[发明专利]一种纸张增强剂及其生产方法

说明书

一种纸张增强剂及其生产方法，用1重份多糖粉和1.5重量份水混合，加入多糖粉3wt％的氢氧化钠，在室温下放置30分钟；加入多糖粉3wt％~9wt％的丁烷四羧酸，调节pH值为9.25，反应2.5小时；加入盐酸调节pH到6.5；过滤；所得滤渣用乙醇洗涤后经干燥后制得。以多糖为原料，实现多糖资源的高效利用。

技术领域

本发明涉及造纸技术的纸张增强剂，特别涉及一种纸张增强剂及其生产方法。

背景技术

随着我国经济的快速增长，人们生活水平的不断提高，人们对纸张的需求越来越多，对纸类产品的质量要求越来越高。同时，我国的造纸资源匮乏，人们越来越注意对废纸的回收利用，然而纸张多次回收会影响它的强度。而我国木材资源短缺，多用草类纤维，草类纤维的强度不如木材纤维。在抄纸过程中加入纸张增强剂能够有效改善这种状况，可以有效提高麦草浆和废纸浆成纸性能，改善纸张质量，扩大废纸浆的使用范围。我国现有的增强剂存在增强效果不好、价格高、技术含量不高等缺点，因此开发新型高效环保型增强剂显得更为重要。

CN103726379A公开了一种改性纳米微晶纤维素作为造纸增强剂的应用。以漂白针叶木硫酸盐浆、漂白阔叶木硫酸盐浆、微晶纤维素或棉花为原料，采用下列酸水解法或生物酶水解法制备纳米微晶纤维素：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10min-70min，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5min-50min，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5000～80000IU，置于摇床中，调节温度为40ºC～60ºC，振荡速度50～250r/min，反应24h-72h，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5min～50min，得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20000～40000IU/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；（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3.0～8.0mmolNaBr、0.005～0.03mmol2,2,6,6-四甲基-1-哌啶氧和1～15mmol的NaClO溶液，加入200ml～250ml 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、8s间隙）5min～20min，在25ºC～60ºC反应10min～60min，加入10ml～20ml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，即为增强剂；或者，取1g（绝干）步骤（1）制得的纳米微晶纤维素悬浮液，加入0.2M的醋酸盐缓冲溶液200～300ml，分别加入5～20mmol/gNaClO₂及0.2～0.5mmol/g4-乙酰氨基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶氧，然后加入1～5mmol/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10～20ml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，即为增强剂。

上述专利中的纳米微晶纤维素制备过程复杂，利用酸水解方法产生的污染大，利用纤维素酶降解时间长、成本高，后续的2,2,6,6-四甲基-1-哌啶氧为介质的改性方法成本高，难以工业化。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种纸张增强剂及其生产方法。