起皱组合物及其应用工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种适于作造纸起皱粘合剂的组合物，其组成包括至少一种水溶性聚合物，例如聚酰胺型胺类－氯甲代氧丙烷树脂、聚胺－氯甲代氧丙烷树脂、聚乙烯醇等；和至少一种稳定剂，例如次磷酸、亚磷酸、次焦磷酸等及其盐类。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利技术的背景Espy和Maslanka的美国专利5,388,807以及Espy和Giles的加拿大专利979,579中公开了了在生产卫生纸和毛巾纸的起皱工艺中，采用聚酰胺型胺类-氯甲代氧丙烷树脂(PAE树脂)作粘合剂。许多专利公开了使用次磷酸及其盐类作为聚合物组合物中的抗氧剂。这些专利包括Papero在美国专利3,242,134中公开了将其用作聚酰胺的稳定剂；Yoshitomi、Nagakura和Matsunuma在日本专利12,997中公开了将其用作制造醇酸树脂的抗氧剂；Schuler在瑞士专利326,175中公开了将其用作聚氯乙烯的光稳定剂；帝国化学工业公司(ICI公司)在法国专利1,391,335中公开了将其用作制造聚氨酯泡沫的稳定剂。现有技术中所述用次磷酸及其盐类稳定的聚合物都是不溶于水的物质。现有技术中没有这些稳定剂可以用于水溶性聚合物的含水体系中的启示。Chen在美国专利4,883,564中公开了包含水溶性粘结剂(聚乙烯醇)和磷酸盐的起皱粘合剂，它可以减少在滚筒干燥机起皱表面上形成硬膜。但是上述添加剂参考文献中，都没有公开用添加剂来赋予起皱粘合剂组合物以热稳定性。上述氧化不稳定性的参考文献中，既没有提及聚酰胺型胺类-氯甲代氧丙烷树脂或聚胺-环氧氯丙烷树脂，也没有提及用次磷酸及其盐类作为聚酰胺型胺类-氯甲代氧丙烷或聚胺-环氧氯丙烷起皱粘合剂的稳定剂。专利技术概述本专利技术提供了一种组合物，它包括至少一种水溶性聚合物和至少一种稳定剂，其中，水溶性聚合物选自聚酰胺型胺类-氯甲代氧丙烷树脂、聚胺-氯甲代氧丙烷树脂、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯胺、聚乙烯亚胺、聚甲基丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸羟乙酯、聚甲基丙烯酸羟乙酯、聚N-乙烯基吡咯烷酮、聚环氧乙烷、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、瓜耳胶、淀粉、琼脂、脱乙酰壳多糖、藻酸、羧甲基纤维素、高分支聚酰胺型胺类和甲硅烷基化的聚酰胺型胺类；稳定剂选自次磷酸、亚磷酸、次焦磷酸(hypodiphosphoric acid)、二亚磷酸(diphosphorous acid)、连二磷酸、焦亚磷酸(pyrophosphorous acid)及其盐类。本专利技术还进一步提供了包括至少一种上述水溶性聚合物和至少一种上述稳定剂的起皱粘合剂。按照本专利技术提供的形成皱纹纸的工艺包括(1)在制造纤维质纸幅用的干燥表面上施加本专利技术水溶性聚合物和稳定剂；(2)把纤维质纸幅紧压到干燥的表面上，使纤维质纸幅粘合到所说的干燥的表面上；(3)然后用起皱设备将纤维质纸幅从干燥表面上剥离，使纤维质纸幅起皱。专利技术的详细说明令人吃惊地发现，某些酸如亚磷酸、次磷酸等及其盐类是防止水溶性聚合物如聚酰胺型胺类-氯甲代氧丙烷树脂、聚胺-氯甲代氧丙烷树脂热降解的有效添加剂。这类稳定剂能在杨克式烘缸上提供更稳定的起皱粘合涂层，因而可以用于制造卫生纸和毛巾纸。在本申请中使用的术语“聚合物”包括均聚物和共聚物。已证明，这些稳定剂在1％～5％浓度下，对减轻水溶性聚合物如聚酰胺型胺类-氯甲代氧丙烷树脂、聚胺-氯甲代氧丙烷树脂等的生色或焦煳是有效的。适合本专利技术的水溶性聚合物可以选自聚酰胺型胺类-氯甲代氧丙烷树脂、聚胺-氯甲代氧丙烷树脂、聚乙烯醇、聚乙烯胺、聚乙烯亚胺、丙烯酰胺聚合物、聚甲基丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸羟乙酯、聚甲基丙烯酸羟乙酯、聚N-乙烯基吡咯烷酮、聚环氧乙烷、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、瓜耳胶、淀粉、琼脂、脱乙酰壳多糖、藻酸、羧甲基纤维素、高分支聚酰胺型胺类及它们与氯甲代氧丙烷的反应产物，以及甲硅烷基化的聚酰胺型胺类。优选的水溶性聚合物选自聚酰胺型胺类-氯甲代氧丙烷树脂、聚胺-氯甲代氧丙烷树脂、高分支聚酰胺型胺类、甲硅烷基化的聚酰胺型胺类、聚乙烯醇、聚乙烯胺、聚乙烯亚胺、丙烯酰胺聚合物、聚N-乙烯基吡咯烷酮、羟乙基纤维素和羧甲基纤维素；最优选的水溶性聚合物选自聚酰胺型胺类-氯甲代氧丙烷树脂、聚胺-氯甲代氧丙烷树脂、高分支聚酰胺型胺类、甲硅烷基化的聚酰胺型胺类、聚乙烯醇、聚乙烯胺和聚乙烯亚胺。稳定剂选自次磷酸、亚磷酸、次焦磷酸、二亚磷酸、连二磷酸、焦亚磷酸及其盐类。优选的稳定剂是次磷酸、亚磷酸、次焦磷酸、二亚磷酸、连二磷酸、焦亚磷酸、次磷酸钠、次磷酸钾、次磷酸锂、次磷酸钙、次磷酸锰、次磷酸镁、次磷酸铵、亚磷酸钠盐、亚磷酸钾盐、亚磷酸锂盐、亚磷酸钙盐、亚磷酸镁盐、亚磷酸锰盐和亚磷酸铵盐；最优选的酸性化合物是次磷酸、亚磷酸、次磷酸钠、次磷酸钾、次磷酸锰、次磷酸铵、亚磷酸钠盐、亚磷酸钾盐和亚磷酸铵盐。水溶性聚合物用量以组合物重量计至少是其25％左右，优选的是至少50％左右。水溶性聚合物的含量可以高达99.99％左右，优选的是高达99.75％左右。稳定剂的用量至少是0.01％左右，优选的是至少0.25％左右。稳定剂的含量可以高达75％左右，优选的是高达15％左右。起皱组合物包中的其它组分，可以是列入本专利技术参考文献的美国专利5,660,687(Allen和Lock)中公开的起皱脱模剂。适当的脱模剂包括脂肪族多元醇或其数均分子量小于600的低聚物、聚烷醇胺、芳族磺酰胺、吡咯烷酮及其混合物。脱模剂的具体例子包括乙二醇、丙二醇、二甘醇、丙三醇、吡咯烷酮、三乙醇胺、二乙醇胺、聚乙二醇、双丙甘醇、Uniplex 108(一种购自位于美国北卡罗来纳州格林威尔的Unitex化学公司的芳族磺酰胺)及其混合物。起皱剂组合物包中还可有其它组分，如列入本专利技术参考文献的WO 99/02486中公开的聚烷醇胺增粘剂。此外，起皱粘合剂组合物中可以含脱模剂、(一般为油基配方的)表面活性剂、分散剂、调节水硬度的盐类、调节起皱粘合剂组合物pH值的酸或碱或者其它有用的添加剂。使用这样的粘合剂配方可以改进产品质量，更好地控制造纸工艺。将各种亚磷酸、次磷酸及其盐类添加到典型的聚酰胺型胺类-氯甲代氧丙烷和聚胺-氯甲代氧丙烷起皱粘合剂组合物中，能显著改进这类材料的热氧化稳定性。组合物中含有1％～5％次磷酸盐或亚磷酸，在高温(150C或200℃)下经历30分钟后，目测发现其颜色比对照样品浅得多。对照样品有极深棕色焦煳的外观，而添加稳定剂的样品颜色浅至金黄色。稳定后的组合物抵抗颜色变深和焦煳，说明起皱粘合剂组合物的热氧化稳定性得到改善。因此可以预期含本专利技术稳定剂的起皱粘合剂组合物的耐久性和稳定性都将得以提高，进而可以改善造纸机的性能，可能还能改进产品的质量。本专利技术组合物在改进高速造纸机的起皱性能方面也有好处。起皱粘合剂组合物减轻生色的能力，已经可以由分光光度计加以定量验证，这在下面的实例中予以讨论。本专利技术组合物可以方便地用于皱纹纸生产工艺中。按照本专利技术，起皱工艺包括单独或混合地使用稳定剂及起皱粘合剂的步骤，优选的方法是以起皱粘合剂组合物包的形式，将其混合施加到纤维质纸幅的干燥表面上，然后提供纤维质纸幅，并将其紧压到该干燥表面上，使所说的纤维质纸幅粘合到所说的干燥表面上，再用起皱设备将所说的纤维质纸幅从所说的干燥表面上剥离，使所说的纤维质纸幅产生皱纹。各种次磷酸、亚磷酸及其盐类也能改善其它合成的、天然存在的或经合成改性后天然的水溶性聚合物和共聚物的热氧化稳定性。这些聚合物包括聚乙烯醇、聚乙烯胺、聚乙烯亚胺、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酰胺、聚丙本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合物，包括至少一种水溶性聚合物和至少一种稳定剂，所说的水溶性聚合物选自：聚酰胺型胺类－氯甲代氧丙烷树脂、聚胺－氯甲代氧丙烷树脂、聚乙烯醇、聚乙烯胺、聚乙烯亚胺、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸羟乙酯、聚甲基丙烯酸羟乙酯、聚Ｎ－乙烯基吡咯烷酮、聚环氧乙烷、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、瓜耳胶、淀粉、琼脂、脱乙酰壳多糖、藻酸、羧甲基纤维素、高分支聚酰胺型胺类及其与氯甲代氧丙烷的反应产物、以及甲硅烷基化的聚酰胺型胺类；所说的稳定剂选自次磷酸、亚磷酸、次焦磷酸、二亚磷酸、连二磷酸、焦亚磷酸及其盐类。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：安东尼约翰阿伦，
申请(专利权)人：赫尔克里士公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]