[发明专利]改性纳米微晶纤维素作为造纸助留助滤剂的应用

权利要求书

1.一种改性纳米微晶纤维素作为造纸助留助滤剂的应用，所述的改性纳米微晶纤维素是按以下方法制备的：

（1）以漂白针叶木硫酸盐浆、漂白阔叶木硫酸盐浆、微晶纤维素（MCC）或棉花为原料，采用酸水解法或生物酶水解法制备纳米微晶纤维素；

（2）纳米微晶纤维素的改性按如下方法进行：

取1g （绝干）步骤（1）制得的纳米微晶纤维素悬浮液，依次加入3.0-8.0 mmol NaBr、0.005-0.03 mmol 2, 2, 6, 6-四甲基-1-哌啶氧和1-15 mmol的NaClO 溶液，加入200 ml-250 ml pH=10.2的Na₂CO₃-NaHCO₃缓冲溶液，调节体系pH至10-10.5，然后进行超声分散（超声1s、8 s间隙）5 min-20 min，在25oC-60oC反应10 min-60 min，加入10 ml-20 ml无水乙醇终止反应，用酸调pH至7左右，透析2-5天，得到改性纳米微晶纤维素悬浮液，即为助留助滤剂；或者，

取1 g （绝干）步骤（1）制得的纳米微晶纤维素悬浮液，加入0.2 M的醋酸盐缓冲溶液200-300 ml，分别加入5-20 mmol/g NaClO₂及0.2-0.5 mmol/g 4-乙酰氨基-2, 2, 6, 6-四甲基-1-哌啶氧，然后加入1-5 mmol/g的NaClO溶液，调节pH值至4.8，在30oC-80oC下搅拌反应2-5天，然后加入10 ml-20 ml无水乙醇终止反应，透析2-5天，得到改性纳米微晶纤维素悬浮液，即为助留助滤剂。

2.根据权利要求1所述的改性纳米微晶纤维素作为造纸助留助滤剂的应用，其特征在于步骤如下：

在质量浓度0.1%-1%的纸料中，按相对绝干纸料的重量百分比加入5%-30%填料、1.0%-3.0%施胶剂，搅拌速度700-750 rpm条件加入0.01%-2%的高分子量阳离子聚合物，混合1 min-10 min后，提高纸料体系的搅拌速度到1200-500 rpm，保持30 s-5 min后恢复体系的搅拌速度到700-750 rpm，加入0.05%-2.0%的本发明的造纸助留助滤剂，作用30 s-5 min后抄成纸张；以上百分比均是相对绝干纸料重量的百分比；

上述高分子阳离子聚合物为阳离子淀粉、阳离子聚丙烯酰胺或阳离子淀粉接枝聚丙烯酰胺。

3.根据权利要求1所述的阴离子纳米微晶纤维素作为纸张增强剂的应用，其特征在于步骤（1）中的酸水解法和生物酶水解法是：

酸水解法：将原料粉碎，过20目筛，在20oC-65oC下加入30-64wt%的硫酸，使酸与原料的体积质量比（5～15）：1，单位毫升比克，原料以绝干料计；搅拌下，反应10 min-70 min，然后将悬浮液用9-10倍体积的去离子水稀释以终止反应，所得产物用去离子水反复离心冲洗至pH值5.0～5.5，将得到产物放入透析袋中，用流动的去离子水透析至pH值恒定，透析后的悬浮液在冰水浴中进行超声波振荡处理5 min-50 min，得到纳米微晶纤维素胶体悬浮液；或者，

生物酶水解法：将原料粉碎，过20目筛，原料放入锥形瓶中，向锥形瓶中加水，再加入缓冲液调节溶液的pH值到6-7，加入纤维素酶，每克绝干原料加入纤维素酶5000~ 80000 IU，置于摇床中，调节温度为40oC-60oC，振荡速度50-250 r/min，反应24 h-72 h，反应结束后，加入乙醇终止酶解反应，取出样品，用去离子水反复离心洗涤，洗涤后的悬浮液用超声波振荡器处理5 min-50 min，到纳米微晶纤维素胶体悬浮液；

所述纤维素酶为和氏璧生物技术有限公司生产的中性纤维素酶，其滤纸酶活20000~40000 IU/g，所述缓冲液是磷酸盐缓冲溶液，取磷酸二氢钠1.74g，磷酸氢二钠2.7g，氯化钠1.7g，加水溶解成400ml的溶液配制而成。

4.根据权利要求1所述的改性纳米微晶纤维素作为纸浆增强剂的应用，其特征在于步骤（1）酸水解法中使用的透析袋截留分子量为12000-14000。