[发明专利]一种纸与纸制品湿强增效剂的制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种纸与纸制品湿强增效剂的制备方法及应用。该方法包括如下步骤：(1)将纤维原料加入碱溶液进行抽提，过滤，取滤液，得到半纤维素溶液；再向半纤维素溶液中加入有机溶剂，静置，离心，干燥，得到半纤维素；(2)将步骤(1)中得到的半纤维素分散到有机溶剂中，然后加入碱溶液进行碱化反应，再加入氯乙酸进行醚化反应，待反应结束后过滤，洗涤，真空干燥，得到纸与纸制品湿强增效剂。本发明中引入纸张湿强增效剂后，可以减少造纸循环白水系统中的阳离子，提高湿强剂的留住率，从而减少造纸过程湿强剂的添加，进而减少纸中有机氯化物的残留。因此，可将其应用于各类生活用纸、茶叶袋纸、瓦楞箱板纸等湿强度要求较高的纸种生产。

技术领域

本发明属于造纸绿色化学品开发利用技术领域，特别涉及一种纸与纸制品湿强增效剂的制备方法及应用。

背景技术

20世纪60年代PAE、PPE等聚酰胺(聚胺)环氧氯丙烷类湿强剂开始应用于造纸工业，目前已成为应用最为广泛的湿强剂，可在较宽pH范围使用的强阳离子性、高分子量的湿强剂。有较强的自固着性，对含较多阴离子杂质或高盐浓度的环境有优良的耐性，从而能在苛刻的条件下发挥良好的增湿强效果。该类湿强剂树脂在提高湿强度的同时，并不损失成纸的柔软性和吸收性，成纸的白度返黄小、耐热性也较好，广泛应用于纸巾、液体包装用纸、照相原纸等纸种的生产中，能够在一定程度上克服MF树脂和UF树脂的缺点，在造纸工业中具有广泛的应用。但是在合成反应制备中，常常伴随着副反应的发生，主要是环氧氯丙烷的酸解或水解副产物1,3-二氯-2-丙醇(DCP)和1-氯-2,3-丙二醇(CPD)，这两种均为小分子氯代有机物，同样会随着湿强剂的加入存留在纸品上。研究发现1,3-二氯-2-丙醇(DCP)可以使大鼠致癌，环氧氯丙烷也被认为有致癌作用。根据EU Drective 9/155/EEC规定，所有组合物含有DCP超过0.1％的，必须标明“有毒”和“致癌”字样。林友锋采用静水式及半静水式的急性毒性试验方法研究了几种造纸助剂的毒性，试验结果表明，PAE树脂的24h半致死浓度为94.95mg/L，毒性等级为高等毒，其毒性机理为PAE树脂中含有残余的有机氯。而一般市售的聚酰胺(聚胺)环氧氯丙烷类湿强剂有机氯含量甚至高达6％。随着卫生标准的提高，其中有机氯含量要求不能超过0.1％。因而如何尽量降低该类湿强剂中DCP含量，成为研究的热点之一。

目前国外减少湿强剂中有机氯含量的方法主要是从后处理的角度来降低。另外，由于该类湿强剂的阳离子性，大量的添加会导致纤维阳离子化，进而导致更多的湿强剂分子不能留着在纤维表面，造成大量的无效添加。因此，提高该类湿强剂的应用效率，减少添加，减少有机氯残留是很有意义的。

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种纸与纸制品湿强增效剂的制备方法。

本发明的另一目的在于提供所述方法制备得到的纸与纸制品湿强增效剂。

本发明的又一目的在于提供所述纸与纸制品湿强增效剂的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种纸与纸制品湿强增效剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将纤维原料加入碱溶液进行抽提，过滤，取滤液，得到半纤维素溶液；再向半纤维素溶液中加入有机溶剂(使半纤维素沉淀下来)，静置，离心，干燥，得到半纤维素；

(2)将步骤(1)中得到的半纤维素分散到有机溶剂中，然后加入碱溶液进行碱化反应，再加入氯乙酸(一氯乙酸)进行醚化反应，待反应结束后过滤，洗涤，真空干燥，得到纸与纸制品湿强增效剂。

步骤(1)中所述的纤维原料为经过预处理的纤维原料，所述的预处理通过如下步骤实现：将纤维原料通过热磨成浆，然后将其置于液氮中冷冻，再转入冰箱中冷冻，最后研磨成粉，得到预处理后的纤维原料。

所述的热磨的条件为：预处理温度为100～120℃，汽蒸时间为40～60min，磨浆压力为0.1～0.3MPa，磨浆间隙为0.2～0.3mm。