CN115304956A - 一种基于纳米纤维素改性的水性聚氨酯油墨连接料的制备方法 - Google Patents
一种基于纳米纤维素改性的水性聚氨酯油墨连接料的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115304956A CN115304956A CN202211125318.3A CN202211125318A CN115304956A CN 115304956 A CN115304956 A CN 115304956A CN 202211125318 A CN202211125318 A CN 202211125318A CN 115304956 A CN115304956 A CN 115304956A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- nano
- cellulose
- stirring
- waste paper
- deionized water
- 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
Links
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 title claims abstract description 76
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 title claims abstract description 76
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 238000012986 modification Methods 0.000 title description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 86
- 239000010893 paper waste Substances 0.000 claims abstract description 61
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 62
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 62
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 53
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 50
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 45
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 36
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 36
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 33
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims description 33
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 229920001046 Nanocellulose Polymers 0.000 claims description 31
- 239000002761 deinking Substances 0.000 claims description 29
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 claims description 28
- WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N butane-1,4-diol Chemical compound OCCCCO WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 22
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- PTBDIHRZYDMNKB-UHFFFAOYSA-N 2,2-Bis(hydroxymethyl)propionic acid Chemical compound OCC(C)(CO)C(O)=O PTBDIHRZYDMNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000005058 Isophorone diisocyanate Substances 0.000 claims description 15
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- UKLDJPRMSDWDSL-UHFFFAOYSA-L [dibutyl(dodecanoyloxy)stannyl] dodecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCC(=O)O[Sn](CCCC)(CCCC)OC(=O)CCCCCCCCCCC UKLDJPRMSDWDSL-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 15
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 15
- 239000012975 dibutyltin dilaurate Substances 0.000 claims description 15
- NIMLQBUJDJZYEJ-UHFFFAOYSA-N isophorone diisocyanate Chemical compound CC1(C)CC(N=C=O)CC(C)(CN=C=O)C1 NIMLQBUJDJZYEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229920001410 Microfiber Polymers 0.000 claims description 14
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 claims description 14
- 239000003658 microfiber Substances 0.000 claims description 14
- 238000004537 pulping Methods 0.000 claims description 14
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 14
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 10
- 238000001132 ultrasonic dispersion Methods 0.000 claims description 10
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 8
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 8
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 7
- 238000007865 diluting Methods 0.000 claims description 7
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 claims description 7
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 7
- 238000000967 suction filtration Methods 0.000 claims description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 47
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 9
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 6
- 235000011837 pasties Nutrition 0.000 description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 6
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 4
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 239000002121 nanofiber Substances 0.000 description 3
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 description 2
- 125000001033 ether group Chemical group 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 2
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 2
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 2
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 2
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 2
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 2
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002154 agricultural waste Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- -1 inc. Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000010816 packaging waste Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001757 thermogravimetry curve Methods 0.000 description 1
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 1
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D11/00—Inks
- C09D11/02—Printing inks
- C09D11/10—Printing inks based on artificial resins
- C09D11/102—Printing inks based on artificial resins containing macromolecular compounds obtained by reactions other than those only involving unsaturated carbon-to-carbon bonds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/08—Processes
- C08G18/10—Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/48—Polyethers
- C08G18/4825—Polyethers containing two hydroxy groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/65—Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
- C08G18/66—Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52
- C08G18/6666—Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52
- C08G18/667—Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38
- C08G18/6674—Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/3203
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/65—Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
- C08G18/66—Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52
- C08G18/6666—Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52
- C08G18/6692—Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52 with compounds of group C08G18/34
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
- C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
- C08G18/74—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
- C08G18/75—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic
- C08G18/751—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic containing only one cycloaliphatic ring
- C08G18/752—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic containing only one cycloaliphatic ring containing at least one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group
- C08G18/753—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic containing only one cycloaliphatic ring containing at least one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group containing one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group having a primary carbon atom next to the isocyanate or isothiocyanate group
- C08G18/755—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic containing only one cycloaliphatic ring containing at least one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group containing one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group having a primary carbon atom next to the isocyanate or isothiocyanate group and at least one isocyanate or isothiocyanate group linked to a secondary carbon atom of the cycloaliphatic ring, e.g. isophorone diisocyanate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D11/00—Inks
- C09D11/02—Printing inks
- C09D11/14—Printing inks based on carbohydrates
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/64—Paper recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
Abstract
本发明提供了一种基于纳米纤维素改性的水性聚氨酯油墨连接料的制备方法，本发明属于水性油墨技术领域，以废纸为原料制备纳米纤维素，采用预聚体、共混法和原位聚合法相结合的新工艺制备纳米纤维素改性的水性聚氨酯连接料，可有效改善水性聚氨酯的光泽度、强度、稳定性、高温耐受性等性能。本发明既实现了废纸的高值利用，又为生产综合性能优异的水性油墨连接料提供了新途径，兼顾环境、经济与社会效益，具有较大的推广应用前景。
Description
技术领域
本发明属于水性油墨技术领域，具体涉及一种纳米纤维素改性的水性聚氨酯油墨连接料的制备方法。
背景技术
传统溶剂性油墨会释放大量的有毒气体，如 VOCS 等，造成严重的环境污染。随着人们环保意识的不断加强，以及国家各种政策的实施。因此，环保型印刷油墨的研发迫在眉睫。纤维素作为一种可再生资源,在自然界中的储量丰富且来源广泛,其具有可降解,无毒,环保,良好的生物相容性等优点,主要来源于棉花,木材,藻类和真菌中。而随着经济的发展,人类在生活中产生的废弃物越来越多,尤其是农业废弃物和固体废弃物,它们无法得到良好的处理,反而会进一步污染环境。市场上的环保型油墨主要有水性油墨、能量固化油墨、植物油性油墨等，其中，水性油墨凭借较低的有机溶剂占比在食品包装印刷、医药包装印刷、书本等涂层印刷等方面，得到广泛应用。然而，水性油墨也存在光泽度低、强度不足、稳定性差、高温耐受性差等缺点，这些缺点极大的阻碍了水性油墨的发展及推广应用。对水性油墨进行改性也成为一个重点工程。中国专利CN107417882A开了一种光固化的聚碳酸酯型的水性聚氨酯油墨连接料,但聚碳酸酯二元醇难以连续化生产，成本较高。一般而言，水性油墨连接料大多选择聚氨酯树脂、改性丙烯酸乳液或聚丙烯酸树脂三类，在光泽度等测试中水性聚氨酯优势度更高，在包装印刷领域被广泛应用，因此，提高油墨性能即意味着优化水性聚氨酯，通过对水性聚氨酯进行改性处理，达到改善水性油墨性能的目的。
发明内容
本发明的目的是提供一种纳米纤维素改性的水性聚氨酯油墨连接料，通过纳米纤维素的引入改善水性聚氨酯的光泽度、强度、稳定性、高温耐受性等性能缺陷，提升基于水性聚氨酯连接料的水性油墨的综合性能并扩大其应用范围。
本发明的另一个目的是一种纳米纤维素改性的水性聚氨酯油墨连接料的制备方法。
一种纳米纤维素改性的水性聚氨酯油墨连接料的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤1，按重量份分别称取以下组分：废纸0.43%~1.01%、硫酸24.49%~57.41%、脱墨剂0.05%~0.13%、聚丙二醇11.94%~21.12%、异佛尔酮二异氰酸酯5.32%~9.41%、二月桂酸二丁基锡0.08%~0.14%、二羟甲基丙酸0.94%~1.66%、N-甲基吡咯烷酮1.53%~2.71%、1,4-丁二醇0.51%~0.91%、三乙胺0.63%~1.12%、丙酮1.41%~4.17%、去离子水17.90%~31.68%、氢氧化钾1.19%~2.11%。上述组分重量百分比之和为100%；
步骤2，提取纳米纤维素；
步骤2.1，称量废纸，采用碎纸机碎解，加入脱墨剂，浸泡10~30min；
步骤2.2，采用水力碎浆机对步骤2.1中的废纸进行脱墨制浆；其中水力碎浆机的转速为5000~10000r/min，脱墨制浆时间为5min~10min；
步骤2.3，清洗步骤2.2得到的废纸浆料，在50~70℃烘箱中，干燥24h~48h；
步骤2.4，采用万能粉碎机粉碎步骤2.3得到的废纸浆5~10s，得到废纸微纤；
步骤2.5，在废纸微纤中加入质量浓度为59%的硫酸，在30℃~45℃水浴中，反应30~60min，得到纳米纤维素悬浊液；
步骤2.6，在纳米纤维素悬浊液中加入0~4℃的冷却水，稀释5倍，抽滤洗涤至中性，冷冻干燥，得到纳米纤维素粉末；
步骤3，纳米纤维素改性的水性聚氨酯油墨连接料的制备；
步骤3.1，将聚丙二醇在110~130℃烘箱中真空脱水1~2h；
步骤3.2，待烘箱温度降至70~80℃，取出聚丙二醇，并在聚丙二醇中加入异佛尔酮二异氰酸酯，在70~80℃的水浴中搅拌反应2~2.5h，搅拌转速为200~250r/min；
步骤3.3，在步骤3.2所得透明液体中滴入二月桂酸二丁基锡，搅拌反应30min；
步骤3.4，水浴温度调至60℃，加入二羟甲基丙酸和N-甲基吡咯烷酮，在250~350r/min的转速下，搅拌10~20min；
步骤3.5，水浴温度调至80℃，反应2h，得到白色糊状液体；
步骤3.6，水浴温度调至30℃~60℃，加入1,4-丁二醇，打开冷凝装置，在350~450r/min的转速下，反应30~90min，得到白色黏稠状液体，期间加入丙酮调节体系黏度；
步骤3.7，称量步骤一中去离子水总量一半的纯去离子水或称量通过步骤二制备的纳米纤维素粉末和步骤一中去离子水混合得到的纳米纤维素分散液，备用；
步骤3.8，关闭水浴，在步骤3.6所制备的黏稠状液体中加入三乙胺，再加入步骤3.7制备的纳米纤维素分散性液总量的60%或纯去离子水的60%，以650~750r/min的转速搅拌反应4~6min；
步骤3.9，加入步骤3.7制备的剩余的纳米纤维素分散液或纯去离子水，以850~950r/min的转速高速搅拌6~8min，得到白色乳液；
步骤3.10，在白色乳液中加入氢氧化钾溶液，调节乳液pH至7~9，停止搅拌，即得到纳米纤维素改性的水性聚氨酯油墨连接料；或取步骤2制备的纳米纤维素粉末的100%，分散于原料组分中剩余的去离子水中，25KHz超声分散60~90min，得纳米纤维素分散液，取3.9制得的白色乳液，加入氢氧化钾溶液，调节乳液pH至7~9，停止搅拌，加入制备的纳米纤维素分散液，25KHz超声分散30~60min，即得到纳米纤维素改性的水性聚氨酯油墨连接料。
本发明的有益效果是：
以废纸为原料制备纳米纤维素，采用预聚体、共混法和原位聚合法相结合的新工艺使用纳米纤维素对水性聚氨酯进行改性处理，有效改善了水性聚氨酯的光泽度、强度、稳定性、高温耐受性等性能。本发明既实现了废纸的高值利用，又为生产综合性能优异的水性油墨连接料提供了一种途径。本发明采用纳米纤维素改性的水性聚氨酯试样具有一定的透明度，这为制备高光泽度水性油墨奠定了基础。纳米纤维素改性剂在水性聚氨酯乳液中具有良好的分散性，尤其是采用共混法制备的纳米纤维改性的水性聚氨酯乳液，良好的分散性可避免水性聚氨酯连接料久置分层或沉淀，赋予水性油墨一定的存储稳定性。较细的连接料颗粒利于颜料的渗入及浸润，进而可提高颜料在油墨中的分散性，当采用一定的印刷压力进行印刷时，油墨的流平性较好，形成的墨层平滑度高，在印刷网点图案时，所印出的网点越饱满，画面越清晰，即光泽度高，纳米纤维素的添加，可在一定条件下提高水性聚氨酯的室温刚度，纳米纤维素的添加可有效改善水性聚氨酯的热稳定性，纳米纤维素富含羟基，易与水性聚氨酯中的酯基、醚基等形成氢键，实现水性聚氨酯的耐热加固，而且本发明制备的纳米纤维素结晶度较高，高度有序的分子链结构可经受较高的温度考验，有效阻碍热量在水性聚氨酯体系中的传递，提高水性聚氨酯的高温耐受性。
相比现有技术，本发明方法具有以下优点：以废纸为原料制备纳米纤维素，采用预聚体、共混法和原位聚合法相结合的新工艺制备纳米纤维素改性的水性聚氨酯连接料，可有效改善水性聚氨酯的光泽度、强度、稳定性、高温耐受性等性能。本发明既实现了废纸的高值利用，又为生产综合性能优异的水性油墨连接料提供了新途径，兼顾环境、经济与社会效益，具有较大的推广应用前景。
附图说明
下面结合附图对本发明进行详细说明，图1是实施例1纳米纤维素改性的水性聚氨酯乳液成膜后的试样显微放大照片，其中字号为6pt；图2是实施例1纳米纤维素改性的水性聚氨酯乳液的透射电子显微镜图；图3是对比例1、实施例1~5制备的纳米纤维素改性的水性聚氨酯的比表面积对比图，其中0代表对比例1，1~5分别代表实施例1~5制备的纳米纤维素改性的水性聚氨酯；图4是对比例1、实施例1~5制备的纳米纤维素改性的水性聚氨酯的动态机械热分析图（在-50~50℃范围内，1Hz的频率下，以3℃/min的升温速率进行扫描），其中图例0代表代表对比例1，图例1~5分别代表实施例1~5制备的纳米纤维素改性的水性聚氨酯；图5是是对比例1、实施例1~5制备的纳米纤维素改性的水性聚氨酯的热重分析图其中，图例0代表是对比例1，图例1~5分别代表实施例1~5制备的纳米纤维素改性的水性聚氨酯。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
以下实施例均使用以下原料，其中：废纸，收集的印刷包装废纸；硫酸，优级纯，四川西陇化学试剂有限公司；脱墨剂XZ-5503，山东翔昭新型材料有限公司；聚丙二醇（分子量2000g/mol），上海阿拉丁生化科技股份有限公司；异佛尔酮二异氰酸酯（纯度99%），上海阿拉丁生化科技股份有限公司；二月桂酸二丁基锡（纯度95%），上海阿拉丁生化科技股份有限公司；二羟甲基丙酸，上海景江化工有限公司；N-甲基吡咯烷酮，分析纯，天津福晨化学试剂厂；1,4丁二醇（1,4-BDO），分析纯，天津福晨化学试剂厂；三乙胺，分析纯，上海阿拉丁生化科技股份有限公司；氢氧化钾，分析纯，天津市天力化学试剂有限公司，丙酮，西格玛奥德里奇（上海）贸易有限公司。
实施例1
步骤1，按重量份分别称取以下组分：废纸0.90%、硫酸50.93%、脱墨剂0.11%、聚丙二醇13.84%、异佛尔酮二异氰酸酯6.17%、二月桂酸二丁基锡0.09%、二羟甲基丙酸1.08%、N-甲基吡咯烷酮1.77%、1,4-丁二醇0.60%、三乙胺0.73%、丙酮1.64%、去离子水20.76%、氢氧化钾1.38%。上述组分重量百分比之和为100%；
步骤2，提取纳米纤维素；
步骤2.1，称量废纸，采用碎纸机碎解，加入脱墨剂，浸泡10min；
步骤2.2，采用水力碎浆机对步骤2.1中的废纸进行脱墨制浆；其中水力碎浆机的转速为10000r/min，脱墨制浆时间为10min；
步骤2.3，清洗步骤2.2得到的废纸浆料，在50烘箱中，干燥48h；
步骤2.4，采用万能粉碎机粉碎步骤2.3得到的废纸浆5s，得到废纸微纤；
步骤2.5，在废纸微纤中加入质量浓度为59%的硫酸，在45℃水浴中，反应60min，得到纳米纤维素悬浊液；
步骤2.6，在纳米纤维素悬浊液中加入0℃的冷却水，稀释5倍，抽滤洗涤至中性，冷冻干燥，得到纳米纤维素粉末；
步骤3，纳米纤维素改性的水性聚氨酯油墨连接料的制备；
步骤3.1，将聚丙二醇在110℃烘箱中真空脱水2h；
步骤3.2，待烘箱温度降至70℃，取出聚丙二醇，并在聚丙二醇中加入异佛尔酮二异氰酸酯，在70℃的水浴中搅拌反应2.5h，搅拌转速为250r/min；
步骤3.3，在步骤3.2所得透明液体中滴入二月桂酸二丁基锡，搅拌反应30min；
步骤3.4，水浴温度调至60℃，加入二羟甲基丙酸和N-甲基吡咯烷酮，在250r/min的转速下，搅拌10min；
步骤3.5，水浴温度调至80℃，反应2h，得到白色糊状液体；
步骤3.6，水浴温度调至30℃，加入1,4-丁二醇，打开冷凝装置，在350r/min的转速下，反应60min，得到白色黏稠状液体，期间加入丙酮调节体系黏度；
步骤3.7，称量通过步骤二制备的纳米纤维素粉末和步骤一中去离子水混合得到的纳米纤维素分散液，备用；
步骤3.8，关闭水浴，在步骤3.6所制备的黏稠状液体中加入三乙胺，再加入步骤3.7制备的纳米纤维素分散性液总量的60%，以7000r/min的转速搅拌反应4min；
步骤3.9，加入步骤3.7制备的剩余的纳米纤维素分散液，以900r/min的转速高速搅拌8min，得到白色乳液；
步骤3.10，在白色乳液中加入氢氧化钾溶液，调节乳液pH至7，停止搅拌，即得到纳米纤维素改性的水性聚氨酯油墨连接料。
实施例2
步骤1，按重量份分别称取以下组分：废纸1.01%、硫酸57.41%、脱墨剂0.13%、聚丙二醇11.94%、异佛尔酮二异氰酸酯5.32%、二月桂酸二丁基锡0.08%、二羟甲基丙酸0.94%、N-甲基吡咯烷酮1.53%、1,4-丁二醇0.51%、三乙胺0.63%、丙酮1.41%、去离子水17.90%、氢氧化钾1.19%。上述组分重量百分比之和为100%；
步骤2，提取纳米纤维素；
步骤2.1，称量废纸，采用碎纸机碎解，加入脱墨剂，浸泡30min；
步骤2.2，采用水力碎浆机对步骤2.1中的废纸进行脱墨制浆；其中水力碎浆机的转速为5000r/min，脱墨制浆时间为5min；
步骤2.3，清洗步骤2.2得到的废纸浆料，在70℃烘箱中，干燥24h；
步骤2.4，采用万能粉碎机粉碎步骤2.3得到的废纸浆10s，得到废纸微纤；
步骤2.5，在废纸微纤中加入质量浓度为59%的硫酸，在45℃水浴中，反应60min，得到纳米纤维素悬浊液；
步骤2.6，在纳米纤维素悬浊液中加入0℃的冷却水，稀释5倍，抽滤洗涤至中性，冷冻干燥，得到纳米纤维素粉末；
步骤3，纳米纤维素改性的水性聚氨酯油墨连接料的制备；
步骤3.1，将聚丙二醇在130℃烘箱中真空脱水1h；
步骤3.2，待烘箱温度降至80℃，取出聚丙二醇，并在聚丙二醇中加入异佛尔酮二异氰酸酯，在80℃的水浴中搅拌反应2h，搅拌转速为200r/min；
步骤3.3，在步骤3.2所得透明液体中滴入二月桂酸二丁基锡，搅拌反应30min；
步骤3.4，水浴温度调至60℃，加入二羟甲基丙酸和N-甲基吡咯烷酮，在350r/min的转速下，搅拌20min；
步骤3.5，水浴温度调至80℃，反应2h，得到白色糊状液体；
步骤3.6，水浴温度调至40℃，加入1,4-丁二醇，打开冷凝装置，在450r/min的转速下，反应60min，得到白色黏稠状液体，期间加入丙酮调节体系黏度；
步骤3.7，称量通过步骤二制备的纳米纤维素粉末和步骤一中去离子水混合得到的纳米纤维素分散液，备用；
步骤3.8，关闭水浴，在步骤3.6所制备的黏稠状液体中加入三乙胺，再加入步骤3.7制备的纳米纤维素分散性液总量的60%，以650r/min的转速搅拌反应6min；
步骤3.9，加入步骤3.7制备的剩余的纳米纤维素分散液，以850r/min的转速高速搅拌6min，得到白色乳液；
步骤3.10，在白色乳液中加入氢氧化钾溶液，调节乳液pH至8，停止搅拌，即得到纳米纤维素改性的水性聚氨酯油墨连接料。
实施例3
步骤1，按重量份分别称取以下组分：废纸0.43%、硫酸24.49%、脱墨剂0.05%、聚丙二醇21.12%、异佛尔酮二异氰酸酯9.41%、二月桂酸二丁基锡0.14%、二羟甲基丙酸1.66%、N-甲基吡咯烷酮2.71%、1,4-丁二醇0.91%、三乙胺1.12%、丙酮4.17%、去离子水31.68%、氢氧化钾2.11%。上述组分重量百分比之和为100%；
步骤2，提取纳米纤维素；
步骤2.1，称量废纸，采用碎纸机碎解，加入脱墨剂，浸泡20min；
步骤2.2，采用水力碎浆机对步骤2.1中的废纸进行脱墨制浆；其中水力碎浆机的转速为8000r/min，脱墨制浆时间为8min；
步骤2.3，清洗步骤2.2得到的废纸浆料，在60℃烘箱中，干燥36h；
步骤2.4，采用万能粉碎机粉碎步骤2.3得到的废纸浆8s，得到废纸微纤；
步骤2.5，在废纸微纤中加入质量浓度为59%的硫酸，在45℃水浴中，反应60min，得到纳米纤维素悬浊液；
步骤2.6，在纳米纤维素悬浊液中加入4℃的冷却水，稀释5倍，抽滤洗涤至中性，冷冻干燥，得到纳米纤维素粉末；
步骤3，纳米纤维素改性的水性聚氨酯油墨连接料的制备；
步骤3.1，将聚丙二醇在120℃烘箱中真空脱水1.5h；
步骤3.2，待烘箱温度降至75℃，取出聚丙二醇，并在聚丙二醇中加入异佛尔酮二异氰酸酯，在75℃的水浴中搅拌反应2.5h，搅拌转速为230r/min；
步骤3.3，在步骤3.2所得透明液体中滴入二月桂酸二丁基锡，搅拌反应30min；
步骤3.4，水浴温度调至60℃，加入二羟甲基丙酸和N-甲基吡咯烷酮，在300r/min的转速下，搅拌150min；
步骤3.5，水浴温度调至80℃，反应2h，得到白色糊状液体；
步骤3.6，水浴温度调至45℃，加入1,4-丁二醇，打开冷凝装置，在400r/min的转速下，反应30min，得到白色黏稠状液体，期间加入丙酮调节体系黏度；
步骤3.7，称量步骤一中去离子水总量一半的纯去离子水，备用；
步骤3.8，关闭水浴，在步骤3.6所制备的黏稠状液体中加入三乙胺，再加入步骤3.7称量的纯去离子水的60%，以750r/min的转速搅拌反应5min；
步骤3.9，加入步骤3.7称量的剩余的纯去离子水，以950r/min的转速高速搅拌5min，得到白色乳液；
步骤3.10，取步骤2制备的纳米纤维素粉末的100%，分散于原料组分中剩余的去离子水中，超声分散60min，得纳米纤维素分散液，取3.9制得的白色乳液，加入氢氧化钾溶液，调节乳液pH至9，停止搅拌，加入制备的纳米纤维素分散液，超声分散30min，即得到纳米纤维素改性的水性聚氨酯油墨连接料。
实施例4
步骤1，按重量份分别称取以下组分：废纸0.58%、硫酸32.86%、脱墨剂0.07%、聚丙二醇18.72%、异佛尔酮二异氰酸酯8.34%、二月桂酸二丁基锡0.12%、二羟甲基丙酸1.47%、N-甲基吡咯烷酮2.40%、1,4-丁二醇0.80%、三乙胺0.99%、丙酮3.70%、去离子水28.08%、氢氧化钾1.87%。上述组分重量百分比之和为100%；
步骤2，提取纳米纤维素；
步骤2.1，称量废纸，采用碎纸机碎解，加入脱墨剂，浸泡15min；
步骤2.2，采用水力碎浆机对步骤2.1中的废纸进行脱墨制浆；其中水力碎浆机的转速为7000r/min，脱墨制浆时间为6min；
步骤2.3，清洗步骤2.2得到的废纸浆料，在65℃烘箱中，干燥30h；
步骤2.4，采用万能粉碎机粉碎步骤2.3得到的废纸浆7s，得到废纸微纤；
步骤2.5，在废纸微纤中加入质量浓度为59%的硫酸，在45℃水浴中，反应60min，得到纳米纤维素悬浊液；
步骤2.6，在纳米纤维素悬浊液中加入2℃的冷却水，稀释5倍，抽滤洗涤至中性，冷冻干燥，得到纳米纤维素粉末；
步骤3，纳米纤维素改性的水性聚氨酯油墨连接料的制备；
步骤3.1，将聚丙二醇在120℃烘箱中真空脱水1.5h；
步骤3.2，待烘箱温度降至80℃，取出聚丙二醇，并在聚丙二醇中加入异佛尔酮二异氰酸酯，在80℃的水浴中搅拌反应2h，搅拌转速为250r/min；
步骤3.3，在步骤3.2所得透明液体中滴入二月桂酸二丁基锡，搅拌反应30min；
步骤3.4，水浴温度调至60℃，加入二羟甲基丙酸和N-甲基吡咯烷酮，在350r/min的转速下，搅拌15min；
步骤3.5，水浴温度调至80℃，反应2h，得到白色糊状液体；
步骤3.6，水浴温度调至40℃，加入1,4-丁二醇，打开冷凝装置，在400r/min的转速下，反应60min，得到具有一定黏度的液体，期间加入一定量的丙酮调节体系黏度；
步骤3.7，称量步骤一中去离子水总量一半的纯去离子水，备用；
步骤3.8，关闭水浴，在步骤3.6所制备的黏稠状液体中加入三乙胺，再加入步骤3.7称量的纯去离子水的60%，以750r/min的转速搅拌反应6min；
步骤3.9，加入步骤3.7称量的剩余的纯去离子水，以900r/min的转速高速搅拌6min，得到白色乳液；
步骤3.10，取步骤2制备的纳米纤维素粉末的100%，分散于原料组分中剩余的去离子水中，超声分散80min，得纳米纤维素分散液，取3.9制得的白色乳液，加入氢氧化钾溶液，调节乳液pH至7，停止搅拌，加入制备的纳米纤维素分散液，超声分散45min，即得到纳米纤维素改性的水性聚氨酯油墨连接料。
实施例5
步骤1，按重量份分别称取以下组分：废纸0.70%、硫酸39.49%、脱墨剂0.08%、聚丙二醇16.82%、异佛尔酮二异氰酸酯7.50%、二月桂酸二丁基锡0.11%、二羟甲基丙酸1.32%、N-甲基吡咯烷酮2.15%、1,4-丁二醇0.72%、三乙胺0.89%、丙酮3.32%、去离子水25.22%、氢氧化钾1.68%。上述组分重量百分比之和为100%；
步骤2，提取纳米纤维素；
步骤2.1，称量废纸，采用碎纸机碎解，加入脱墨剂，浸泡30min；
步骤2.2，采用水力碎浆机对步骤2.1中的废纸进行脱墨制浆；其中水力碎浆机的转速为10000r/min，脱墨制浆时间为10min；
步骤2.3，清洗步骤2.2得到的废纸浆料，在70℃烘箱中，干燥24h；
步骤2.4，采用万能粉碎机粉碎步骤2.3得到的废纸浆5s，得到废纸微纤；
步骤2.5，在废纸微纤中加入质量浓度为59%的硫酸，在45℃水浴中，反应60min，得到纳米纤维素悬浊液；
步骤2.6，在纳米纤维素悬浊液中加入4℃的冷却水，稀释5倍，抽滤洗涤至中性，冷冻干燥，得到纳米纤维素粉末；
步骤3，纳米纤维素改性的水性聚氨酯油墨连接料的制备；
步骤3.1，将聚丙二醇在120℃烘箱中真空脱水1.5h；
步骤3.2，待烘箱温度降至80℃，取出聚丙二醇，并在聚丙二醇中加入异佛尔酮二异氰酸酯，在80℃的水浴中搅拌反应2，搅拌转速为250r/min；
步骤3.3，在步骤3.2所得透明液体中滴入二月桂酸二丁基锡，搅拌反应30min；
步骤3.4，水浴温度调至60℃，加入二羟甲基丙酸和N-甲基吡咯烷酮，在350r/min的转速下，搅拌15min；
步骤3.5，水浴温度调至80℃，反应2h，得到白色糊状液体；
步骤3.6，水浴温度调至40℃，加入1,4-丁二醇，打开冷凝装置，在450r/min的转速下，反应60min，得到具有一定黏度的液体，期间加入一定量的丙酮调节体系黏度；
步骤3.7，称量步骤一中去离子水总量一半的纯去离子水，备用；
步骤3.8，关闭水浴，在步骤3.6所制备的黏稠状液体中加入三乙胺，再加入步骤3.7称量的纯去离子水的60%，以650r/min的转速搅拌反应4min；
步骤3.9，加入步骤3.7称量的剩余的纯去离子水，以900r/min的转速高速搅拌8min，得到白色乳液；
步骤3.10，取步骤2制备的纳米纤维素粉末的100%，分散于原料组分中剩余的去离子水中，超声分散90min，得纳米纤维素分散液，取3.9制得的白色乳液，加入氢氧化钾溶液，调节乳液pH至8，停止搅拌，加入制备的纳米纤维素分散液，超声分散60min，即得到纳米纤维素改性的水性聚氨酯油墨连接料。
对比例1
该对比例与实施例3相比，在步骤3.10中，取步骤2制备的纳米纤维素粉末的0%，即不添加纳米纤维素的水性聚氨酯油墨连接料，其余步骤均相同。
本发明采用纳米纤维素改性的水性聚氨酯试样具有肉眼可观的透明度，如图1所示，这为制备高光泽度水性油墨奠定了基础。使用透射电子显微镜（TEM）观察发现，纳米纤维素改性剂在水性聚氨酯乳液中具有良好的分散性，尤其是采用共混法制备的纳米纤维改性的水性聚氨酯乳液，如图2所示。良好的分散性可避免水性聚氨酯连接料久置分层或沉淀，赋予水性油墨一定的存储稳定性。图3显示，在一定条件下纳米纤维素改性的水性聚氨酯的比表面积增大，意味着水性聚氨酯乳液的颗粒变细，较细的连接料颗粒利于颜料的渗入及浸润，进而可提高颜料在油墨中的分散性，因此，当采用一定的印刷压力进行印刷时，油墨的流平性较好，形成的墨层平滑度高，在印刷网点图案时，所印出的网点越饱满，画面越清晰，即光泽度高。使用动态机械热分析仪（DMA）和热重分析仪（TG）分别对对比例1、实施例1~5制备的纳米纤维素改性的水性聚氨酯的热力学性能进行检测观察，如图4、5所示。结果显示纳米纤维素的添加，可在一定条件下提高水性聚氨酯的室温刚度，这与纳米纤维的刚性棒状结构、纳米填充增强效应等密切相关。此外，纳米纤维素的添加可有效改善水性聚氨酯的热稳定性，使水性聚氨酯的起始热分解温度提高了近50℃，并且，随着纳米纤维素添加量的增加，水性聚氨酯的热稳定性越好。纳米纤维素富含羟基，易与水性聚氨酯中的酯基、醚基等形成氢键，实现水性聚氨酯的耐热加固，而且本发明制备的纳米纤维素结晶度较高，高度有序的分子链结构可经受较高的温度考验，有效阻碍热量在水性聚氨酯体系中的传递，提高水性聚氨酯的高温耐受性。另外，分析可知，使用共混法制备的纳米纤维素改性的水性聚氨酯油墨连接料，在纳米纤维素较低添加量下便具有较高的热稳定性，这可能与纳米纤维素的分散性密切相关。在共混法制备过程中，超声分散技术虽在一定程度上破坏了纳米纤维素与水性聚氨酯的相互作用，但纳米纤维素良好的分散性更利于其发挥耐热加固效应。
Claims (4)
1.一种纳米纤维素改性的水性聚氨酯油墨连接料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、按重量百分比称取以下组分：废纸0.43%~1.01%、硫酸24.49%~57.41%、脱墨剂0.05%~0.13%、聚丙二醇11.94%~21.12%、异佛尔酮二异氰酸酯5.32%~9.41%、二月桂酸二丁基锡0.08%~0.14%、二羟甲基丙酸0.94%~1.66%、N-甲基吡咯烷酮1.53%~2.71%、1,4-丁二醇0.51%~0.91%、三乙胺0.63%~1.12%、丙酮1.41%~4.17%、去离子水17.90%~31.68%、氢氧化钾1.19%~2.11%，上述组分重量百分比总和为100%；步骤二、提取纳米纤维素；步骤三、制备纳米纤维素改性水性聚氨酯油墨连接料，包括以下步骤：S1、将聚丙二醇在110~130℃中真空脱水1~2h；S2、降温至70~80℃，取出聚丙二醇，并在其中加入异佛尔酮二异氰酸酯，在70~80℃的水浴中搅拌反应2~2.5h，搅拌转速为200~250r/min；S3、在步骤S2所得液体中滴入二月桂酸二丁基锡，搅拌反应30min；S4、水浴温度调至60℃，加入二羟甲基丙酸和N-甲基吡咯烷酮，在250~350r/min的转速下，搅拌10~20min；S5、水浴温度调至80℃，反应2h；S6、水浴温度调至30℃~60℃，加入1,4-丁二醇，打开冷凝装置，在350~450r/min的转速下，反应30~90min，得黏稠状液体；S7、称量步骤一中去离子水总量一半的纯去离子水或称量通过步骤二制备的纳米纤维素粉末和步骤一中去离子水混合得到的纳米纤维素分散液，备用；S8、关闭水浴，在步骤S6得到的黏稠状液体中加入三乙胺，再加入步骤S7制备的纳米纤维素分散液总量的60%或步骤S7称量的去离子水总量的60%，搅拌反应4~6min；S9、继续完成加入步骤S7称量的剩余的纳米纤维素分散液或纯去离子水，搅拌6~8min，得到含纳米纤维素分散液白色乳液或不含纳米纤维素分散液的水性聚氨酯油墨连接料白色乳液；S10、在步骤S9得到的含纳米纤维素分散液白色乳液中加入氢氧化钾溶液，调节乳液pH至7~9，停止搅拌，即得纳米纤维素改性的水性聚氨酯油墨连接料；或取步骤二制备的纳米纤维素粉末的100%，分散于步骤S7称量后剩余的去离子水中，频率25KHz超声分散60~90min后再加入到用氢氧化钾溶液调节乳液pH至7~9的步骤S9得到的水性聚氨酯油墨连接料白色乳液中，停止搅拌，即得纳米纤维素改性的水性聚氨酯油墨连接料。
2.根据权利要求1所述的纳米纤维素改性的水性聚氨酯油墨连接料的制备方法，其特征在于，所述第二步提取纳米纤维素的方法包括以下步骤：a.将废纸采用碎纸机碎解，加入脱墨剂，浸泡10~30min；b.采用水力碎浆机对步骤a中的废纸进行脱墨制浆，水力碎浆机的转速为5000~10000r/min，脱墨制浆时间为5min~10min；c.清洗步骤b得到的废纸浆料，在50~70℃烘箱中，干燥24h~48h；d.采用万能粉碎机粉碎步骤c得到的废纸浆5~10s，得到废纸微纤；e.在废纸微纤中加入硫酸，在30℃~45℃水浴中，反应30~60min，得到纳米纤维素悬浊液，其中硫酸的质量浓度为59wt%；f.在纳米纤维素悬浊液中加入0~4℃的冷却水，稀释5倍，抽滤洗涤至中性，冷冻干燥，得到纳米纤维素粉末。
3.根据权利要求1所述的纳米纤维素改性的水性聚氨酯油墨连接料的制备方法，其特征在于，所述第三步s9步骤中搅拌转速为850~950r/min。
4.根据权利要求1所述的纳米纤维素改性的水性聚氨酯油墨连接料的制备方法，其特征在于，所述第三步s8步骤中搅拌转速650~750r/min。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211125318.3A CN115304956A (zh) | 2022-09-16 | 2022-09-16 | 一种基于纳米纤维素改性的水性聚氨酯油墨连接料的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211125318.3A CN115304956A (zh) | 2022-09-16 | 2022-09-16 | 一种基于纳米纤维素改性的水性聚氨酯油墨连接料的制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115304956A true CN115304956A (zh) | 2022-11-08 |
Family
ID=83866671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211125318.3A Pending CN115304956A (zh) | 2022-09-16 | 2022-09-16 | 一种基于纳米纤维素改性的水性聚氨酯油墨连接料的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115304956A (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102786654A (zh) * | 2012-08-23 | 2012-11-21 | 蚌埠金黄山凹版印刷有限公司 | 纳米水性油墨连结料及制备方法 |
| CN105925055A (zh) * | 2016-05-17 | 2016-09-07 | 河南工程学院 | 一种高光泽度水性聚氨酯油墨连接料及其制备方法 |
| CN107474214A (zh) * | 2017-07-05 | 2017-12-15 | 西安理工大学 | 一种废纸纤维/聚氨酯弹性体复合材料及其制备方法 |
| CN108676142A (zh) * | 2018-04-02 | 2018-10-19 | 西安理工大学 | 废纸基纳米微晶纤维素/聚氨酯复合材料及其制备方法 |
| CN109251648A (zh) * | 2018-08-13 | 2019-01-22 | 山东农业大学 | 含有半纤维素的纳米纤维素化学改性水性木器漆的方法 |
| CN113621268A (zh) * | 2021-07-05 | 2021-11-09 | 欧华新 | 一种水性聚氨酯油墨连接料及其制备方法 |
-
2022
- 2022-09-16 CN CN202211125318.3A patent/CN115304956A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102786654A (zh) * | 2012-08-23 | 2012-11-21 | 蚌埠金黄山凹版印刷有限公司 | 纳米水性油墨连结料及制备方法 |
| CN105925055A (zh) * | 2016-05-17 | 2016-09-07 | 河南工程学院 | 一种高光泽度水性聚氨酯油墨连接料及其制备方法 |
| CN107474214A (zh) * | 2017-07-05 | 2017-12-15 | 西安理工大学 | 一种废纸纤维/聚氨酯弹性体复合材料及其制备方法 |
| CN108676142A (zh) * | 2018-04-02 | 2018-10-19 | 西安理工大学 | 废纸基纳米微晶纤维素/聚氨酯复合材料及其制备方法 |
| CN109251648A (zh) * | 2018-08-13 | 2019-01-22 | 山东农业大学 | 含有半纤维素的纳米纤维素化学改性水性木器漆的方法 |
| CN113621268A (zh) * | 2021-07-05 | 2021-11-09 | 欧华新 | 一种水性聚氨酯油墨连接料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| WANQING LEI ET AL.: "Eco-friendly waterborne polyurethane reinforced with cellulose nanocrystal from office waste paper by two different methods" * |
| 徐晨浩;王洁;黄自知;胡云楚;袁利萍;卿彦;袁光明;吴义强;: "纳米纤维素的制备及其对水性聚氨酯的增强作用" * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104403548A (zh) | 含聚醚多元醇/纳米TiO2杂化材料的水性聚氨酯涂料 | |
| Sun et al. | Preparation and characterization of lignin-containing self-healing polyurethane elastomers with hydrogen and disulfide bonds | |
| CN112064346B (zh) | 改性胶原纤维及其制备方法和应用 | |
| CN102827341B (zh) | 一种木素胺改性水性聚氨酯材料及其制备方法与应用 | |
| CN113858368B (zh) | 一种高强度柔性木材膜的制备方法 | |
| CN113201112B (zh) | 一种以木质素作为扩链剂的水性聚氨酯及其制备方法和用途 | |
| CN108676142A (zh) | 废纸基纳米微晶纤维素/聚氨酯复合材料及其制备方法 | |
| CN106939443A (zh) | 一种芦苇茎纤维素纳米丝及其制备方法 | |
| CN109251648A (zh) | 含有半纤维素的纳米纤维素化学改性水性木器漆的方法 | |
| CN110437551A (zh) | 一种自修复型环保橡胶材料及其制备方法 | |
| CN111944066A (zh) | 表面纳米晶化的含纤维素生物质材料及其制备方法和用途 | |
| CN115304956A (zh) | 一种基于纳米纤维素改性的水性聚氨酯油墨连接料的制备方法 | |
| CN115449019A (zh) | 一种光响应型自修复含氟聚氨酯丙烯酸酯复合乳液及其制备方法和应用 | |
| CN111662423A (zh) | 一种羟基功能化水性聚氨酯的制备方法 | |
| CN115141356B (zh) | 一种基于制浆黑液的木质素基环氧树脂涂料及其制备方法 | |
| CN114292577B (zh) | 一种二氧化碳生物基内墙涂料及其制备方法 | |
| CN110144762A (zh) | 一种纤维素复合纸的制备方法 | |
| CN113600139B (zh) | 一种纤维素生物质基原位介孔复合材料的制备方法及应用 | |
| CN114958186A (zh) | 一种光伏板透明长效易清洁阻燃抗污涂层的制备方法及应用 | |
| CN113025073B (zh) | 一种木质素/二氧化钛杂化复合纳米材料及其制备方法与应用 | |
| CN114736646A (zh) | 一种纳米甲壳质增强水性聚氨酯胶粘剂的制备方法 | |
| CN118087290A (zh) | 一种具有可降解效果的环保水性胶浆的研究和应用 | |
| CN108457083B (zh) | 一种具有防电磁辐射性能的超细纤维合成革及其生产方法 | |
| CN113527611B (zh) | 一种聚氨酯分散液及其制备方法和应用 | |
| CN116970354B (zh) | 一种高分子防水卷材及制备方法 |
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: 20221108 |