CN113089368A - 一种天然高分子改性纸张层间喷淋用增强剂及制备方法 - Google Patents

一种天然高分子改性纸张层间喷淋用增强剂及制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113089368A
CN113089368A CN202110334061.1A CN202110334061A CN113089368A CN 113089368 A CN113089368 A CN 113089368A CN 202110334061 A CN202110334061 A CN 202110334061A CN 113089368 A CN113089368 A CN 113089368A
Authority
CN
China
Prior art keywords
spraying
acid
natural polymer
agent
polymer modified
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110334061.1A
Other languages
English (en)
Inventor
施晓旦
李燕
金霞朝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Changfa New Materials Co Ltd
Original Assignee
Shanghai Changfa New Materials Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Changfa New Materials Co Ltd filed Critical Shanghai Changfa New Materials Co Ltd
Priority to CN202110334061.1A priority Critical patent/CN113089368A/zh
Publication of CN113089368A publication Critical patent/CN113089368A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
    • D21H21/18—Reinforcing agents
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/005—Microorganisms or enzymes
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/03—Non-macromolecular organic compounds
    • D21H17/05—Non-macromolecular organic compounds containing elements other than carbon and hydrogen only
    • D21H17/14—Carboxylic acids; Derivatives thereof
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20—Macromolecular organic compounds
    • D21H17/21—Macromolecular organic compounds of natural origin; Derivatives thereof
    • D21H17/24—Polysaccharides
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/63—Inorganic compounds
    • D21H17/65—Acid compounds
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/63—Inorganic compounds
    • D21H17/66—Salts, e.g. alums
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00—Coated paper; Coating material
    • D21H19/10—Coatings without pigments

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Paper (AREA)

Abstract

本发明公开了一种天然高分子改性的纸张层间喷淋用增强剂，包括如下重量份数的组分：1份多聚糖混合物、0.03‑0.2份酶制剂或酸、0.015‑0.2份交联剂、0.5‑1份淀粉、0.03‑0.6份分散剂和1.5‑5份水，本发明中纸张层间喷淋用增强剂的原料配方相对简单，不含合成高分子，成本低，且用的主要原料为自然界中广泛存在的可再生又不是人类主食的高分子，具有可持续性，其降解产物为二氧化碳和水，具有可降解性，用于纸张的喷淋可有效提高结合力和环压值，以及耐破和耐折。

Description

一种天然高分子改性纸张层间喷淋用增强剂及制备方法
技术领域
本发明涉及造纸增强剂领域，尤其涉及一种天然高分子改性纸张层间喷淋用增强剂及制备方法。
背景技术
近两年受固废进口禁令的影响，以废纸为原料以废纸为原料的造纸企业纤维原料越来越差；同时，由于添加造纸污泥、木屑的厂家也越来越多，白水质量也越来越差，导致纸张层间结合强度、环压强度和耐破度等强度指标降低，为此，需要大量添加增强剂来弥补纸张强度。
过去人们常常使用层间喷淋淀粉作为层间增强剂，但随着纤维原料越来越差，污泥、木屑越加越多，单纯靠层间喷淋淀粉已达不到纸张强度要求。为此，一般的专利中CN111172808 A公开了淀粉接枝聚丙烯酰胺中间体，再将聚乙烯醇、尿素、淀粉接枝聚丙烯酰胺和二醛反应，制备固含量达20％-40％的二醛改性聚乙烯醇-尿素-淀粉接枝聚丙烯酰胺组合物，其中聚乙烯醇和聚丙烯酰胺价位比较高而且其降解产物还具有一定的毒性。
因此本发明发明人，针对现有技术中的不足，旨在提供一种适用于大量添加污泥、木屑的纸张层间喷淋用增强剂及其制备方法，该增强剂组分结构中含有大量的天然高分子，改性后含有丰富的羟基、醛基、羧基、碳酸根和铵根等活性或交联基团，可增强纤维羟基之间的结合，提高纸张的层间结合强度、环压强度、耐破、耐折等干强度。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种天然高分子改性纸张层间喷淋用增强剂及制备方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种天然高分子改性的纸张层间喷淋用增强剂，包括如下重量份数的组分：1份多聚糖混合物、0.03-0.2份酶制剂或酸、0.015-0.2份交联剂、0.5-1份淀粉、0.03-0.6份分散剂和1.5-5份水。
优选地，所述多聚糖混合物为天然高分子混合物结构包括：D-木糖、L-阿拉伯糖、D-葡萄糖、D-半乳糖、D-甘露糖、D-葡萄糖醛酸、4-O-甲基-D-葡萄糖酸醛等构成的，且所述多聚糖混合物的分子量为2-5万。
优选地，所述酶制剂包括聚木糖酶、半纤维素酶、聚半乳糖酶、聚甘露糖酶中的一种或多种。
优选地，所述酸包括有机酸和无机酸，所述有机酸包括甲酸乙酸、领苯二甲酸中的一种或多种，所述无机酸包括硫酸、盐酸中的一种或两种。
优选地，所述交联剂为多羟基和铵根的金属盐。
优选地，所述淀粉为原淀粉、氧化淀粉、预糊化淀粉中的一种或多种，所述原淀粉包括玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉中的一种或多种。
优选地，所述分散剂包括山梨糖醇、山梨酸钾、尿素、柠檬酸中的一种或多种。
优选地，包括以下步骤：
(1)所述多聚糖高分子加水形成悬浮液，搅拌加热后加入酶制剂或者酸，保温后制得混合物料A；
(2)所述淀粉加入物料A中，搅拌分散均匀，加热到60-80℃后加入交联剂，交联30-60min，制得混合物料B；
(3)向物料B中加入分散剂，搅拌30-60min制得天然高分子改性的纸张层间喷淋用增强剂。
优选地，所述步骤(1)中，所述反应的温度可为本领域该类反应的常规温度，酶解较佳地为50～70℃，更佳地为50～60℃，酸解为80-95℃，且步骤(1)反应的时间可为本领域该类反应的常规时间，较佳地为酶解30～60min，酸解120～180min。
优选地，所述步骤(1)中酶制剂的浓度为原浓度，酶活为2-5万/U，酸的浓度为10％-30％。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明中纸张层间喷淋用增强剂的原料配方相对简单，不含合成高分子，成本低，且用的主要原料为自然界中广泛存在的可再生又不是人类主食的高分子，具有可持续性，其降解产物为二氧化碳和水，具有可降解性，用于纸张的喷淋可有效提高结合力和环压值，以及耐破和耐折。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明所用试剂和原料均市售可得。
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
实施例1
(1)在带有冷凝管，搅拌转子的四口烧瓶中加入100g多聚糖、300g去离子水搅拌加热至55℃，加入3g木聚糖酶，保温1h，制得混合物料A；
(2)50g玉米淀粉加入物料A中，搅拌分散均匀，在60℃下加入交联剂3g碳酸锆铵，交联30min，制得混合物料B；
(3)向物料B中加入分散剂山梨酸钾5g，搅拌30min时间制得层间增强剂C。
实施例2
(1)在带有冷凝管，搅拌转子的四口烧瓶中加入100g多聚糖、300g去离子水搅拌加热至90℃，加入15g20％的硫酸，保温150min，制得混合物料A；
(2)50g玉米淀粉加入物料A中，搅拌分散均匀，在60℃下加入交联剂3g碳酸锆铵，交联30min，制得混合物料B；
(3)向物料B中加入分散剂山梨酸钾5g，搅拌30min时间制得层间增强剂C。
实施例3
(1)在带有冷凝管，搅拌转子的四口烧瓶中加入100g多聚糖、300g去离子水搅拌加热至60℃，加入4g聚甘露糖酶，保温45h，制得混合物料A；
(2)80g玉米淀粉加入物料A中，搅拌分散均匀，在60℃下加入交联剂4g硼砂，交联30min，制得混合物料B；
(3)向物料B中加入分散剂山梨糖醇3g，搅拌30min时间制得层间增强剂C。
实施例4
(1)在带有冷凝管，搅拌转子的四口烧瓶中加入100g多聚糖、300g去离子水搅拌加热至95℃，加入15g 20％乙酸，保温60min，制得混合物料A；
(2)80g玉米淀粉加入物料A中，搅拌分散均匀，在70℃下加入交联剂1.5g硼砂，交联40min，制得混合物料B；
(3)向物料B中加入分散剂尿素5g，搅拌40min时间制得层间增强剂C。
对比例1：
和实施例1的区别仅在于，不加多聚糖。
对比例2：
和实施例1的区别仅在于，不加酶。
对比例3：
和实施例1的区别仅在于，不加玉米淀粉。
对比例4：
和实施例1的区别仅在于，不加交联剂。
对比例5：
和实施例1的区别仅在于，不加分散剂。
应用数据：
称取定量面浆，抄片成型、用吸水纸转移下待用；底浆，另加入10ppm紫染上色抄片成型；用抄造好的面浆纸样，将底浆纸样转移下来，经压榨、烘干、平衡水份后检测层间结合强度。
各样品纸样均用上光机(设定150℃，实测温度110℃左右)烘干平衡后，称取定量，检测内结合强度、环压、耐破、耐折。
Figure BDA0002996595290000051
Figure BDA0002996595290000061
从表中的数据可以看出实施例1-4制得的增强剂与对比例1-5制得增强剂相比，可有效提高环压强度、层间结合强度、耐破指数、耐折次数。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种天然高分子改性的纸张层间喷淋用增强剂，其特征在于，包括如下重量份数的组分：1份多聚糖混合物、0.03-0.2份酶制剂或酸、0.015-0.2份交联剂、0.5-1份淀粉、0.03-0.6份分散剂和1.5-5份水。
2.根据权利要求1所述的一种天然高分子改性的纸张层间喷淋用增强剂，其特征在于：所述多聚糖混合物为天然高分子混合物结构包括：D-木糖、L-阿拉伯糖、D-葡萄糖、D-半乳糖、D-甘露糖、D-葡萄糖醛酸、4-O-甲基-D-葡萄糖酸醛等构成的，且所述多聚糖混合物的分子总量为2-5万。
3.根据权利要求1所述的一种天然高分子改性的纸张层间喷淋用增强剂，其特征在于：所述酶制剂包括聚木糖酶、半纤维素酶、聚半乳糖酶、聚甘露糖酶中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种天然高分子改性的纸张层间喷淋用增强剂，其特征在于：所述酸包括有机酸和无机酸，所述有机酸包括甲酸乙酸、领苯二甲酸中的一种或多种，所述无机酸包括硫酸、盐酸中的一种或两种。
5.根据权利要求1所述的一种天然高分子改性的纸张层间喷淋用增强剂，其特征在于：所述交联剂为多羟基和铵根的金属盐。
6.根据权利要求1所述的一种天然高分子改性的纸张层间喷淋用增强剂，其特征在于：所述淀粉为原淀粉、氧化淀粉、预糊化淀粉中的一种或多种，所述原淀粉包括玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种天然高分子改性的纸张层间喷淋用增强剂，其特征在于：所述分散剂包括山梨糖醇、山梨酸钾、尿素、柠檬酸中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的一种天然高分子改性的纸张层间喷淋用增强剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)所述多聚糖高分子加水形成悬浮液，搅拌加热后加入酶制剂或者酸，保温后制得混合物料A；
(2)所述淀粉加入物料A中，搅拌分散均匀，加热到60-80℃后加入交联剂，交联30-60min，制得混合物料B；
(3)向物料B中加入分散剂，搅拌30-60min制得天然高分子改性的纸张层间喷淋用增强剂。
9.根据权利要求8所述的一种天然高分子改性的纸张层间喷淋用增强剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述反应的温度可为本领域该类反应的常规温度，酶解较佳地为50～70℃，更佳地为50～60℃，酸解为80-95℃，且步骤(1)反应的时间可为本领域该类反应的常规时间，较佳地为酶解30～60min，酸解120～180min。
10.根据权利要求8所述的一种天然高分子改性的纸张层间喷淋用增强剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中酶制剂的浓度为原浓度，酶活为2-5万/U，酸的浓度为10％-30％。
CN202110334061.1A 2021-03-29 2021-03-29 一种天然高分子改性纸张层间喷淋用增强剂及制备方法 Pending CN113089368A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110334061.1A CN113089368A (zh) 2021-03-29 2021-03-29 一种天然高分子改性纸张层间喷淋用增强剂及制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110334061.1A CN113089368A (zh) 2021-03-29 2021-03-29 一种天然高分子改性纸张层间喷淋用增强剂及制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113089368A true CN113089368A (zh) 2021-07-09

Family

ID=76670431

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110334061.1A Pending CN113089368A (zh) 2021-03-29 2021-03-29 一种天然高分子改性纸张层间喷淋用增强剂及制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113089368A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113981734A (zh) * 2021-11-18 2022-01-28 上海昶法新材料有限公司 一种天然高分子改性增强剂及其制备方法
CN114263065A (zh) * 2021-12-27 2022-04-01 上海昶法新材料有限公司 一种造纸用层间增强剂、其原料组合物及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH428420A (fr) * 1962-06-28 1967-01-15 Kaisha Asahi Kasei Kogyo Kabus Procédé pour améliorer la ténacité du papier
CN103015264A (zh) * 2013-01-08 2013-04-03 北京林业大学 葡甘露聚糖制得的纸张增强剂及其生产和使用方法
US20150361618A1 (en) * 2014-06-12 2015-12-17 North Carolina State University Paper-strength agents and methods for improving pulp products
CN106866886A (zh) * 2016-12-30 2017-06-20 浙江可思克高新材料股份有限公司 一种纸张用两性干强剂

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH428420A (fr) * 1962-06-28 1967-01-15 Kaisha Asahi Kasei Kogyo Kabus Procédé pour améliorer la ténacité du papier
CN103015264A (zh) * 2013-01-08 2013-04-03 北京林业大学 葡甘露聚糖制得的纸张增强剂及其生产和使用方法
US20150361618A1 (en) * 2014-06-12 2015-12-17 North Carolina State University Paper-strength agents and methods for improving pulp products
CN106866886A (zh) * 2016-12-30 2017-06-20 浙江可思克高新材料股份有限公司 一种纸张用两性干强剂

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113981734A (zh) * 2021-11-18 2022-01-28 上海昶法新材料有限公司 一种天然高分子改性增强剂及其制备方法
CN114263065A (zh) * 2021-12-27 2022-04-01 上海昶法新材料有限公司 一种造纸用层间增强剂、其原料组合物及其制备方法
CN114263065B (zh) * 2021-12-27 2023-03-03 上海昶法新材料有限公司 一种造纸用层间增强剂、其原料组合物及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113089368A (zh) 一种天然高分子改性纸张层间喷淋用增强剂及制备方法
CN102061141B (zh) 木质素基木材用环保胶粘剂的制备方法
US20080121356A1 (en) Method for improving separation of carbohydrates from wood pulping and wood or biomass hydrolysis liquors
CN102010678B (zh) 一种生物油-苯酚-淀粉胶粘剂的制备方法
CN106147651A (zh) 一种新型木材胶黏剂
CN111285985B (zh) 一种活化木质素改性酚醛树脂木材胶黏剂及其制备方法
CN111979815A (zh) 一种抗回潮防分层高强度环保牛皮挂面箱板纸的制备方法
CN115125760A (zh) 一种用于白卡纸的表面施胶剂及其制备方法
CN108708215B (zh) 一种淀粉基造纸表面施胶剂的制备方法
CN111364284B (zh) 一种改性施胶淀粉、表面施胶液及其制备方法和应用
CN111394025A (zh) 一种化机浆制浆废液制备环保胶黏剂的方法
CN110396858B (zh) 一种防潮减震瓦楞原纸及其制备方法
CN109486441B (zh) 一种瓦楞纸板低温粘合胶水
CN111979810A (zh) 一种采用木屑纤维制备箱板纸的工艺
CN114908608B (zh) 一种改进的纸张或纸板用施胶剂及其制备方法
CN113024806B (zh) 一种低氯环保pae湿强剂及其合成方法
CN113736426B (zh) 简便制备羧甲基纤维素增强增韧大豆蛋白胶黏剂的方法
CN105178102B (zh) 以纤维素乙醇的发酵残余物为原料制备造纸表面施胶剂的方法
CN114686121A (zh) 一种生物质胶黏剂及其制备方法和应用
CN109609068B (zh) 尿素-双醛淀粉-甲醛共缩聚树脂胶黏剂及其制备方法
CN113981734A (zh) 一种天然高分子改性增强剂及其制备方法
CA1221182A (en) Aqueous heat-curable compositions, and their use
CN109811585B (zh) 一种提高箱板纸强度性能的方法
CN106147650A (zh) 一种环保型木材胶黏剂
CN1778857A (zh) 生物质基无甲醛室内用的人造板木材胶粘剂及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210709