[发明专利]一种生物质基水型粘缸剂及其制备方法

说明书

一种生物质基水型粘缸剂及其制备方法，乙酰丙酸和丙烯酸烯醛缩合，反应过程中加入水做溶剂，得二元酸；制取的二元酸与二乙烯三胺在溶液中酰胺化反应，将得到的产物进行减压蒸馏，除去溶剂和生成的水，制得的水性聚酰胺；端氨基聚醚接枝二聚酸环氧树脂，反应催化剂为磷腈催化剂，制备水性环氧树脂；将水性聚酰胺水溶液和水性环氧树脂混合，得生物质基水性粘缸剂。本发明制备的生物质基水性粘缸剂成膜均匀，可再湿性好，具有较好的剪切强度。通过改变水性环氧树脂的添加量，能够调节粘缸剂的力学性能。

技术领域

本发明属于水性粘缸剂的制备领域，具体涉及一种在皱纹卫生纸生产过程中喷洒到扬克烘缸上使其与纸幅贴合的粘缸剂及其制备方法。

背景技术

在卫生纸的生产过程中，当纸幅经过扬克烘缸干燥时与刮刀发生碰撞，从而产生皱纹以提高卫生纸的柔软度和吸水性，因此纸幅与烘缸之间需要保持较好的粘附力。但随着纸幅水分的大量散失，其与烘缸的粘附力会大幅下降，因此需要使用粘缸剂使纸幅较好的附着在烘缸上，从而达到优良的起皱效果。

常用的粘缸剂为PAE树脂，是最早使用同时也是目前使用量最大的粘缸剂，约占市场份额的90％左右。但PAE树脂具有下述缺点：其合成需要使用环氧氯丙烷，在合成的过程中会产生少量1,3-二氯-2-丙醇和3-氯-1,2-丙二醇两种潜在的致癌物质，对人体的危害很大；在运输和储存中要保持在酸性环境下，对环境有一定的影响，同时也会对烘缸造成腐蚀；在发生交联成膜后，涂膜硬度会随其分子量和交联密度的上升而增加，从而使刮刀更容易损坏，对起皱产生不良的影响；且当纸幅含水量较低或烘缸温度过高时，烘缸表面的PAE树脂会变得硬而脆，从而导致粘接力下降，使起皱效果变差。

在粘缸剂制备领域，中国专利CN106283864A“一种改性聚乙烯亚胺粘缸剂”使用改性剂对聚乙烯亚胺进行改性，得到的粘缸剂有刺激性气味；中国专利CN110862767A“一种低速圆网纸机烘缸喷涂剂”以聚酰胺树脂作为粘缸剂，但由于只有一种组分，起皱过程中不会发生固化，纸幅含水量过多时粘附力会大幅下降；美国专利US2017/0204565A1“CrepingAdhesive and Methods for Making and Using Same”使用的原料中仍含有环氧氯丙烷。

发明内容

解决的技术问题：为了解决现有粘缸剂含有机氯、具有酸性以及起皱效果较差等缺点，本发明公开了一种生物质基水型粘缸剂及其制备方法。并且本发明中使用的原料如乙酰丙酸、二聚酸环氧树脂，均为生物质基材料，具有可再生性。制得的水性粘缸剂成膜性、均匀性、可再生性好，同时可提供较强的粘附力。

技术方案：一种生物质基水型粘缸剂的制备方法，制备步骤如下：步骤1，乙酰丙酸和丙烯酸烯醛缩合，乙酰丙酸与丙烯酸的摩尔比为1:(1～1.05)，反应温度为120-140℃，反应过程中加入水做溶剂，制取的二元酸是以下两种物质的混合物：

步骤2，制取的二元酸与二乙烯三胺在溶液中酰胺化反应，二乙烯三胺和二元酸的摩尔比为1：(1.02～1.05)，反应温度140-160℃，将得到的产物进行减压蒸馏，除去溶剂和生成的水，制得的水性聚酰胺分子量在5000～10000之间，结构如下，式中n＝20～41；

步骤3，端氨基聚醚接枝二聚酸环氧树脂，反应催化剂为磷腈催化剂，用量为反应物总质量的0.5wt.％，端氨基聚醚和二聚酸环氧树脂的摩尔比为1：(2-2.5)，反应温度为140-180℃，制备水性环氧树脂；

步骤4，将水性聚酰胺水溶液和水性环氧树脂按100：(1.5-2)的质量比混合，得生物质基水性粘缸剂。

优选的，步骤1中所述乙酰丙酸与丙烯酸的摩尔比为1:1，反应温度为130℃，反应过程中加入水做溶剂。

优选的，步骤2中所述二元酸和二乙烯三胺在密闭反应釜中反应，二乙烯三胺和二元酸的摩尔比为1:1.05，反应温度为150℃。