備過程中加入65毫克 的表面活性劑十二烷基硫酸鈉，即可得到另一種棕櫚蠟乳液，命名為CW-S。
[0044] 首先按照上述方法制備兩種各100毫升的2. 5wt%棕櫚蠟乳液或其衍生物CW和 CW-S。隨后分別加入0. 25克的PHGH抗菌劑、1克的耦合試劑Ν，Ν' -二環(huán)己基碳二亞胺和 1. 8克活化劑3-羥基-1，2, 3-苯并三嗪-4 (3Η)-酮，控制溫度在45°C下進行反應并將乳液 的PH值用氫氧化鈉調(diào)至8. 5。將該混合物維持在pH值8. 5并用磁力攪拌器在室溫下攪拌 3小時，接著用截留分子量1. 2萬的滲析膜進行5天的滲析，從而可以確保其較好的分離效 果，最終獲得經(jīng)PHGH改性的棕櫚蠟乳液，命名為CW-PHGH或CW-S-PHGH。
[0045] 實施例4
[0046] 將2. 5克的固體棕櫚蠟，140毫升的乙醇加入至一個250毫升的燒杯中。將混合物 油浴加熱至70°C，用15000rpm的高速攪拌機攪拌17分鐘。隨后將所得棕櫚蠟乳液放置在 冰水浴中冷卻，并命名為CW。同樣，如在初始制備過程中加入80毫克的表面活性劑十二烷 基硫酸鈉，即可得到另一種棕櫚蠟乳液，命名為CW-S。
[0047] 首先按照上述方法制備兩種各100毫升的2. 5wt%棕櫚蠟乳液及其衍生物CW和 CW-S。隨后分別加入0. 3克的PHGH抗菌劑、1. 5克的耦合試劑二異丙基碳二亞胺和2克的 活化劑3-羥基-1，2, 3-苯并三嗪-4 (3H)-酮，控制溫度在50°C下進行反應并將乳液的pH 值用氨水調(diào)至7. 3。將該混合物維持在pH值7. 3并用磁力攪拌器在室溫下攪拌6小時，接 著用截留分子量1. 2萬的滲析膜進行5天的滲析，從而可以確保其較好的分離效果，最終獲 得PHGH改性的棕櫚蠟乳液，命名為CW-PHGH或CW-S-PHGH。
[0048] 實施例5
[0049] 將2. 5克的固體棕櫚蠟，110毫升的去離子水和10毫升的異丙醇加入至一個250 毫升的燒杯中。將混合物油浴加熱至50°C，用18000rpm的高速攪拌機攪拌20分鐘。隨后 將所得棕櫚蠟乳液放置在冰水浴中冷卻，并命名為CW。同樣，如在初始制備過程中加入70 毫克的表面活性劑雙八烷基甲基氯化銨中，即可得到另一種棕櫚蠟乳液，命名為CW-S。
[0050] 首先按照上述方法制備兩種各100毫升的2. 5wt%棕櫚蠟乳液及其衍生物CW和 CW-S。隨后分別加入0. 25克的PHGH抗菌劑、1. 2克的耦合試劑二異丙基碳二亞胺和2. 5克 的活化劑1-羥基-7-偶氮苯并三氮唑，控制溫度在55°C下進行反應，并將乳液的pH值用氫 氧化鈉調(diào)至9. 2。將該混合物維持在pH值9. 2并用磁力攪拌器在室溫下攪拌4小時，接著 用截留分子量1. 2萬的滲析膜進行5天的滲析，從而可以確保其較好的分離效果，最終獲得 PHGH改性的棕櫚蠟乳液，命名為CW-PHGH或CW-S-PHGH。
[0051] 實施例6性能測試：需說明的是，如下測試是取實施例1-6所獲的多個CW-PHGH、 CW-S-PHGH產(chǎn)品分別進行測試，并取多次測試結果的平均值列于圖1、圖2、表1、表2中。
[0052] 1.涂布紙的接觸角測量
[0053] 圖1為涂布了 CW-PHGH乳液的紙樣的接觸角與涂布量的關系線圖，所有測量在進 行之前均已將抗菌棕櫚蠟乳液微球加熱融化。從圖1可知，經(jīng)過涂布CW-PHGH乳液的紙張顯 示出近似的疏水性能。當在空白紙（定量70g/m 2)上的涂布量為4克/平方米時，CW-PHGH 的接觸角分別為66.87°。而當涂布量增至24克/平方米時，CW-PHGH的接觸角則達到 123. 88°。而對于CW-S-PHGH，采用相同方式進行測試，亦可獲得相近之測試之結果。因此， 可以看出這兩種經(jīng)抗菌棕櫚蠟乳液處理過的紙張的接觸角均隨著涂布量而穩(wěn)定增加，同時 也說明了該產(chǎn)品具備抗水性能。
[0054] 2.涂布紙的干、濕強度測試
[0055] 圖2為涂布了 CW-PHGH乳液的紙樣的干、濕強度與涂布量的關系線圖，紙樣在 (23 ± I) °C，相對濕度（50 ± 2) %的恒溫恒濕室內(nèi)測量，每個值都是5張紙樣的平均值。
[0056] 由圖2可以看出空白紙（定量為70g/m2定量）樣品的干強度（以下稱為抗張指 數(shù)）為33. 57N. m. g_\當紙樣的涂布量達到32±0. 5g時，紙張的抗張指數(shù)為89. 96N. m. g_S 相對空白樣提高了 1. 68倍?？瞻准垼ǘ繛?0g/m2定量）樣品的濕強度（以下稱為抗張 指數(shù)）為2. 86N. m. g-1，當紙樣的涂布量達到32±0. 5g時，紙張的抗張指數(shù)為28. 22N. m. g-1， 相對空白樣提高了 8. 87倍。因此，可以看出經(jīng)抗菌棕櫚乳液處理過的紙張的干、濕強度較 原紙有明顯的提高，即該產(chǎn)品具備顯著提高紙張干、濕強度的作用。
[0057] 3.涂布紙的水蒸氣透過率測試
[0058] 表1列出了涂布了棕櫚蠟衍生物乳液（CW-PHGH、CW-S_PHGH)的紙張的水蒸氣通過 率（WVTR)數(shù)值。其測試條件為：涂布量為12±0. 5g/m2,測試溫度為38°C，濕度為90%。實 驗結果為3次測試的平均值。空白紙張（定量為70g/m 2)樣品的WVTR數(shù)值是2788. 8g/m2/ d〇
[0059] 由表1可以看出，一方面，涂布了以棕櫚蠟乳液CW-S為基底的抗菌乳液CW-S-PHGH 紙樣的WVTR則比其以CW為基底的CW-PHGH抗菌乳液微粒小很多。這是由于經(jīng)過表面活性 劑穩(wěn)定的棕櫚蠟乳液CW-S(平均粒徑232. Onm)比CW(平均粒徑673. 8nm)具有更小的粒 徑，因此有利于乳液微粒進入纖維素網(wǎng)的空隙之中。而當棕櫚蠟乳液經(jīng)過加熱融化后，CW-S 能夠填滿更小的孔洞并阻止更多的水蒸氣的轉(zhuǎn)移，從而有效地降低了其WVTR。另一方面， CW-PHGH和CW-S-PHGH的WVTR數(shù)值比未接枝的CW和CW-S要高，這可能是由于CW和CW-S 乳液微粒的表面在接枝了抗菌劑PHGH之后變得更加親水，因此涂布了抗菌劑的紙樣其親 水性更強，而WVTR數(shù)值則顯得略高。
[0060] 表1棕櫚蠟及其衍生物乳液的水蒸氣透過率
[0061]
【主權項】
1. 一種多功能改性棕櫚蠟乳液的制備方法，其特征在于包括： (1) 將固體棕櫚蠟與溶劑按1:30?50的重量比混合形成混合物，再將該混合物加熱至 50?90°C并充分攪拌形成乳液狀，之后冷卻，獲得棕櫚蠟乳液； (2) 向步驟（1)制得的棕櫚蠟乳液中加入重量比為0.05?0.15 : 0.2?0.8 : 0. 3~1. 2的鹽酸聚六亞甲基胍鹽抗菌劑、耦合試劑以及活化劑，在溫度為25?65°C并伴以 持續(xù)攪拌的條件下充分反應，且在反應過程中控制混合反應液為中性或弱堿性； (3) 待步驟（2)的反應結束后，將獲得的混合反應液進行滲析分離，滲析結束后獲得所 述多功能改性棕櫚蠟乳液。
2. 根據(jù)權利要求1所述的多功能改性棕櫚蠟乳液的制備方法，其特征在于步驟（1)還 包括：將固體棕櫚蠟、溶劑及表面活性劑按照重量比1 : 30?50 : 0.01?0.05的比例進 行混合，再將該混合物加熱至50?90°C并充分攪拌形成乳液狀，冷卻后獲得所述棕櫚蠟乳 液。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的多功能改性棕櫚蠟乳液的制備方法，其特征在于所述溶 劑包括去離子水、甲醇、乙醇、二甲基甲酰胺、異丙醇中的任一種或兩種以上的組合物。
4. 根據(jù)權利要求2所述的多功能改性棕櫚蠟乳液的制備方法，其特征在于所述表面 活性劑包括十-燒基-甲基胺乙內(nèi)醋、十-橫基苯環(huán)酸納、十-燒基硫酸納、十-燒基氧化 胺、雙十烷基二甲基氯化銨、雙八烷基甲基氯化銨中的任一種或兩種以上的組合物。
5. 根據(jù)權利要求1所述的多功能改性棕櫚蠟乳液的制備方法，其特征在于所述耦合試 劑包括N, Ν' -二環(huán)己基碳二亞胺、1- (3-二甲氨基丙基）_3_乙基碳二亞胺鹽酸鹽、N, Ν' -二 異丙基碳二亞胺、1, 3-二（2, 2-二甲基-1, 3-二氧戊環(huán)_4_基甲基）碳二亞胺中的任一種 或兩種以上的組合物。
6. 根據(jù)權利要求1所述的多功能改性棕櫚蠟乳液的制備方法，其特征在于所述活 化試劑包括1-羥基苯并三唑、1-羥基-7-偶氮苯并三氮唑、3-羥基-1,2, 3-苯并三 嗪-4 (3Η)-酮、N-羥基琥珀酰亞胺中的任一種或兩種以上的組合物。
7. 根據(jù)權利要求1所述的多功能改性棕櫚蠟乳液的制備方法，其特征在于步驟（2)包 括：在反應過程中將混合反應液的pH值控制于7. 0?10. 0,其中采用的酸堿度調(diào)節(jié)劑至少 選自碳酸鈉、氫氧化鈉、氨水和碳酸氫鈉之中的任一種。
8. 根據(jù)權利要求1或2所述的多功能改性棕櫚蠟乳液的制備方法，其特征在于包括： (1) 將固體棕櫚蠟與溶劑形成混合物或?qū)⒐腆w棕櫚蠟與溶劑、表面活性劑形成混合物， 再將所述混合物加熱并以6000?20000 rpm的速度攪拌5?20 min形成乳液狀，之后在 冰水浴中冷卻，獲得棕櫚蠟乳液； (2) 向步驟（1)制得的棕櫚蠟乳液中加入鹽酸聚六亞甲基胍鹽抗菌劑、耦合試劑和活化 齊U，在溫度為25?65°C的條件下以200 rpm左右的速度攪拌反應1?6 h，并在反應過程 中控制混合反應液的pH值為7. 0?10. 0 ; (3) 待步驟（2)的反應結束后，將獲得的混合反應液以截留分子量為1. 2?1. 4萬的滲 析膜進行滲析分離，時間為2?8天，滲析結束后經(jīng)旋蒸濃縮處理最終獲得所述多功能改性 棕櫚蠟乳液。
9. 由權利要求1-8中任一項所述方法制備的多功能改性棕櫚蠟乳液，其中接枝了抗菌 劑的棕櫚蠟乳液微粒的粒徑為200?850 nm。
10.權利要求9所述多功能改性棕櫚蠟乳液作為造紙助劑的應用。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多功能改性棕櫚蠟乳液、其制備方法及應用。該制備方法包括：將固體棕櫚蠟與溶劑混合形成混合物，再將該混合物加熱并充分攪拌形成乳液狀，之后冷卻，獲得棕櫚蠟乳液；向所述棕櫚蠟乳液中加入鹽酸聚六亞甲基胍鹽抗菌劑、耦合試劑以及活化劑，在選定溫度及中性或弱堿性條件下充分反應后，將獲得的混合反應液進行滲析分離，即獲得高接枝率的多功能改性棕櫚蠟乳液。本發(fā)明的多功能改性棕櫚蠟乳液兼具抗菌及水蒸氣阻隔的效果，當其應用為紙張?zhí)幚碇苿r，可使紙張的水蒸氣透過率大幅降低且抑菌率可達到99%以上，并可使紙張的干、濕強度顯著提高，同時其制備工藝簡單成熟，生產(chǎn)成本低，且易于控制，具有較高的應用價值。
【IPC分類】D21H21-16, D21H19-18, D21H21-36, D21H21-14
【公開號】CN104562843
【申請?zhí)枴緾N201510009458
【發(fā)明人】張丹, 余光華, 肖惠寧, 龍柱, 王建華
【申請人】江南大學
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月8日