[发明专利]一种改性甘蔗渣粉材料及其制备方法和应用

说明书

本发明属于植物资源再利用的新材料领域，具体公开了一种改性甘蔗渣粉材料及其制备方法和应用。所述改性甘蔗渣粉材料由以下质量份数的原料制备得到：甘蔗渣粉100份、改性剂5～50份、催化剂1～10份、水50～300份。本发明制得的改性甘蔗渣粉材料交联能力增强，可以添加5～30％(相对纸浆用量)在抄纸中，增强纸张干强度和挺度，帮助留着；或添加5～30％(相对纸浆用量)在染色抄纸中，改善色纸色度。

技术领域

本发明属于植物资源再利用的新材料领域，具体涉及一种改性甘蔗渣粉材料及其制备方法和应用。

背景技术

甘蔗渣是甘蔗制糖后留下的剩余物，来源丰富，价格低廉，过去作为制浆原料，现在收集难，很多被废弃或作为燃料取能，部分作为饲料和纤维填料，深加工较少。甘蔗渣颗粒化，减小尺寸，增大表面积，可作为造纸填料应用。但甘蔗渣粉既不同于纸浆也不同于无机填料，开发在造纸中的应用必须进行改性，以增加与纸浆的相互作用。另外，甘蔗渣粉是纤维颗粒，自身天然结构中丰富的羟基，具有较强吸附性，但废水中染料多为阴离子性，为了增加吸附力，需赋予颗粒阳离子特性。

甘蔗渣颗粒阳离子醚化改性属于化学改性，常用的改性方法是在水性介质中进行，即混合物中水量占70％以上，使浆水混合物搅拌流动。但采用水性介质，不但造成大量废水，增大环保压力，而且产品需分离干燥，能源消耗大。干法直接改性可以克服这些缺点。目前暂没有甘蔗渣颗粒直接改性用于造纸和吸附过程的技术文献。

发明内容

为解决现有技术的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种改性甘蔗渣粉材料。

本发明的另一目的在于提供上述改性甘蔗渣粉材料的干法改性方法。

本发明的再一目的在于提供上述改性甘蔗渣粉材料的应用。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种改性甘蔗渣粉材料，由以下质量份数的原料制备得到：

所述改性甘蔗渣粉材料优选由以下质量份数的原料制备得到：

所述的甘蔗渣粉选自甘蔗渣清洗干燥加工后产生的粉料，细度50～300目。

所述的改性剂为具有醚化功能的化学品，优选为3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CTA)。

所述的催化剂为具有碱性的物质，包括弱酸强碱盐或金属氢氧化物，优先氢氧化钠。所述的水优选蒸馏水。

上述改性甘蔗渣粉材料的制备方法，包含以下步骤：

(1)醚化剂反应生成：将改性剂与50％的催化剂(即先加入1～3份催化剂)反应，生成具有醚化功能的环氧化物，加入0.1～80％的水(即先加入5～80份水)，制得醚化剂；

(2)甘蔗渣粉预处理：将余水与剩下50％的催化剂混合后加入甘蔗渣粉，于50～95℃下预处理30～60分钟；

(3)甘蔗渣粉改性：将步骤(1)中制得的醚化剂加入(2)预处理后的甘蔗渣粉中，于50～95℃保温1～3小时，制得改性甘蔗渣粉材料，降温出料。

本发明制备过程一直保持低速搅拌，转速优选100～200rpm，得到具有一定增强交联能力的甘蔗渣粉。