1.本发明涉及造纸材料的技术领域，尤其是涉及一种高固含量纸张高效湿强剂。


背景技术：

2.纸张的湿强度是指纸页遇水或者在潮湿的环境中所具有的强度，许多纸制品都要求具有较高的湿强度，湿强剂加入可以改善纸张在润湿等情况下的湿强度。
3.在造纸领域，常见的能提高纸张湿强性能的化学品大致有如下几类，第一类：脲-甲醛树脂（uf）；第二类：三聚氰胺-甲醛树脂（mf）；第三类：聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂（pae）；第四类：聚乙烯亚胺树脂（pei），在这些种类的湿强剂中，uf树脂由于含有游离的甲醛，游离的甲醛会散发到空气中，被人体吸收，长久会造成人体免疫系统被破坏，故已经慢慢被其他种类的湿强剂所代替；mf树脂需要在特定的ph条件下使用，这就限制了其的使用范围；pei树脂由于工艺难度大，且成本极高，同样也限制了它的发展。
4.目前，市场上广泛流行的产品主要为pae树脂，pae树脂的技术十分成熟，适用性广，且效果优良，pae树脂主要由二元酸和多乙烯多胺及环氧氯丙烷分步反应合成。由上述方法制得的湿强剂是微黄、透明的黏稠液体，而且制备过程中使用的有机溶剂等容易导致游离甲醛的产生，这样的溶液保存时间较短，一般半年左右，容易变质，不能长期贮藏。因此，现有的湿强剂研发主要关注以下两个方面：1）关注环保和健康，生产甲醛含量低的pae树脂；2）如何提高pae树脂的贮存时间，延长湿强剂的使用寿命。


技术实现要素：

5.本发明要解决的问题是针对现有技术中所存在的上述不足而提供一种高固含量纸张高效湿强剂，其解决了现有湿强剂甲醛含量高、贮存时间短的问题。
6.本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：一种高固含量纸张高效湿强剂，由包含以下重量份的原料制成，多乙烯多胺单体100-250份；二元酸115-150份；ph调节剂3.5-52.0份；环氧氯丙烷80-110份；脱氯剂10-30份；纳米复合材料50-150份；多功能助剂200-400份；水加至100份。
7.通过采用上述技术方案，多乙烯多胺单体、二元酸和环氧氯丙烷是制备聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂的主要原料，在其聚合等反应过程中添加适量的ph调节剂调节ph值，能获得固含量为25%的聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂；其次，按照上述比例添加的多功能助剂能全方面提高聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂的物性，使得湿强剂由原先的黏稠液体状转变为乳液状态，从而能延长湿强剂的贮存时间；在此基础上，通过利用纳米复合材料的双疏机理，能使聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂中的水分、油污、小颗粒物质等有效排出，且纳米复合材料还可缓慢释放出一种降解甲醛，使得湿强剂具有较好的水防油和甲醛降解性能；综上所述，在原先聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂原料的基础上，通过ph调节剂提高湿强剂的固含量，并辅以纳米复合材料和多功能助剂提高湿强剂的物性，在延长湿强剂贮存时间的同时，使得湿强剂具有较好的甲醛降解性能。
8.进一步的，所述多乙烯多胺单体为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的一种。
9.进一步的，所述二元酸为乙二酸、对苯二甲酸、马来酸、反丁烯二酸、己二酸中的一种。
10.进一步的，所述ph调节剂为盐酸、硫酸、磷酸、对甲苯磺酸中的一种。
11.进一步的，所述脱氯剂为水解瓜尔胶。在共聚反应阶段，反应生成的聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂就能与水解瓜尔胶混合反应，消耗聚酰胺环氧树脂中残余的环氧氯丙烷，最终的产品具有较低的有机氯含量，同时具有更加优秀的应用性能。
12.进一步的，所述纳米复合材料由包含以下重量份的原料制成，纳米级二氧化硅20-60份；纳米级锐钛型二氧化钛20-60份；负离子粉10-30份。纳米级锐钛型二氧化钛具有光催化特性、亲水性和很强的氧化还原能力，其与上述比例的纳米二氧化硅相配合能起到抗菌、防霉作用，同时通过能缓慢释放出负氧离子的负离子粉，能达到净化甲醛的目的。
13.进一步的，所述多功能助剂由包含以下重量份的原料制成，甲基丙烯酸羟丙酯50-80份；聚氧乙烯鲸蜡基硬脂基双醚30-50份；蓖麻油聚氧乙烯醚25-30份；二甲基二烯丙基氯化铵30-45份；气相三氧化二铝25-45份；透明质酸钠20-60份。首先，甲基丙烯酸羟丙酯和二甲基二烯丙基氯化铵共同作为聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂的改性剂，能更好地提高湿强剂的导电性和抗静电性能，同时通过气相三氧化二铝增加湿强剂的正电倾向，能使聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂-纳米复合材料-多功能助剂之间形成良好的分散体系，以便提高其湿强性能和贮存时间；另外，气相三氧化二铝具有抗氧化作用，在该配方比例下，可减少抗氧化剂的使用；在此基础上，聚氧乙烯鲸蜡基硬脂基双醚和蓖麻油聚氧乙烯醚作为表面活性剂，能促进湿强剂由黏稠液体转变为更容易贮存的乳液，且二者与二甲基二烯丙基氯化铵、气相三氧化二铝等混用效果更佳；最后通过透明质酸起到保水成膜作用，能进一步提高湿强剂的贮存时间。
14.进一步的，所述蓖麻油聚氧乙烯醚为el-40。el-40为水包油型乳化剂，具有良好的抗静电性，其与二甲基二烯丙基氯化铵、气相三氧化二铝等混用效果更佳。
15.进一步的，所述纳米复合材料还包括20-60份气相法硅胶。气相法硅胶有利于吸除湿强剂中多余的水分，且水合后的硅胶与甲基丙烯酸羟丙酯按照上述比例混合，能进一步提高湿强剂各组分之间的相容性，进而提高湿强剂的湿强性能。
16.进一步的，所述纳米复合材料还包括10-30份安息香。在透明质酸促使湿强剂成膜的基础上，安息香能促进湿强剂内部小气泡的排出，从而使湿强剂内部形成包膜结构，以减少外部环境对湿强剂的影响，进而延长湿强剂的使用寿命。
17.综上所述，本发明的有益技术效果为：在原先聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂原料的基础上，通过ph调节剂提高湿强剂的固含量，并辅以纳米复合材料和多功能助剂提高湿强剂的物性，在延长湿强剂贮存时间的同时，使得湿强剂具有较好的甲醛降解性能。
具体实施方式
18.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与作用更加清楚及易于了解，下面结合具体实施方式对本发明作进一步阐述。
实施例
19.实施例1：为本发明公开的一种高固含量纸张高效湿强剂，其通过以下步骤制备而成，s1先将多乙烯多胺单体投入反应釜中，然后用ph调节剂调节溶液ph至3，搅拌均匀后，再将二元酸投入反应釜中，静态常压升温至170℃，脱水缩聚反应3h，然后加入去离子水稀释搅拌混匀，降温至常温，得到聚酰胺多胺预聚体；s2在常温常压状态下，将环氧氯丙烷滴加至s1得到的聚酰胺多胺预聚体中，滴加45min，滴加结束后，静态常压升温至40℃，保温反应4h，然后降至室温，加入一半重量份的多功能助剂、ph调节剂和去离子水，以调节ph至5，固含量为25%，得到聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂（pae）粗品；其中，多乙烯多胺单体为四乙烯五胺；二元酸为乙二酸；ph调节剂为硫酸；s3将s2得到的聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂粗品经过带有过滤介质的滤芯过滤，以脱去粗品中过量的环氧氯丙烷及其他低分子杂质；s4将ph调节剂滴加至s3得到的粗品中，调节ph为2-4，再加入脱氯剂、纳米复合材料等，常温震荡40-60min，然后静置60min，过滤得到pae精品；其中，脱氯剂为水解瓜尔胶；纳米复合材料由包含以下重量份的原料制成，纳米级二氧化硅20份；纳米级锐钛型二氧化钛35份；负离子粉10份；气相法硅胶20份；安息香20份；s5将另一半重量份的多功能助剂投入pae精品中，并加去离子水稀释至1000份，搅拌10-15min，得到湿强剂；其中，纳米复合材料由包含以下重量份的原料制成，甲基丙烯酸羟丙酯60份；聚氧乙烯鲸蜡基硬脂基双醚40份；蓖麻油聚氧乙烯醚25份；二甲基二烯丙基氯化铵30份；气相三氧化二铝25份；透明质酸钠40份。
20.实施例2：为本发明公开的一种高固含量纸张高效湿强剂，与实施例1的不同之处在于，多乙烯多胺单体为二乙烯三胺；二元酸为马来酸；ph调节剂为盐酸。另外，湿强剂的原料中各组分的重量份数如表1所示。
21.实施例3：为本发明公开的一种高固含量纸张高效湿强剂，与实施例1的不同之处在于，多乙烯多胺单体为三乙烯四胺；二元酸为乙二酸；ph调节剂为硫酸。另外，湿强剂的原料中各组分的重量份数如表1所示。
22.实施例4：为本发明公开的一种高固含量纸张高效湿强剂，与实施例1的不同之处在于，多乙烯多胺单体为四乙烯五胺；二元酸为己二酸；ph调节剂为对甲苯磺酸。另外，湿强剂的原料中各组分的重量份数如表1所示。
23.实施例5：为本发明公开的一种高固含量纸张高效湿强剂，与实施例1的不同之处在于，多乙烯多胺单体为二乙烯三胺；二元酸为对苯二甲酸；ph调节剂为硫酸。另外，湿强剂的原料中各组分的重量份数如表1所示。
24.实施例6：为本发明公开的一种高固含量纸张高效湿强剂，与实施例1的不同之处在于，多乙烯多胺单体为二乙烯三胺；二元酸为马来酸；ph调节剂为盐酸。另外，湿强剂的原料中各组分的重量份数如表1所示。
25.实施例7：为本发明公开的一种高固含量纸张高效湿强剂，与实施例1的不同之处
在于，多乙烯多胺单体为四乙烯五胺；二元酸为反丁烯二酸；ph调节剂为磷酸。另外，湿强剂的原料中各组分的重量份数如表1所示。
26.实施例8：为本发明公开的一种高固含量纸张高效湿强剂，与实施例1的不同之处在于，多乙烯多胺单体为四乙烯五胺；二元酸为己二酸；ph调节剂为对甲苯磺酸。另外，湿强剂的原料中各组分的重量份数如表1所示。
27.表1表1性能检测试验 对空白组的涂布纸和均匀涂覆有实施例1-8的湿强剂的涂布纸进行性能测试，其中，使用甲 醛检测仪对涂布纸中甲醛含量进行检测，使用dly-7型空气离子测量仪对涂布纸中的负离 子含量进行检测，根据gb12005.0-89对涂布纸的湿抗涨强度、干抗涨强度和保存天数，检 测结果参照表2。
28.表2
检测项目实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6实施例7实施例8空白组甲醛含量（mg/kg）2112186619负离子含量（个/cm
³
）57556057255657758558556312干抗涨强度（kn/m）3.056.125.955.985.896.026.076.104.13湿抗涨强度（kn/m）3.753623.894.054.103.983.853.871.09保存天数（d）390392385380386390387395160
由表2可得，采用本发明制得的湿强剂，在原先聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂原料的基础上，通过ph调节剂提高湿强剂的固含量，并辅以纳米复合材料和多功能助剂提高湿强剂的物性，在延长湿强剂贮存时间的同时，使得湿强剂具有较好的甲醛降解性能。
29.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较
佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。