[发明专利]一种用作纸张增强剂的玉米芯改性方法

说明书

技术领域

本发明涉及造纸技术的纸张增强剂，特别涉及一种以玉米芯为原料合成纸张增强剂的生产方法，具体涉及用作纸张增强剂的玉米芯改性方法。

背景技术

我国是农业大国, 植物纤维资源丰富。玉米芯是玉米果穗脱去籽粒后的果轴。玉米产量每年在 1.1～1.3亿吨，可以副产2000万吨的玉米芯, 然而玉米芯作为一种农业废弃物，目前多用作燃料，造成很大的浪费。目前，国内外都围绕玉米芯深加工和综合利用开展研究，开发了一系列玉米芯综合加工的新途径。随着我国科技实力的不断增强，玉米芯的深加工领域不断扩大，目前许多产品已经实现了工业化生产，使这一废弃物质得到了资源化利用。随着玉米产量日益提高，玉米芯的量大大提高，继续研究开发可再生的玉米芯制备可生物降解材料或化学品，对植物资源高值化以及绿色环保具有极其重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用作纸张增强剂的玉米芯改性方法，根据玉米芯所含的化学基团，针对性改造，制得纳米级纸张增强剂，可以增强纸张的强度。

为了解决上述技术问题，本发明提供的一种用作纸张增强剂的玉米芯改性方法，至少包括以下步骤： 

1）玉米芯粉碎制得80目以下的玉米芯粉；

2）用所述玉米芯粉20wt%～30wt%的冰醋酸和20wt%～30wt%的亚氯酸钠配制成水溶液，玉米芯粉在75～80℃温度下在所述水溶液中处理50～70分钟； 

3）经上步骤处理后，加入用所述玉米芯粉20wt%～30wt%的冰醋酸和20wt%～30wt%的亚氯酸钠，在75～80℃温度下继续处理50～70分钟；

4）经上步骤处理后的中间物冷却、过滤、用水洗涤至洗液不成酸性，制得白色中间产物；

5）将白色中间产物加入其绝干量4重量份的二氯甲烷中，在搅拌条件下，加入白色中间产物绝干量0.8～1.4重量份的等体积的二氯甲烷和氯磺酸的混合溶液，继续搅拌反应1～4h。反应结束，加入NaOH溶液中和至中性后，用无水乙醇分散。

6）经过滤、洗涤制得纸张增强剂。

进一步地，所述用作纸张增强剂的玉米芯改性方法，步骤4中过滤得到的过滤液回用于步骤2中。

本发明带来的有益效果：采用亚氯酸钠处理使之颗粒变小，达到纳米级，二氯甲烷溶剂体系中的氯磺酸，将纳米级玉米芯综纤维素中羟基磺化成磺酸基，当所述纸张增强剂添加到纸浆中抄造时，可加强纸浆纤维之间的结合力，从而提高纸张的物理强度。以农业废弃物玉米芯为原料，实现可再生农业废弃物资源的综合利用。

附图说明    

附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为实施例得到的增强剂颗粒大小图；

图2为S元素百分含量与耐折度的关系图；

图3为S元素百分含量与耐破指数的关系；

图4为S元素百分含量与撕裂指数的关系；

图5为S元素百分含量与抗张指数的关系。

具体实施方式

实施例1：将玉米芯粉碎后过筛制得80目以下的玉米芯粉；用所述玉米芯粉25wt%的冰醋酸和25wt%的亚氯酸钠配制成水溶液，玉米芯粉在75℃温度下在所述水溶液中处理60分钟； 继续加入用所述玉米芯粉25wt%的冰醋酸和25wt%的亚氯酸钠，玉米芯粉在80℃温度下继续处理50分钟；处理后得到的中间物冷却、过滤、用水洗涤至洗液不成酸性，制得白色中间产物；将白色中间产物加入其绝干量4重量份的二氯甲烷中，在搅拌条件下，加入白色中间产物绝干量0.8重量份的等体积的二氯甲烷和氯磺酸的混合溶液，继续搅拌反应1h。反应结束，加入5mol/L的NaOH溶液中和至中性后，用无水乙醇分散；经过滤、洗涤制得纸张增强剂。经测试，得到的纸张增强剂的硫元素质量百分含量为4.20%。