ag旗舰厅官网张的湿强度是指ag旗舰厅官网页遇水或在潮湿环境中所具有的强度。在通常情况下,不添加助剂时ag旗舰厅官网张被润湿后其强度仅为干燥时强度的5%-10%,加入湿增强剂后可使ag旗舰厅官网张大多能保持原有干强度的20%-40%。湿强剂属功能性添加剂,大多数是抗水解的合成树脂,在ag旗舰厅官网成形前加入到ag旗舰厅官网浆中,不仅可提高湿强度,也可以给高速ag旗舰厅官网机的操作创造有利条件。
一、湿强剂的种类及发展
很早以前,人们用硫酸处理原ag旗舰厅官网使之羊皮化,用防水漆、塑料薄膜或金属箔来喷涂、覆盖于ag旗舰厅官网张表面,或用白明胶、动物胶对ag旗舰厅官网张进行表面施胶,再使施胶ag旗舰厅官网与矾土、甲醛或乙二醛在高温下接触形成一层保护层。这些方法都相当昂贵,生产效率也低,而且这方法本身只能起到抗水的作用,并没有从实质上提高ag旗舰厅官网的湿强度。 1935年人们首先发现用脲甲醛树脂(简称UF树脂)作为表面施胶剂,在进行热处理后便可以使ag旗舰厅官网张具有一定的湿强度。随后又可开发出直接加入浆内的UF树脂,但因其具有阴电荷不易和带负荷的纤维结合,存留率较低,湿强效果很差,1942年开发出三聚氰胺甲醛树脂(简称MF树脂),它可直接加入浆内,经加热闹干燥后ag旗舰厅官网张便可以获得良好的湿强度。在1946年阳离子型改性UF树脂试制成功,其树脂的存留率和湿强ag旗舰厅官网效率与MF相似,但价格较低,为大量生产湿强ag旗舰厅官网创造了条件。采用脲醛树脂和三聚氰胺树脂作为湿强剂以后,不但使处理过程简单化,而且获得的湿强度可高达50%。在提高湿强度的同时,还能使ag旗舰厅官网的某些干强度指标(如裂断长、耐破度和耐折度等)和施胶度有相应的提高。
与此同时,人们还先后开发出一些可以使ag旗舰厅官网及ag旗舰厅官网板具有一定湿强度的其它化合物。如酚醛树脂、聚乙烯亚胺(简称PEI),合成胶乳(丁苯胶乳、丁腈胶乳等),双醛淀粉(简称DAS)等,但酚醛树脂色泽极深,且需高温约(150℃)成熟,合成胶乳价格昂贵,应用时需制成胶乳;而聚乙烯亚胶通常仅适用于制取未施胶的具有吸收性的湿强ag旗舰厅官网中;双醛淀粉虽然具有不改变ag旗舰厅官网张吸收性能及湿强度与干燥温度无关这样的优点,但它仅能给予ag旗舰厅官网张以暂时的湿强度。因此这些湿强剂除某些特殊用途外很少应用。 1960年研制出中碱性熟化的湿强剂聚酰胺聚胺环氧氯丙烷树脂(简称PPE或PAE树脂)。PPE树脂具有许多MF树脂和UF树脂无法经拟的优点。它不仅是在中碱性条件下熟化的高效湿增强剂,而且在提高湿强度的同时并不损失成ag旗舰厅官网的柔软性、吸收性,特别适用于医疗卫生用ag旗舰厅官网。并且生产过程中泡沫小,成ag旗舰厅官网白度返黄小,并有良好的再生成浆性能。
研究人员在PPE树脂的基础上又开发出PPA、CPAM、PA等湿强剂。聚酰胺多胺类树脂(PAA)为阳离子型水溶性聚合物,主要用于箱板ag旗舰厅官网及牛奶、果汁等液体包装用ag旗舰厅官网质材料,效果优于UF树脂和MF树脂。阳离子型聚丙烯酰胺(CPAM)是具有干、湿增强作用的增强剂,并能够使ag旗舰厅官网张具有较高的白度,损ag旗舰厅官网回收后很容易分散成浆,固化时间短而且价格适中,它适宜pH范围为4.5—7.5。其主要缺点是其增强的ag旗舰厅官网张被润湿后一分钟左右湿强度就会损失40%,因而对要求持久性湿强度的ag旗舰厅官网不适用,美国造ag旗舰厅官网厂用其生产手帕ag旗舰厅官网、面巾ag旗舰厅官网及其它高级ag旗舰厅官网的ag旗舰厅官网种。聚胺(PA)类湿强剂是三种水溶性聚合物中成本最低的。该类产品具有良好的贮存稳定性,并兼有干增强性能,比CPAM湿强持久性高,但不如PPE树脂,美国用其生产卫生ag旗舰厅官网、瓦楞ag旗舰厅官网。
由此可见,湿强剂发展至今,主要为两大类产品,即以MF树脂和UF树脂为代表的酸性熟化树脂和以PPE树脂为代表的碱性熟化树脂。碱性熟化树脂比酸性熟化树脂更具优越性,将成为造ag旗舰厅官网工业用剂的发展趋势。
二、湿增强剂的合成方法
(一)PPE树脂的合成方法
聚酰胺聚胺环氧氯丙烷树脂简称PPE,又称聚酰胺聚胺表氯醇树脂或聚酰胺—环氧氯丙烷树脂。PPE为水溶性,阳离子型、热固性树脂,非甲醛类聚合物,无毒无味,可在pH4-12范围内使用,具有良好的湿强效果。其特点是用量少,适合中性造ag旗舰厅官网,而且损ag旗舰厅官网易于处理,也可用作处理工厂废水的絮凝剂。 1、PPE树脂的质量指标:外观:浅琥珀色微粒液体,含固量:12.5%±0.3%,比重:1.03kg/l,粘度:40-60cps,凝固点:-1℃,pH4.6-4.9.
2、PPE树脂化学合成方法主要分两步,第一步先合成聚酰胺,第二步以聚酰胺为原料再生成PPE树脂。合成聚酰胺时可用二乙烯三胺也可用三乙烯四胺。
3、原料:二乙烯三胺 103g(三乙烯四胺146g)
乙二酸 146g
环氧氯丙熔烷 80g(用三乙烯四胺时,环氧氯丙烷取76.4g)
水 适量
10%盐酸(或硫酸)适量
10%氢氧化钠 适量
4、器皿:开口搪瓷桶(或三颈烧瓶)、搅拌器、璃棒、酒精灯(或电加热器)、天平(台称)、量筒、烧杯、粘度仪。 5、工艺条件:常温常压。
6、合成方法:
第一步。取二乙烯三胺103g(或三乙烯四胺146),放入开口搪瓷桶(或三颈烧瓶)中,开动搅拌器,加水31g。然后缓缓加入乙二酸146g,此时温度自行上升至115-120C,搅拌均匀后,开始加热升温,至130C时会出现泡沫,此时要注意,保温约半个小时,防止泡沫外溢,待泡沫消失后继续升温至190℃-200℃,保湿约1.5-2小时。停止加热,待温度下降到160℃以下时,慢慢加入水,使总量在400g。此时树脂固含量50%左右,搅拌均匀后备用,树脂得率约为85%。
第二步。向第一步制得的聚酰胺液本加入水600g,搅拌并逐滴加入环氧氯丙烷80g,大约在3-11分钟内加完。开始加热升温至75C时停止加热,不断搅拌,并测其粘度达25-30厘泊(含固量19%)时,立即加入10%盐酸(或硫酸)调节pH4-5,即可贮存备用。
第三步。使用时,先用10%氢氧化钠溶液调到pH6-7,并加适量水稀释,在搅拌后加入浆池中。
7、注意事项:
(1)二乙烯三胺(或三乙烯四胺)与乙酸反应在160℃-210℃常压下进行,时间0.5-2小时,胺与酸的克分子比为0.8:1-1.4:1,最好在0.9:1-1.2:1,小于0.8:1会出现胶凝,大于1.4:1会生成小分子量的聚酰胺。
(2)聚酰胺与环氧氯丙烷反应时,温度约45℃-70℃,粘度大于0.85厘泊,最好让反应在水溶液中进行,以缓和反应,通常不调pH值,但反应时pH值会降低,如有需要可加碱中和部会生成的酸,则有利于氯代醇基转变成环氧基。当需要的粘度已达到时即加水稀释,使树脂溶液含量在10%左右,并冷却至25℃,再加酸调pH5-6使之稳定,最好高至pH=5。每一个聚酰胺的仲胺基使用1.0-1.5克分子的环氧氯丙烷可获得满意的结果。
(3)在使用PPE树脂时应先用10%的氢氧化钠将pH调至7-8,使它获得活化,PPE树脂可直接加入浆料中,添加范围0.1%-5%(对干纤维)。
(4)PPE树脂使用时要避免与浓酸接触。
8、贮存方法:PPE树脂应贮存于阴凉通风和干燥的地方,尽量避免结冰和高温(>32℃)。保存温度应高于4.4℃,如产品凝固融化后要混合均匀并立即使用;在低于32℃的环境下可保存3个月,超过3个月湿强效果下降。一般贮存期为6个月。
(二)阳离子型UF树脂的合成方法
脲—甲醛树脂简称脲醛树脂,它是以尿素与甲醛聚合而成的。UF树脂分为阴离子型和阳离子型两种。阴离子型UF树脂不易和带负电荷的纤维相结合,存留率较低,湿强效果很差。阳离子UF树脂是由阴离子型UF树脂改性后得到的改性阳离子型UF树脂可获得的湿强度能达到干强度的50%以上,而且在提高湿强度的同时,并不影响ag旗舰厅官网的其他性质,同时还能使ag旗舰厅官网的裂断长,耐破度、耐折度和施胶度等有相应的提高。
UF树脂是一种无色(或草黄色)透明、均匀、糖浆状液体,与水能以任意比例混合而不发生沉淀。具有离子特性,有阳离子型和阴离子型。当加入ag旗舰厅官网浆中时,树脂就会被纤维所吸附并留着在纤维上。工业上常用阳离子型UF树脂。
1、乙二胺改性脲醛树脂的合成方法
(1)特点:乙二胺改性脲树脂是一种阳离子型树脂,由于它是阳离子型,为此比未改性的脲醛树脂的增湿强效果显著。另外还具有较好的水溶性,不易凝胶,制造方便和价格低廉等特点。它是由尿素与甲醛首先作用,随着添加乙二胺和其他辅助化学药剂而制成。 (2)原料:尿素(95%-100%结晶) 1mol
甲醛(51%水溶液) 2.5mol
乙二胺(98-100%)0.1mol
盐酸(38%) 0.1mol
氢氧化钠(25%)适量,用以控制树脂液的pH值
蚁酸(90%)适量,用以控制树脂液的pH值
(3)设备:量筒、天平、pH试ag旗舰厅官网、滴定管,加热器(50℃-100℃),具有温度计、搅拌器和回流冷凝器的容器等。
(4)合成步骤:A、先将酸9.5ml与乙二胺6.1ml作用生成乙二胺盐,再与甲醛溶液147ml置入安装有温度计、搅拌器和回流冷凝器的容器内。
B、控制pH值在7.0—8.0,随后加入尿素60g,反应液的pH值仍控制在7.0以上。
C、随后升温,待温度渐升至95℃时,用蚁酸调节pH值至4.2。因乙二胺具有碱性,此后反应液的pH值又提高至6.2,再用蚁酸使其降低至4.0,约20min后,反应液的pH值能稳定在5.2—5.6,然后保持树脂化反应在95℃的条件下进行。
D、待树脂液的粘度约到100cp时,使树脂液自然冷却至65-75℃,继续进行树脂化反应。
E、待树脂液达到所需要的粘度时(约0.15Pa.s)随即迅速冷却至室温,并用25%NaOH溶液调节树脂液值至7.2—7.6。此时所制得的树脂液的固体物含量约为51%-53%,再用水稀释至约45%的浓度。
(5)贮存方法:浓度为45%的树脂液在低于20℃下进行贮存。
2、多元胺改性脲醛树脂的合成方法
(1)特点:多元胺改性脲醛树脂也是一种阳离子型树脂,由于它有两个活性基团,为此增湿强的效果显著,此外,它还具有pH值的适用范围广和良好的稳定性等优点。
如果多元胺改性脲醛树脂具有足够的分子量,则当将其加入ag旗舰厅官网浆后经过固化,则树脂成网状体型结构,即树脂分子与化浆纤维纵横联结起来,从而使ag旗舰厅官网张的湿强度显著增加。
(2)原料:尿素 200g(纯) 二乙烯三胺1/3和三乙烯四胺2/3共148克(纯)
乙二醇 100ml(纯)
甲醛(37%) 124g
H3PO4(85%) 4.6ml
NaOH(10%) 17ml
(3)器皿:天平、烧杯、油浴加热器、温度计、搅拌器、pH试ag旗舰厅官网及指示剂、量筒等。
(4)合成方法:A、尿素220,二乙烯三胺1/3与三乙烯四胺2/3共148克,在64min升温至145-150℃(油浴加热)。
B、在145-150℃下保温15min。
C、降低温度到135℃后,加入乙二醇100ml。
D、搅拌冷却至室温,即得聚脲酰中间体,pH值为11。
E、聚脲酰中间体1015.g和甲醛(37%)102g共同加热至80℃。
F、在80℃,pH为9的条件下保温20mim。
G、冷却至70℃,添加85%H3PO44.6ml,水65ml,调节pH值至5.5,保温65min。
H、随后加入10%NaOH17ml,37%HCHO22ml,水103ml,并搅拌冷却至室温,即制得多元胺改性脲醛树脂pH值为4。
(5)贮存主法:通常贮存于阴凉通风和干燥的地方,贮存期为6个月。
摘自《ag旗舰厅官网资讯》