚房紙、食品包裝、濾紙、藍圖紙、相片紙、地圖紙等。紙品中添加濕強劑后，在高濕度下具有更高的強度，更不易變形。

用作濕強劑的材料可以是脲醛樹脂、三聚氰胺-甲醛樹脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、酚醛樹脂、聚胺-環氧氯丙烷、環氧樹脂、乙二醛-聚丙烯酰胺、乙二胺-聚丙烯酰胺、乙二醛-聚乙烯胺、雙醛淀粉、陽離子改性淀粉、改性纖維素、脲醛-聚酰胺以及它們的共聚物、混合物等。

任何一種紙品都需要考慮包括濕強度在內的多個指標，比如，紙袋、包裝箱、食品包裝、藍圖紙、地圖裝等要考慮耐破度和耐折等，餐巾紙、手帕紙、擦手紙、廚房紙等要考慮柔軟性和吸收性等。普通濕強劑產品往往只針對單一指標進行改進，大部分濕強劑在提高濕強的同時，也會提高干強度，使紙變得硬挺，使耐折度、耐破度等下降，因此無法被用戶接受。同時，還要考慮濕強劑添加過程的適用性，包括對設備的腐蝕、對纖維成型、烘缸起皺過程的影響等。

經過歷史檢驗，添加PAE作為濕強劑在提升濕強度的同時，基本不會對柔軟性和耐折產生負面影響，而且可以在中性或堿性下使用，避免了設備腐蝕，是首選的濕強劑種類。PAE的中文全稱是聚酰胺多胺環氧氯丙烷。

然而，對于餐巾紙、手帕紙、擦手紙、廚房紙等生活用紙，PAE濕強劑對紙品吸收性的負面影響是不可忽略的，這是由濕強劑起效的原理決定的。紙品的干強度主要來自纖維間氫鍵，濕水時水會取代纖維間氫鍵，紙品的強度隨之下降，濕強劑通過與纖維結合產生新的耐水鍵，降低了纖維間氫鍵被水分替代的速度和比例，從而減少了濕水時強度下降的比例，提高了濕強度。

吸收性對用于清潔的生活用紙非常關鍵，對于在含水或油的環境中使用的餐巾紙、手帕紙、擦手紙、廚房紙等，吸收性差意味著清潔效果差。

搭配使用不同功能的助劑可以減少負面影響，但難以找到綜合性能好且具有性價比的配方。比如PAE濕強劑搭配具有蓬松效果的咪唑啉柔軟劑可以降低吸收性的下降，但會使干強度下降；PAE濕強劑同時搭配具有蓬松效果的咪唑啉柔軟劑和干強劑，在保證濕強度、干強度和柔軟性的情況下，紙品的厚度會變小。

另外，PAE濕強劑中含有的未反應的環氧氯丙烷可被人體吸收，危害人體健康，其水解產物氯丙醇的危害更大。國標GB5009.191-2016規定了食品中氯丙醇的允許含量，包括DCP(1,3-二氯-2-丙醇)、MCPD(3-氯-1,2-丙二醇)。國標GB/T 36420-2018規定了生活用紙和紙制品中可吸收鹵化物的限定含量，包括環氧氯丙烷、DCP、MCPD，但沒有提供檢測方法。

環氧氯丙烷在PAE樹脂中的作用是接枝在聚酰胺多胺中的仲胺基團上形成活性氯。環氧氯丙烷加入量少時，環氧氯丙烷會成為交聯劑，在反應和儲運過程中使多條聚酰胺多胺分子連接到一起，導致濕強劑產品凝固，所以一般都會加入過量的環氧氯丙烷，以保證所有仲胺基團都結合有環氧氯丙烷，都帶有活性羥基，而不是與另一個仲胺上的活性羥基發生交聯反應。