[发明专利]基于低温等离子体法由大豆蛋白制备纸张施胶剂的工艺

说明书

本发明公开了一种基于低温等离子体法由大豆蛋白制备纸张施胶剂的工艺，涉及纸张施胶剂加工技术领域，包括以下步骤：(1)低温等离子体处理，(2)热压处理和微粉化，(3)辅料制备，(4)施胶剂制备。本发明利用低温等离子体法使大豆蛋白在不发生蛋白变性的条件下形成三维网状结构，进而提高大豆蛋白的胶粘强度；同时增强大豆蛋白的胶粘稳定性，使固化后形成的胶粘层在纸张上具有极强的附着力，以避免在胶粘层完全干燥后因外力摩擦作用而发生剥离现象。

技术领域：

本发明涉及纸张施胶剂加工技术领域，具体涉及一种基于低温等离子体法由大豆蛋白制备纸张施胶剂的工艺。

背景技术：

我国造纸纤维原料结构不同于其它国家，在造纸过程中使用的浆料纤维较短、杂细胞较多、各种辅助化学品使用的种类也较多。所以浆内使用施胶剂的效果不好，且用量较大，对施胶剂的稳定性要求很高，而且因为浆内施胶剂难以分离，造成的污染也较难控制。

近年来，特别是箱纸板和瓦楞原纸的生产大多已使用表面施胶剂替代浆内施胶。采用表面施胶可以直接提高环压强度和表面强度。目前，市售表面施胶剂有苯乙烯-马来酸酐聚合物、苯乙烯-丙烯酸聚合物水溶液、苯乙烯-丙烯酸酯聚合物乳液、水溶性聚氨酯等，但这些施胶剂在制备过程中需要有机溶剂或表面活性剂，应用时会对环境产生污染，并且生产工艺复杂、成本高。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种原料易得、制备周期短的基于低温等离子体法由大豆蛋白制备纸张施胶剂的工艺，所制纸张施胶剂的使用环保性强且使用性能优异。

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：

基于低温等离子体法由大豆蛋白制备纸张施胶剂的工艺，包括以下步骤：

(1)低温等离子体处理：将大豆蛋白粉放入等离子体反应器的真空室中，抽真空至1Pa，然后通氮气至真空室压力达到10Pa，温度控制在50-55℃，放电功率300-450W，持续放电时间5-10min，停止放电后取出大豆蛋白粉；

(2)热压处理和微粉化：向经低温等离子体处理后的大豆蛋白粉中加水使含水量达到50-55wt％，搅拌均匀，然后于压力1-3MPa、温度50-55℃下热压5-10min，所得膏体自然冷却至室温，再送入冷冻干燥机中，干燥所得固体经超微粉碎机制成微粉，即得改性大豆蛋白粉；

(3)辅料制备：由聚(N-异丙基丙烯酰胺)、超细氧化镁、PEG-60氢化蓖麻油和聚天门冬氨酸混合而成；

(4)施胶剂制备：向水中加入所制改性大豆蛋白粉和辅料，搅拌均匀，粘度在100-200mPa.s，即得施胶剂。

所述大豆蛋白粉、聚(N-异丙基丙烯酰胺)、超细氧化镁、PEG-60氢化蓖麻油和聚天门冬氨酸的质量比为50:1-10:1-10:1-10:0.5-5。

所述大豆蛋白粉在低温等离子体处理前进行预处理，其预处理步骤为：先向大豆蛋白粉中加水使含水量达到50-55wt％，充分搅拌后置于3-8℃环境中密封静置3-5h，再加入椰油酸单乙醇酰胺，搅拌均匀，然后以3-5℃/min的升温速度升温至50-55℃保温搅拌15-30min，并再次转入3-8℃环境中密封静置3-5h，自然恢复至室温，即完成大豆蛋白粉的预处理。

所述大豆蛋白粉、椰油酸单乙醇酰胺的质量比为50:1-10。

所述辅料中还添加了纳米胶粉，纳米胶粉与大豆蛋白粉的质量比为0.5-5:50。