[发明专利]无氟处理剂及防油纸类制品

说明书

本发明涉及无氟处理剂及防油纸类制品。本发明的无氟处理剂为水性乳液，其包括：(A)玻璃化转变温度为‑30～10℃的第一丙烯酸酯类共聚物；(B)不同于第一丙烯酸酯类共聚物且玻璃化转变温度为10～40℃的第二丙烯酸酯类共聚物；(C)含水的液态介质。本发明的无氟处理剂具有优异的防水防油性能，涂覆有本发明的无氟处理剂的纸类制品具有良好的高温耐黄变性。

技术领域

本发明涉及防水防油剂领域，特别涉及一种无氟处理剂及防油纸类制品。

背景技术

“以纸代塑”是目前解决日益严重的“白色’污染问题最为行之有效的途径之一。对于纸质包装而言，纸张自身具有可生物降解和回收再利用的优势，但是对于用于食品、餐饮等领域的纸类制品由于要与含油、含脂和/或含水的食品接触，需要一个防渗透的阻挡层，如何赋予纸质包装防水和防油功能是“以纸代塑”的技术关键所在。用于纸张的防油剂开发具有极大的市场潜力，是现行科技创新的重点领域。

目前纸质材料的防油处理主要分为二种：第一种是在纸张表面上覆上防油塑料(通称淋膜或覆塑)，该种方法只能减少塑料的污染，却不能根治塑料的污染；第二种则是在纸浆中添加或是在纸面上涂抹防油制剂以达到防水防油的功效。这种方法极大保留了纸张生物降解和回收再利用的优势。

当前防油剂的主流产品是含氟类防油剂，尤其是全氟烷基磷酸酯(盐)和全氟烷基共聚物，这类聚合物之所以有极好的防油性能主要是因为C-F键的存在，C-F键具有很高的键能并且氟原子半径很小，使得-CF₃基团具有极低的表面张力，从而全氟烷基化合物具有憎水憎油的优异性质。市面上含氟类防油剂常见的实施方式有多样，可以在纸浆内部添加或者在施胶挤压中添加或者也可以在涂布过程中添加。

研究表明C8-PFCs(含8个碳的全氟碳化物)由于其毒理学上存在不安全性，具有生物蓄积性和潜在的系统和发育毒性等，因此C8-PFCs正逐步退出市场。以全氟辛基磺酸(PFOS)和全氟辛酸(PFOA)为例，多种含氟化合物的反应原料或者在环境中转化的最终产物均为全氟辛基磺酸(PFOS)和全氟辛酸(PFOA)。从1999年开始，就不断有研究发现，这些物质属于最难分解的有机污染物，不仅在各类热、化学及微生物等作用下不降解，而且可以通过呼吸道吸入和食物摄入等途径进入生物体内，难以被生物体通过代谢排出，使得这些物质将会在环境和生物体内累积并持久存在，从而导致全球的环境中普遍存在了该类污染物，并且影响了生物的血液、肝脏、新生儿发育、免疫系统和激素水平。鉴于它对环境和人体健康带来的极大威胁，世界各国都相继出台了各种政策禁止PFOS和PFOA的使用，各大企业也相继停产了与PFOS和PFOA相关的产品。虽然现在大多数C8系列的含氟防油剂选择了C6类含氟防油剂作为替代，但C6类含氟物质关于许多毒理学节点如慢性、生殖发育毒性等毒理学节点方面的数据仍有所缺失，而且需注意的是针对慢性毒性来说，有数据表明PFHxA(十一氟己酸，C6)与PFOA(全氟辛酸及其盐类，C8及以上)有着相似的毒理学性质，只是其在肝脏中没有蓄积性，因而未观察到损害作用水平(NOEAL)值相对来说比长链PFCs要高出几个数量级。