[发明专利]一种快速检测纳米纤维素在纸张中留着率的方法

说明书

本发明公开了一种快速检测纳米纤维素在纸张中留着率的方法，该方法具体工艺步骤如下：首先将纳米纤维素进行染料标记，然后将染料标记后的纳米纤维素与纸浆纤维配抄，运用分光光度法检测纸张成型中白水的吸光度，从而得到纳米纤维素在纸张中的留着率。本发明可通过测定白水的吸光度，简单、快速地测定纳米纤维素在纸张中的留着率，能够及时指导生产、控制纳米纤维素的不合理流失，为纳米纤维素在造纸行业中的应用提供指导。

技术领域

本发明属制浆造纸技术领域，具体涉及一种快速检测纳米纤维素在纸张中留着率的方法。

背景技术

近年来，大量研究报道表明纳米纤维素能够有效提高纸张的物理强度，有望作为一种绿色环保的造纸助剂，运用于纸张或纸板的增强。在造纸生产中，为及时指导生产、控制造纸助剂的不合理流失，常需对助剂的留着率进行及时、准确地测定。目前，造纸助剂留着率的测定方法主要有灼烧法（测灰分法）、离心分离法（测重量法）和分光光度法（比色法）。一般而言，灼烧法仅适用于测定无机造纸助剂在纸张中的留着率；离心分离法是通过测定白水中固形物含量从而计算造纸助剂的留着率，但操作过程复杂且精确度较低；分光光度法是一种快速、简捷、高精度的检测方法，但纳米纤维素对紫外或紫外可见光谱没有特征吸收峰，难于用该方法准确检测。因此，有必要开发一种更简捷、准确的方法测定纳米纤维素在纸张的留着率。

纳米纤维素维纤丝属于微纳米尺寸，具有较高的比表面积，对染料分子具有极强的吸附固着能力。此外，染料分子在紫外或紫外可见光谱下均具有特征吸收峰。因此，运用纤维染料对纳米纤维素进行染料标记，染料标记后的纳米纤维素也存在相同的特征吸收峰。在抄纸过程中，测定白水中染料标记的纳米纤维素的吸光度，将能够简捷、准确地检测其在纸张中的留着率。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有测定造纸助剂在纸张中留着率方法的不足，先将纳米纤维素进行染料标记，再用染料标记后的纳米纤维素与纸浆纤维配抄。通过测定白水中纳米纤维纤丝的吸光度，从而实现简捷、准确地测定纳米纤维纤丝在抄纸过程中的留着率。

本发明的目的通过以下技术方案实现。

一种快速检测纳米纤维素在纸张中留着率的方法，该方法包括以下步骤：

将木质纤维素浆料进行酶解处理后，再进行研磨、染料标记、高压均质处理得到染料标记的纳米纤维素，将其与纸浆纤维配抄，测定白水的吸光度。

优选的，该方法具体包括以下步骤：

（1）将木质纤维素浆料进行磨浆处理；

（2）将步骤（1）处理后的浆料进行酶解处理；

（3）将步骤（2）酶处理后的浆料进行纳米化机械研磨处理；

（4）向步骤（3）纳米化机械研磨处理后浆料进行染料标记；

（5）将步骤（4）染料标记后的浆料继续进行高压均质处理；

（6）运用步骤（5）均质后的纳米纤维素与纸浆进行配抄，并收集纸张成型后的白水；

（7）运用分光光度法测定步骤（6）所得白水的吸光度。

进一步优选的，步骤（1）中，磨浆处理后浆料的浓度为10 wt%-30 wt%。

进一步优选的，步骤（2）中，所述酶解处理时浆料浓度为1 wt%-10 wt%，pH为4.5-6，温度为35-60℃，时间为5-40h。

进一步优选的，步骤（2）中，所述的酶是能够使纤维结构松散的酶。

进一步优选的，所述的酶为纤维素复合酶、打浆酶或内切酶。

进一步优选的，步骤（3）中，所述机械研磨处理时浆料浓度为0.1 wt‰ - 1.5wt‰，压力为0-60 MPa。