[发明专利]一种造纸干强剂及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种造纸干强剂及其制备方法与应用，该干强剂包括以下制备原料：大豆蛋白粉、季铵型烷基淀粉醚、壳聚糖和纳米微晶纤维素；所述季铵型烷基淀粉醚为季铵型烷基淀粉醚；所述改性壳聚糖为二醛改性壳聚糖。本发明通过将季铵性烷基淀粉醚、二醛改性壳聚糖、纳米微晶纤维素和大豆蛋白粉搭配使用，利用各组分间的相互协同，制得了一种造纸干强剂；将该干强剂应用于纸浆制备中，制得了耐破度、耐破指数和耐折次数高的纸浆；同时本发明造纸干强剂采用的制备原料来源广泛，制备过程无三废产生，安全环保。

技术领域

本发明涉及造纸工业技术领域，具体涉及一种造纸干强剂及其制备方法与应用。

背景技术

纸张是纤维杂乱排列，相互交错的纤维层组成的，纤维层内，纤维素分子链间通过氢键结合而相互连结，纤维层层之间主要靠分子间力和氯键结合。因此在纸浆中加入各种增干强剂利用它们和纤维之间的化学或物理作用结合在一起，加强纤维层层间和各种粒子之间的吸附就能增加干纸强度。

干强剂是造纸工业中增加纸张强度的一类重要化学品，通常用于补偿添加填料或低等级的纤维(如再生纤维)所引起的纸强度的下降。许多水溶性的，与纤维能形成氢键结合的高聚物都可以成为干强剂。

常用的干强剂有天然聚合物如淀粉及其改性物、合成聚合物如聚丙烯酰胺、聚乙烯醇等以及其它水溶性天然产物类干强剂。相关技术中淀粉及改性淀粉类纸张增强剂，存在着用量大、留着率低、增强效果不理想、废水难处理等问题。而目前广泛应用的两性聚丙烯酰胺类增强剂，存在过程调控复杂和生物降解难的问题。

因此，需要开发一种造纸干强剂，该干强剂增强效果高。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种造纸干强剂，该干强剂增强效果高。

本发明还提供了上述造纸干强剂的制备方法。

本发明还提供了上述造纸干强剂的应用。

本发明第一方面提供了一种造纸干强剂，包括以下制备原料：大豆蛋白粉、季铵型烷基淀粉醚、壳聚糖和纳米微晶纤维素；

所述季铵型烷基淀粉醚为季铵型烷基淀粉醚；

所述壳聚糖为二醛改性壳聚糖。

季铵型烷基淀粉醚属于化学改性淀粉，对带负电荷的物质具有亲和性。季铵型烷基淀粉醚具有高分散性和溶解性，能冷水膨胀，分散液的澄清度和稳定性高，粘度稳定，共容性好。季铵型烷基淀粉醚的正电荷易于与纸浆中带负电荷的填料和纤维(包括细小纤维)结合，从而提高抄纸时对细小纤维和填料的留着率，还能增强纸张的干湿强度，同时达到助留和增强的效果。

纸浆中纤维素上一般带负电荷，季铵型烷基淀粉醚分子上带有正电荷，淀粉通过吸附在纸浆纤维素上而加强纸页强度。在混合系统中，大豆蛋白表面有比季铵型烷基淀粉醚更多的电子团，因此淀粉也会附着在蛋白质上，系统里淀粉的附着位点増加，淀粉用量相对较高。淀粉作为干强剂在纤维间起架桥作用，这里淀粉在蛋白与纤维和纤维之间都起到架桥的作用，使得纤维、淀粉和蛋白之间的结合力更强，宏观表现强度性能的提高。另外，大豆蛋白能够加强纤维和淀粉之间键的结合程度。

二醛改性壳聚糖提高了纤维间的结合强度，二醛改性壳聚糖还具有杀菌抑菌作用，在一定程度上属于防腐剂。

大豆蛋白粉、二醛改性壳聚糖、季铵型烷基淀粉醚和纳米微晶纤维素以本发明配方复配，在纸张增强方面具有协同增效作用，从而使造纸干强剂的纸张增强效果更好。

根据本发明的一些实施方式，所述造纸干强剂，还包括以下制备原料：pH调节剂。

根据本发明的一些实施方式，所述造纸干强剂，包括以下重量份数的制备原料：大豆蛋白粉5份～10份、季铵型烷基淀粉醚25份～35份、二醛改性壳聚糖1份～3份、纳米微晶纤维素5份～10份和pH调节剂0.1份～1份。