CN112359638A

CN112359638A - 一种高疏水抑菌淀粉施胶纸及其制备方法

Info

Publication number: CN112359638A
Application number: CN202011264085.6A
Authority: CN
Inventors: 倪书振; 刘娜; 傅英娟
Original assignee: Qilu University of Technology
Current assignee: Qilu University of Technology
Priority date: 2020-11-12
Filing date: 2020-11-12
Publication date: 2021-02-12

Abstract

本发明属于造纸技术领域，具体涉及一种高疏水抑菌淀粉施胶纸及其制备方法。本发明将纳米氧化锌和PHGH改性的甲酸纳米木素均匀分散于淀粉液中，得到纳米粒子均匀分散的淀粉液；将定性滤纸表面施胶处理制备得到高疏水抑菌淀粉施胶纸。本发明在满足造纸工艺的条件下，实现了纸张疏水性能和抑菌性能的改善目的，不仅大幅度提高纸页的疏水性能和抑菌性能，实现纳米粒子在造纸生产中的应用，并提高施胶纸页的应用性能。

Description

一种高疏水抑菌淀粉施胶纸及其制备方法

技术领域

本发明属于造纸技术领域，具体涉及一种高疏水抑菌淀粉施胶纸及其制备方法。

背景技术

控制纤维素纸的表面润湿性，并改善其抑菌性能在包装领域具有重要意义。传统的内施胶和表面施胶方法往往不能满足现代包装的应用要求。在淀粉中加入功能性试剂，通过表面施胶赋予纸页疏水性能和抑菌性能，既可以避免内施胶向白水循环中引入外加试剂，又可改善纸页功能性。纳米氧化锌具有纳米尺度，将其添加到高分子材料中，可以提高其纳米尺度粗糙度，是一种有前途的改善纸张耐水性能的纳米添加剂。纳米氧化锌具有抑菌活性，通过释放活性氧自由基和Zn²⁺，可造成细胞机械损伤，离子向细胞膜内的渗透则可造成细菌代谢活动紊乱，抑制细菌生长。然而，只有分散在水中的纳米ZnO具有抑菌活性，因此纳米ZnO嵌入在基底物中不具有抑菌性能。

发明内容

针对目前纤维素纸基材料在实际应用中所存在的疏水性能和抑菌性能不足的问题，本发明的目的是提供一种高疏水抑菌淀粉施胶纸及其制备方法，本发明将PHGH改性甲酸纳米木素和纳米氧化锌均匀分散于淀粉液中，表面施胶制得高疏水抑菌的淀粉施胶纸，符合造纸工艺，可实现纸页的功能化改性，提高木素的高值化利用效率。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种高疏水抑菌淀粉施胶纸的制备方法，包括以下步骤：

将纳米氧化锌和PHGH改性的甲酸纳米木素均匀分散于淀粉液中，得到纳米粒子均匀分散的淀粉液；将定性滤纸表面施胶处理制备得到高疏水抑菌淀粉施胶纸。

作为本发明的优选方案，所述PHGH改性的甲酸纳米木素的制备方法如下：将质量分数为0.1%的甲酸纳米木素、乙二醛和PHGH依次放于烧杯中，加热处理后使用去离子水在透析袋透析处理，制得PHGH改性的甲酸纳米木素。

作为本发明的优选方案，所述纳米粒子均匀分散的淀粉液的制备方法如下：将糊化好的质量分数为1%的玉米淀粉液、壳聚糖、PHGH改性的甲酸纳米木素和纳米氧化锌依次加入烧杯中，磁力搅拌处理，得到纳米粒子均匀分散的淀粉液。

作为本发明的优选方案，所述0.1%的甲酸纳米木素、乙二醛和PHGH的质量比为5:1:6。

作为本发明的优选方案，所述磁力搅拌处理的处理温度为90℃，处理速率为400rpm，处理时间为10 min。

一种高疏水抑菌淀粉施胶纸，所述高疏水抑菌淀粉施胶纸的初始接触角为105.8°-115.1°。

聚六亚甲基单胍盐酸盐(PHGH)是由胍盐和二胺通过缩聚反应合成得到的，对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌具有广谱抑菌性。本发明以乙二醛作交联剂可以将PHGH接枝到木素上，赋予木素更强的抑菌性能。纳米粒子具有比母体更优异的性能，选择将PHGH改性甲酸钠米木素添加于淀粉液中进行表面施胶更具有现实意义。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）本发明将PHGH改性甲酸纳米木素和纳米氧化锌均匀分散于淀粉液中，表面施胶制得高疏水抑菌的淀粉施胶纸，符合造纸工艺，可实现纸页的功能化改性，提高木素的高值化利用效率。

（2）本发明在满足造纸工艺的条件下，实现了纸张疏水性能和抑菌性能的改善目的，不仅大幅度提高纸页的疏水性能和抑菌性能，实现纳米粒子在造纸生产中的应用，并提高施胶纸页的应用性能。

附图说明

图1a为纯淀粉施胶纸，图1b为添加复合粒子的淀粉施胶纸抑菌圈。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细说明。但本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件按照说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

实施例 1

一种高疏水抑菌淀粉施胶纸的制备方法，包括以下步骤：

（1）称取1 g 0.1%的甲酸纳米木素， 0.2g乙二醛和1.2 g PHGH，依次放于烧杯中， 90℃加热2 h，使用去离子水在透析袋（Mw=8000）中透析3天，制得PHGH改性的甲酸纳米木素。

（2）称取糊化好的10 g 1%的玉米淀粉液， 0.5 g的壳聚糖， 0.25% PHGH改性的甲酸纳米木素， 0.1 g 的纳米氧化锌，依次加入烧杯中，放置于磁力搅拌器上，90℃400 rpm下搅拌10 min，得到纳米粒子均匀分散的淀粉液。

（3）为消除（2）水分由于蒸发的损失，称重后重新计算淀粉固含量，量取对应淀粉固含量为0.12 g的复合液，采用施胶辊均匀涂在直径为18 cm的定性滤纸（P8，慢速），使用平板干燥器干燥2 min得到淀粉施胶纸页。

（4）测定淀粉施胶纸在初始接触角和180 s时刻的接触角，实验结果如下表1。

实施例 2

一种高疏水抑菌淀粉施胶纸的制备方法，包括以下步骤：

（1）称取1 g质量分数为 0.1%的甲酸纳米木素， 0.2g乙二醛和1.2 g PHGH，依次放于烧杯中， 90 ℃加热2 h，使用去离子水在透析袋（Mw=8000）中透析3天，制得PHGH改性的甲酸纳米木素。

（2）称取糊化好的10 g质量分数为 1%的玉米淀粉液， 0.5 g的壳聚糖，质量分数为0.5% PHGH改性的甲酸纳米木素， 0.1 g 的纳米氧化锌，依次加入烧杯中，放置于磁力搅拌器上，90℃400 rpm下搅拌10 min，得到纳米粒子均匀分散的淀粉液。

实施例 3

一种高疏水抑菌淀粉施胶纸的制备方法，包括以下步骤：

（2）称取糊化好的10 g质量分数为 1%的玉米淀粉液， 0.5 g的壳聚糖，质量分数为0.75% PHGH改性的甲酸纳米木素， 0.1 g 的纳米氧化锌，依次加入烧杯中，放置于磁力搅拌器上，90℃400 rpm下搅拌10 min，得到纳米粒子均匀分散的淀粉液。

表1 不同淀粉施胶纸页的疏水性能

其中，纯淀粉施胶纸的初始接触角为64.5 °， 3.5s 时刻接触角为12.6°。

测定实施例3施胶纸页的抑菌性能，实验结果如下图1可见，添加复合粒子的淀粉施胶纸的抑菌性能得到了大幅度提高。

以上所述，仅是本发明较佳的实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何细微修改、等同变化和修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种高疏水抑菌淀粉施胶纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种高疏水抑菌淀粉施胶纸的制备方法，其特征在于，所述PHGH改性的甲酸纳米木素的制备方法如下：将质量分数为0.1%的甲酸纳米木素、乙二醛和PHGH依次放于烧杯中，加热处理后使用去离子水在透析袋透析处理，制得PHGH改性的甲酸纳米木素。

3.根据权利要求1所述的一种高疏水抑菌淀粉施胶纸的制备方法，其特征在于，所述纳米粒子均匀分散的淀粉液的制备方法如下：将糊化好的质量分数为1%的玉米淀粉液、壳聚糖、PHGH改性的甲酸纳米木素和纳米氧化锌依次加入烧杯中，磁力搅拌处理，得到纳米粒子均匀分散的淀粉液。

4.根据权利要求2所述的一种高疏水抑菌淀粉施胶纸的制备方法，其特征在于，所述质量分数为0.1%的甲酸纳米木素、乙二醛和PHGH的质量比为5:1:6。

5. 根据权利要求3所述的一种高疏水抑菌淀粉施胶纸的制备方法，其特征在于，所述磁力搅拌处理的处理温度为90℃，处理速率为400 rpm，处理时间为10 min。

6.基于权利要求1-5制备方法所述的一种高疏水抑菌淀粉施胶纸，其特征在于，所述高疏水抑菌淀粉施胶纸的初始接触角为105.8°-115.1°。