[发明专利]一种造纸用生物胶乳及其制备方法

说明书

本发明公开了一种造纸用生物胶乳及其制备方法，属于涂料领域。本发明以糯米淀粉为原料，利用淀粉表面的轻基易与有机硅烷反应的特点，减少表面羟基数量，疏水性增强，用于纸张表面后抗水性能得到提高；经疏水改性后的淀粉，加入环保型柠檬酸三乙酯、丙三醇混合进行增塑改性，使得基料的涂布性能得到提高，同时能替代一部分石油基胶乳的添加，节约资源，达到环保的目的；以正硅酸乙酯为原料，提高了胶乳的增韧改善性能，使得干燥后不易变脆，提高了涂层的力学性能；加入1,2‑苯并异噻唑啉‑3‑酮和氨水对生物胶乳形成保存活性剂，提高了胶乳的性能，防止胶乳失效，具有抗老化的作用。本发明解决了目前生物胶乳使用后会使纸张变脆、吸墨性能差的问题。

技术领域

本发明涉及涂料领域，尤其涉及一种造纸用生物胶乳及其制备方法。

背景技术

随着人们对纸张质量要求的日益提高，越来越多的造纸企业选择用涂布的方式提高纸张品质，作为纸张涂料的主要组分之一的胶乳对涂料与纸张的品质起着决定性作用，但是作为石油基产品的胶乳随着石油资源的日益短缺与人们环保意识的日益强烈，越来越多的造纸企业与造纸化学品企业开始研究可再生的环保型胶粘剂来替代现用以石油裂解产品丁二烯、苯乙烯为主要单体合成出的石油基胶乳。目前大部分涂布纸企业选择用增加涂布淀粉用量的办法来降低胶乳比例，但当涂布淀粉用量增加到一定比例后会对纸张质量产生较大的负面影响，另外随着涂布纸生产中对涂料高固含与低粘度要求的不断提高，现在市场上普通的涂布淀粉并不能满足要求，许多生产胶粘剂的企业着手新型胶粘剂研究，并且重心主要集中在生物环保型产品上。现在比较成熟的方法是对淀粉进行物理、化学、生物处理，来得到粘度低、粘度稳定性好、粘结力强的产品。物理方法有高温、高剪切强度处理淀粉，降低淀粉的分子量；化学方法是用酸、氧化剂等化学试剂处理淀粉后得到低粘度的淀粉，后用某些化学品与淀粉反应制得粘度低、粘度稳定性好、粘结力强的产品；生物方法是用生物酶来降低淀粉的粘度，之后辅助化学方法制得粘度低、粘度稳定性好、粘结力强的产品。现在市场上已经有高固含涂料所需的改性淀粉，但是当淀粉用量超过一定限度后会使纸张较脆、吸墨等印刷性能不能满足客户要求等诸多问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前生物胶乳使用后会使纸张变脆、吸墨性能差的问题，提供一种造纸用生物胶乳及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：

一种造纸用生物胶乳，包括生物胶基料、亲油分散活性剂、保存活性剂；

所述生物胶基料的制备方法，包括如下步骤：

（1）取糯玉米淀粉按质量比1~4：10~15加入pH5.0的醋酸钠缓冲液，搅拌混合20~30min，升温至50~55℃保温20~30min，得混合物，取葡萄糖淀粉酶按质量比3~5：1~3加入α-淀粉酶混合，得混合酶，取混合物按质量比80~100：1~4加入混合酶，酶解，灭酶，先调节pH至8.5~9，搅拌混合30~50min，再调节pH至7~7.2，过滤，取滤饼干燥，粉碎过100目筛，收集过筛颗粒；

（2）取过筛颗粒物按质量比2~5：8~10加入去离子水，升温至45~50℃，加入过筛颗粒物质量4~7%的无水硫酸钠，保温5~10min，调节pH至8~9，再加入去离子水质量10~15%的六甲基二硅氮烷，于pH5.0、45~50℃保温2~5h，过滤，取滤饼a经水洗，干燥，得干燥物；

（3）取干燥物按质量比5~9：10~15加入蒸馏水搅拌混合，加入干燥物质量5~10%的柠檬酸三乙酯，搅拌混合5~10min，得混合物，取混合物按质量比100~200：1~3加入丙三醇搅拌混合，再加入混合物质量3~5%的戊二醛，于65~75℃保温1~3h，冷却至室温，即得生物胶基料。

所述步骤（1）中的酶解条件为：于45~55℃酶解10~15h。

所述亲油分散活性剂的制备方法，包括如下步骤：