[发明专利]作为粘合剂用于纤维基材料、纺织品、织物和非织造材料的生物基PEC组合物

说明书

本发明涉及一种生物基聚电解质络合物(PEC)组合物，其适合作为纤维基材料、纺织品，织造和非织造材料的粘合剂。PEC组合物包含阳离子生物聚合物、阴离子生物聚合物酸和聚合物，并且进一步的特征在于：‑PEC的净电荷是阳离子的，‑阴离子聚合物和阳离子聚合物的电荷比≤1，‑阳离子生物聚合物是壳聚糖，其中阳离子的浓度为0.005‑30％，‑阴离子生物聚合物是衍生自天然的聚阴离子，‑酸是布朗斯台德酸和/或路易斯酸，其中布朗斯台德酸选自任何有机和/或无机酸，其中路易斯酸选自任何阳离子单价或多价原子，‑阳离子和阴离子之间的重量比为1:0.1至1:20，‑阳离子与酸之间的重量比为1:0.01至1:30，‑壳聚糖的脱乙酰度为66‑100％，‑pH值小于7。本发明还涉及制备PEC组合物的方法，PEC组合物的用途，以及用PEC组合物处理材料的方法。

技术领域

本发明涉及环境友好、可再生和可生物降解的生物聚合物基聚电解质络合物(PEC)组合物。PEC组合物包含壳聚糖作为阳离子聚合物和由衍生自天然的聚阴离子表示的阴离子聚合物，尤其是多糖。

本发明的PEC组合物适合作为纤维基材料、纺织品、织造和非织造材料的粘合剂。用PEC组合物处理纤维基材料、纺织品、织造和非织造材料提供了具有更高干强度和/或湿强度的材料，即具有更高的干和/或湿拉伸指数。此外，PEC组合物还可包含一种或多种添加剂，其为处理过的材料提供较低的拉伸刚度和较高的稳定性。

背景技术

PEC是在带相反电荷的颗粒之间形成的缔合络合物，例如聚合物-聚合物，聚合物-药物和聚合物-药物-聚合物。这些络合物是由于带相反电荷的聚离子之间的静电相互作用而形成的，从而避免使用化学交联剂(S.Lankalapalli,2009)。基于来源，PEC被分类为天然聚电解质、合成聚电解质和化学改性的生物聚合物。

本发明的PEC组合物包含生物来源的有机分子(即生物聚合物)，其由衍生自天然的聚阴离子表示，该聚阴离子是天然聚电解质或化学改性的生物聚合物。因此，PEC不包含合成聚合物和合成聚电解质，因此本发明的PEC组合物是生物基PEC组合物。

EP0723047涉及用于造纸的PEC悬浮液。然而，PEC悬浮液不包含壳聚糖作为阳离子。相反，阳离子是合成聚合物，例如丙烯酰胺与二烯丙基二甲基氯化铵的共聚物。因此，EP0723047中的PEC不是生物基PEC。更重要的是，没有数据或参考文献提及(i)处理过的材料的湿强度的任何增加，(ii)对处理过的材料的拉伸刚度的影响，和/或(iii)PEC在几个月的时间内的稳定性。

EP1918455涉及通过使用具有负净电荷的PEC生产纤维网。此外，PEC不包含壳聚糖作为阳离子。相反，阳离子是合成聚合物，例如丙烯酸类聚合物、聚丙烯酰胺和酰氨基-胺聚合物。因此，根据EP1918455的PEC不是生物基的。

US8993505、US9012389和US9273220涉及PEC，用于降低污染倾向，减少清洁工作并减少微生物挑战。然而，PEC不完全是生物来源的，因为它们除生物聚合物外还包含合成聚合物，例如(i)US8993505的权利要求1中公开的二烯丙基二甲基氯化铵“DADMAC”的均聚物，(ii)US9012389的权利要求1中公开的丙烯酸的均聚物或丙烯酸的无规共聚物，(iii)US9273220中公开的下列阴离子单体的均聚物或共聚物：丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、马来酸酐、衣康酸、苯乙烯磺酸和丙烯酰胺丙磺酸。因此，根据US8993505、US9012389和US9273220的PEC不是生物基的。更重要的是，没有数据或参考文献提及(i)处理过的材料的干强度和湿强度的任何增加，(ii)对处理过的材料的拉伸刚度的影响，和/或(iii)PEC在几个月的时间内的稳定性。因此，US8993505、US9012389和US9273220都不具有与本发明相同的作用或目的。