[发明专利]一种纸张湿强剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及精细化学品中的纸张湿强剂领域，具体涉及一种活性稀释剂改性纸张湿强剂及其制备方法。

背景技术

纸张的湿强度是指纸页遇水或在潮湿的环境中所具有的强度。许多纸制品尤其是工业用纸都要求有较高的湿强度，湿强剂的加入可以改善纸张在润湿等情况下的湿强度。在通常情况下，不添加助剂时纸张被润湿后其强度仅为干燥时强度的5%-10%，加入湿强剂后可使纸张大多保持原有干强度20%-40%的强度。

纸张湿强剂可以划分为永久型和暂时型两类，暂时型纸张湿强剂多用于那些短时、用后废弃的纸制品中；永久型纸张湿强剂通常用于瓦楞纸板和一些特殊用纸中，常用的有脲醛树脂（UF）、改性三聚氰胺甲醛树脂（MF）、聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂（PPE或PAE）以及丙烯酰胺类聚合物等。

随着造纸工业的迅速发展，传统的造纸湿强剂如UF、MF等由于环境污染及甲醛释放等原因，已逐渐被其他产品替代。

碱性熟化的湿强剂PAE成为目前的主流产品，其具有传统湿强剂无法比拟的优点：它不仅不存在甲醛释放问题，且在中碱性条件下和较低用量下，就能达到很好的湿强效果，在提高湿强度的同时并不损失成纸的柔软性、吸收性，具有良好的再成浆性能，特别适用于医疗卫生用纸。但未经改性的PAE交联程度、分子量较低，流着性能差，对一些要求高湿强度纸张的应用效果仍不理想，纸张的湿强效果远达不到生产要求，且导致废水中可吸附性有机卤化物（AOX）含量增加；并会给纸张的抄造带来许多不良影响，如浆料容易产生气泡、絮凝，成纸揭纸困难，纸页均匀度差，刚性低等。

为了提高PAE的交联程度，中国专利ZL200810018397.1中公开了一种有机硅改性纸张增湿强剂的制备方法，首先以二元酸和多元胺为原料合成聚酰胺多胺中间体。取一定量聚酰胺多胺中间体、环氧氯丙烷和有机硅烷偶联剂,于一定温度下反应至达到一定黏度,加酸终止反应,即可得到有机硅改性纸张增湿强剂。公开号为CN101392478A的中国专利申请中公开了一种环氧交联改性纸张增湿强剂的制备方法，以二元酸和多元胺为原料反应制得聚酰胺多胺中间体,取一定量聚酰胺多胺中间体、环氧树脂和环氧氯丙烷,于一定温度下反应至产品达到一定黏度,即可加酸终止反应,得到环氧交联改性纸张增湿强剂。这两种方法制备的改性PAE的使用性能都有了不同程度的提高，但还是没有达到一种很理想的状态，有待研究新的改性方法来进一步提高改性PAE的使用性能。

中国专利ZL201010288706.4中公开了一种活性稀释剂改性纸张湿强剂的制备方法，采用至少二个官能度的环氧稀释剂作为交联改性剂，制备的改性PAE的湿强度相对现有技术有了进一步的提高，但该方法制备过程较复杂，制备时间较长，而且利用该方法制备的湿强剂中含有一定量的有机氯，对环境和人体健康有害。

发明内容

本发明提供了一种纸张湿强剂及其制备方法，有机氯零排放、对环境友好，该方法操作简单、成本低，适于工业化生产。

一种纸张湿强剂，以重量份计，其原料组成为：

己二酸      100份；

二乙烯三胺  15-40份；

活性稀释剂  20-80份。

所述活性稀释剂为含有至少二个官能度的环氧活性稀释剂。

所述活性稀释剂为1,4-丁二醇二缩水甘油醚（活性稀释剂622）、聚丙二醇二缩水甘油醚（活性稀释剂X-632）、1,6-己二醇二缩水甘油醚（活性稀释剂X-652）、丙三醇缩水甘油醚（活性稀释剂662）、乙二醇二缩水甘油醚（活性稀释剂669）、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚（活性稀释剂636）中的一种或多种的混合物。

本发明中引入活性稀释剂，改善了PAE的留着率，在较低用量下使纸张达到理想的湿强效果；增加了分子链段的交联活性，增强了聚合物之间在纤维周围所形成的交错链状结构的强度，更好的限制了纤维与纤维间的活动，阻止纤维的润胀和吸水，减少纸页伸缩变形；湿强剂树脂上的环氧基团、氨基与相邻纤维间的部分羟基形成更多新的结合抗水链键（共价键、氢键等），极大提高了纸张的湿强度，同时也提高了纸张的耐折度、抗张强度和干强度等物理性能。本发明中完全取消有机氯原料，实现了有机氯的零排放，对环境和人体健康友好。

本发明还提供了一种所述纸张湿强剂的制备方法，包括如下步骤：

（1）将二乙烯三胺、己二酸和活性稀释剂按比例混合，进行缩聚反应制得聚酰胺多胺环氧聚合物；

（2）将所述聚酰胺多胺环氧聚合物与去离子水混合，调整pH值和固含量即得所述纸张湿强剂。