CN117248387B - 一种氨基酸改性绵纸及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及绵纸生产技术领域，尤其是一种氨基酸改性绵纸及其制备方法与应用；一种氨基酸改性绵纸，包括长纤维浆板2‑4份、短纤维浆板4‑8份、水400‑800份、羧甲基淀粉1‑1.5份和多肽0.5‑1.0份；制备方法包括将第一份水用于稀释长纤维浆板获得长纤维初浆，第二份水用于稀释短纤维浆板获得短纤维初浆，第三份水加入羧甲基淀粉和多肽混合搅拌获得改性液；将改性液与长纤维初浆混合搅拌获得一混浆；将一混浆与短纤维初浆混合搅拌获得二混浆；将二混浆抄造和干燥得到绵纸；绵纸双面胶，包括氨基酸改性绵纸、油性环氧树脂粘胶剂和离型纸；通过羧甲基淀粉和多肽改良绵纸配方，在提升了绵纸机械强度的同时还使得绵纸可以采用油性环氧树脂粘胶剂来实现可脱离式粘合。
Description
技术领域
本发明涉及绵纸生产技术领域，尤其是一种氨基酸改性绵纸及其制备方法与应用。
背景技术
绵纸是棉纤维通过造纸方法得到的一种非织物。它常用于作为双面胶的基材。常规的绵纸采用一种或者若干种棉纤维制成，它机械强度较低，容易撕裂。另外为了便于绵纸使用完毕后脱离粘合基面，绵纸上附着的胶水是不干胶，公知的不干胶对于粘合基面的要求较高，对于有灰尘的或者有油渍的基面均难以粘合。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的之一是提供一种氨基酸改性绵纸，具有较高的机械强度。
本发明的目的之二是提供一种氨基酸改性绵纸的制备方法。
本发明的目的之三是提供一种含有氨基酸改性绵纸的双面胶。
本发明的目的之一采用以下技术方案实现：
一种氨基酸改性绵纸，由包括以下重量份数的组分制备而成：
长纤维浆板2-4份、短纤维浆板4-8份、水400-800份、羧甲基淀粉1-1.5份和多肽0.5-1.0份。
优选地，所述长纤维浆板采用2-3.5mm针叶木纤维，所述短纤维浆板采用0.8-1.1mm阔叶木纤维。
优选地，所述多肽为含芳香族胺的非天然氨基酸多肽(也就是肽链上含有至少一个人工改性的氨基酸)或丝素肽。前者优点是可以使得绵纸产生香气，后者优点是韧性强。
本发明的目的之二采用以下技术方案实现：
一种氨基酸改性绵纸的制备方法，包括以下步骤：
S1称取水，并将水等分成三份；
S2将第一份水用于稀释长纤维浆板获得长纤维初浆，第二份水用于稀释短纤维浆板获得短纤维初浆，第三份水加入羧甲基淀粉和多肽混合搅拌获得改性液；
S3将改性液与长纤维初浆混合搅拌获得一混浆；
S4将一混浆与短纤维初浆混合搅拌获得二混浆；
S5将二混浆抄造和干燥得到绵纸。
优选地，所述步骤S2中羧甲基淀粉和多肽混合搅拌的转速为1000-1500r/min，搅拌时间30-50min。其目的是通过强烈搅拌尽量使得多肽与羧甲基淀粉紧密接触，进而形成氢键连接以及分子链缠绕连接。
优选地，所述步骤S3中改性液与长纤维初浆混合搅拌的转速为200-400r/min，搅拌时间为100-200min。携带有多肽的羧甲基淀粉通过搅拌附着在长纤维外表，形成一层含水量较高且滑溜的润滑耐磨层，避免抄造的时候长纤维发生烧结。
优选地，所述步骤S4中一混浆与短纤维初浆混合搅拌的转速为400-800r/min，搅拌时间为30-50min。短纤维总重量和数量都比长纤维多，所以采用更大的搅拌转速方能有效搅拌均匀。
优选地，所述步骤S5中干燥使得绵纸含水量低于30％。也就是此时绵纸中水分的质量少于绵纸质量的30％。一般抄造纸张的含水量为40％，但因为本发明得到的绵纸后续需要结合油性环氧树脂粘胶剂使用，故此处尽量降低含水量以利于油性粘胶剂的施工。
本发明的目的之三通过以下技术方案实现：
一种绵纸双面胶，包括氨基酸改性绵纸、油性环氧树脂粘胶剂和离型纸，所述氨基酸改性绵纸的间隙内填充有油性环氧树脂粘胶剂，所述氨基酸改性绵纸两面均设置有离型纸。所述油性环氧树脂粘胶剂也就是油性环氧AB胶的A胶，其成分和制备方法均为常规技术，不赘述。
优选地，所述油性环氧树脂粘胶剂与氨基酸改性绵纸的质量比为1-2:1，氨基酸改性绵纸内部间隙容纳油性环氧树脂粘胶剂，粘胶剂过少在粘合时绵纸有效粘合面积过少，粘胶剂过多则容易在存储、运输过程中溢出绵纸外。
本发明原理说明：1)结合有多肽的羧甲基淀粉包覆长纤维和短纤维使得绵纸具有较好的韧性和机械强度并且具备一定的抗水性能但并不实质性影响绵纸的孔隙度，故结合有多肽的羧甲基淀粉代替了现有技术造纸工艺中的抗水剂、阳离子淀粉和施胶剂。2)多肽中的氨基容易与油性环氧树脂粘胶剂中的环氧基结合形成牢靠的连接关系。3)采用油性环氧树脂粘胶剂代替不干胶时，由于其溶剂是有机溶剂，故它对于有油渍的基面具有亲和性。
本发明的有益效果为：通过羧甲基淀粉和多肽改良绵纸配方，在提升了绵纸机械强度的同时还使得绵纸可以采用油性环氧树脂粘胶剂来实现可脱离式粘合。
具体实施方式
下面结合对比例对本发明的具体实施方式作进一步说明：
实施例1
制备氨基酸改性绵纸绵纸
按照重量份数称取长纤维浆板2.5份、短纤维浆板4.5份、水450份、羧甲基淀粉1.1份和多肽0.5份。其中所述长纤维浆板采用2-3.5mm针叶木纤维，所述短纤维浆板采用0.8-1.1mm阔叶木纤维。其中所述多肽为含芳香族胺的非天然氨基酸多肽。
称取水，并将水等分成三份；将第一份水用于稀释长纤维浆板获得长纤维初浆，第二份水用于稀释短纤维浆板获得短纤维初浆，第三份水加入羧甲基淀粉和多肽混合搅拌获得改性液；其中羧甲基淀粉和多肽混合搅拌的转速为1100r/min，搅拌时间35min。
将改性液与长纤维初浆混合搅拌获得一混浆；其中改性液与长纤维初浆混合搅拌的转速为250r/min，搅拌时间为110min。
将一混浆与短纤维初浆混合搅拌获得二混浆；其中一混浆与短纤维初浆混合搅拌的转速为450r/min，搅拌时间为35min。
将二混浆抄造和干燥得到绵纸。干燥使得绵纸含水量为28％。
制备绵纸双面胶
绵纸双面胶包括氨基酸改性绵纸、油性环氧树脂粘胶剂和离型纸，所述氨基酸改性绵纸的间隙内填充有油性环氧树脂粘胶剂，所述氨基酸改性绵纸两面均设置有离型纸。所述油性环氧树脂粘胶剂与氨基酸改性绵纸的质量比为1:1。氨基酸改性绵纸厚度为0.2mm。
实施例2
制备氨基酸改性绵纸绵纸
按照重量份数称取长纤维浆板3.5份、短纤维浆板7份、水700份、羧甲基淀粉1.4份和多肽0.9份。其中所述长纤维浆板采用2-3.5mm针叶木纤维，所述短纤维浆板采用0.8-1.1mm阔叶木纤维。其中所述多肽为含芳香族胺的非天然氨基酸多肽。
称取水，并将水等分成三份；将第一份水用于稀释长纤维浆板获得长纤维初浆，第二份水用于稀释短纤维浆板获得短纤维初浆，第三份水加入羧甲基淀粉和多肽混合搅拌获得改性液；其中羧甲基淀粉和多肽混合搅拌的转速为1400r/min，搅拌时间45min。
将改性液与长纤维初浆混合搅拌获得一混浆；其中改性液与长纤维初浆混合搅拌的转速为380r/min，搅拌时间为180min。
将一混浆与短纤维初浆混合搅拌获得二混浆；其中一混浆与短纤维初浆混合搅拌的转速为700r/min，搅拌时间为45min。
将二混浆抄造和干燥得到绵纸。干燥使得绵纸含水量为25％。
制备绵纸双面胶
绵纸双面胶包括氨基酸改性绵纸、油性环氧树脂粘胶剂和离型纸，所述氨基酸改性绵纸的间隙内填充有油性环氧树脂粘胶剂，所述氨基酸改性绵纸两面均设置有离型纸。所述油性环氧树脂粘胶剂与氨基酸改性绵纸的质量比为2:1。氨基酸改性绵纸厚度为0.2mm。
实施例3
制备氨基酸改性绵纸绵纸
按照重量份数称取长纤维浆板3份、短纤维浆板6份、水600份、羧甲基淀粉1.3份和多肽0.7份。其中所述长纤维浆板采用2-3.5mm针叶木纤维，所述短纤维浆板采用0.8-1.1mm阔叶木纤维。其中所述多肽为含芳香族胺的非天然氨基酸多肽。
称取水，并将水等分成三份；将第一份水用于稀释长纤维浆板获得长纤维初浆，第二份水用于稀释短纤维浆板获得短纤维初浆，第三份水加入羧甲基淀粉和多肽混合搅拌获得改性液；其中羧甲基淀粉和多肽混合搅拌的转速为1300r/min，搅拌时间40min。
将改性液与长纤维初浆混合搅拌获得一混浆；其中改性液与长纤维初浆混合搅拌的转速为300r/min，搅拌时间为150min。
将一混浆与短纤维初浆混合搅拌获得二混浆；其中一混浆与短纤维初浆混合搅拌的转速为600r/min，搅拌时间为40min。
将二混浆抄造和干燥得到绵纸。干燥使得绵纸含水量为26％。
制备绵纸双面胶
绵纸双面胶包括氨基酸改性绵纸、油性环氧树脂粘胶剂和离型纸，所述氨基酸改性绵纸的间隙内填充有油性环氧树脂粘胶剂，所述氨基酸改性绵纸两面均设置有离型纸。所述油性环氧树脂粘胶剂与氨基酸改性绵纸的质量比为1.3:1。氨基酸改性绵纸厚度为0.2mm。
实施例4
制备氨基酸改性绵纸绵纸
按照重量份数称取长纤维浆板3份、短纤维浆板6份、水600份、羧甲基淀粉1.3份和多肽0.7份。其中所述长纤维浆板采用2-3.5mm针叶木纤维，所述短纤维浆板采用0.8-1.1mm阔叶木纤维。其中所述多肽为丝素肽。
称取水，并将水等分成三份；将第一份水用于稀释长纤维浆板获得长纤维初浆，第二份水用于稀释短纤维浆板获得短纤维初浆，第三份水加入羧甲基淀粉和多肽混合搅拌获得改性液；其中羧甲基淀粉和多肽混合搅拌的转速为1300r/min，搅拌时间40min。
将改性液与长纤维初浆混合搅拌获得一混浆；其中改性液与长纤维初浆混合搅拌的转速为300r/min，搅拌时间为150min。
将一混浆与短纤维初浆混合搅拌获得二混浆；其中一混浆与短纤维初浆混合搅拌的转速为600r/min，搅拌时间为40min。
将二混浆抄造和干燥得到绵纸。干燥使得绵纸含水量为26％。
制备绵纸双面胶
绵纸双面胶包括氨基酸改性绵纸、油性环氧树脂粘胶剂和离型纸，所述氨基酸改性绵纸的间隙内填充有油性环氧树脂粘胶剂，所述氨基酸改性绵纸两面均设置有离型纸。所述油性环氧树脂粘胶剂与氨基酸改性绵纸的质量比为1.3:1。氨基酸改性绵纸厚度为0.2mm。
对比例1
羧甲基淀粉采用等质量阳离子淀粉代替，其余与实施例3相同。
对比例2
多肽采用等质量氨基酸粉代替，其余与实施例3相同。
对比例3
市面购买常规绵纸(双面胶专用绵纸)，厚度0.2mm。
对比例4
市面购买绵纸厚度0.2mm的常规绵纸双面胶(其粘胶剂为不干胶)。
湿抗张强度实验
1)实验目的，测试本发明得到的绵纸的机械强度和抗水性。
2)实验方法，将实施例1-4和对比例1-3常温下浸泡15分钟后取出测试湿抗张强度。
3)实验结果，见表1
表1各绵纸湿抗张强度记录表
由表1可知，本发明得到的绵纸在未加入抗水剂、阳离子淀粉和施胶剂的情况下依然可以达到现有技术同等强度的湿抗张强度，也就是具有合格的机械强度和抗水性。该性能是羧甲基淀粉与多肽共同作用的结果，由对比例1和对比例2可知，缺乏羧甲基淀粉或者多肽中的任一项都可能导致湿抗张强度下降。
绵纸透气性实验
1)实验目的，测试本发明得到的绵纸的透气性。
2)实验方法，在压差为1kPa的情况下测试实施例1-4和对比例1-3每分钟透过空气量。
3)实验结果，见表2
表2各绵纸透气性记录表
由表2可知本发明得到的绵纸其透气性基本达到同类产品的水平。
油渍基面和灰尘基面粘合实验
1)实验目的，验证本发明得到的双面胶可在油渍基面和灰尘基面实现粘合。
2)实验方法，将实施例1-4得到的双面胶和对比例1、对比例2得到的双面胶以及对比例4分别剪切成长120mm、宽25mm的小块，撕去离型纸并将这些小块分别黏贴在A4纸的中央为样品，每种类型双面胶各设置198个样品，其中99个样品黏贴在油渍基面上，另外99个样品黏贴在灰尘基面上，而后将油渍基面和灰尘基面垂直地面放置24h，统计各类型双面胶对应样品脱落数量。油渍基面为食用油以250g/m2的厚度涂覆的亚克力板，灰尘基面为面粉以150g/m2的厚度涂覆的亚克力板。黏贴过程为：基面水平放置，将样品铺在基面上，而后用底面积1cm2重10g的金属块压样品中央5s。
3)实验结果，见表3
表3各双面胶对应样品脱落数量统计表
由表3可知，本发明得到的双面胶可以在轻度油渍基面和轻度灰尘基面上良好的粘合轻质物件，具有实用意义。而现有技术的双面胶由于采用不干胶作为粘胶剂，它难以附着油渍基面，另外灰尘对于不干胶的影响也很大。而通过对比对比例1和对比例2的数据可发现多肽在粘合作用中进一步提升了油性环氧树脂粘胶剂对于基面与绵纸之间的连接强度。
上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理和最佳实施例，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。
Claims (8)
1.一种氨基酸改性绵纸，其特征在于，包括以下重量份数的组分制备而成：
长纤维浆板2-4份、短纤维浆板4-8份、水400-800份、羧甲基淀粉1-1.5份和多肽0.5-1.0份；所述长纤维浆板采用2-3.5mm针叶木纤维，所述短纤维浆板采用0.8-1.1mm阔叶木纤维；所述多肽为含芳香族胺的非天然氨基酸多肽或丝素肽。
2.一种如权利要求1所述氨基酸改性绵纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1称取水，并将水等分成三份；
S2将第一份水用于稀释长纤维浆板获得长纤维初浆，第二份水用于稀释短纤维浆板获得短纤维初浆，第三份水加入羧甲基淀粉和多肽混合搅拌获得改性液；
S3将改性液与长纤维初浆混合搅拌获得一混浆；
S4将一混浆与短纤维初浆混合搅拌获得二混浆；
S5将二混浆抄造和干燥得到绵纸。
3.根据权利要求2所述的氨基酸改性绵纸的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中羧甲基淀粉和多肽混合搅拌的转速为1000-1500r/min，搅拌时间30-50min。
4.根据权利要求2所述的氨基酸改性绵纸的制备方法，其特征在于：所述步骤S3中改性液与长纤维初浆混合搅拌的转速为200-400r/min，搅拌时间为100-200min。
5.根据权利要求2所述的氨基酸改性绵纸的制备方法，其特征在于：所述步骤S4中一混浆与短纤维初浆混合搅拌的转速为400-800r/min，搅拌时间为30-50min。
6.根据权利要求2所述的氨基酸改性绵纸的制备方法，其特征在于：所述步骤S5中干燥使得绵纸含水量低于30%。
7.一种绵纸双面胶，其特征在于，包括如权利要求1所述氨基酸改性绵纸、油性环氧树脂粘胶剂和离型纸，所述氨基酸改性绵纸的间隙内填充有油性环氧树脂粘胶剂，所述氨基酸改性绵纸两面均设置有离型纸。
8.根据权利要求7所述的绵纸双面胶，其特征在于：所述油性环氧树脂粘胶剂与氨基酸改性绵纸的质量比为1-2:1。
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