[发明专利]一种生物质表面施胶剂的制备方法

说明书

本发明提供一种生物质表面施胶剂的制备方法,其属于造纸施胶剂技术领域,其制备方法如下：将半纤维素进行预处理，和酰氯类酯化剂进行反应，并且和改性淀粉复配得到一种生物质表面施胶剂。本发明中的表面施胶剂抗水性能好，提高瓦楞原纸的环压指数，粘度小，与淀粉施胶剂有较好的相容性，改性半纤维素作为淀粉施胶剂的替代物，且环保安全，实现资源再利用，节约成本。

技术领域

本发明涉及造纸施胶剂技术领域，具体涉及一种生物质表面施胶剂的制备方法。

背景技术

我国造纸工业原料中草类和废纸等低品质原料比日益增长，因此需要大量的造纸助剂来提高纸的物理强度等指标。对纸张进行表面施胶剂是为了将纤维和填料结合在纸页表面上以改善纸张的强度和挺度，减少掉毛、掉粉现象，改善纸页表面光滑度，降低孔隙度。

传统的施胶剂为改性和未改性的淀粉，聚乙烯醇(PVA)，聚氨酯，苯乙烯-马来酸酐共聚物，丙烯酸和丙烯酸酯类共聚物等。常用的淀粉施胶剂来源广泛，但淀粉大对数来源于粮食作物，且价格日益增长，如果全部使用淀粉作为表面施胶剂对于纸厂来说，不但成本高，而且淀粉胶乳存在粘度高、流动性差及稳定性不够理想的特点。

半纤维素是植物原料中仅次于纤维素的第二大类多糖物质，占一年和多年生植物生物质总量的25％-40％。因此半纤维素是一种丰富的取之不尽，用之不竭的再生性的植物资源。

因此亟需制备一种改性半纤维素作为淀粉施胶剂的替代物，具有抗水性良好，能够有效提高瓦楞原纸环压强度的表面施胶剂。

发明内容

本发明涉及一种生物质表面施胶剂的制备方法，利用半纤维酶降解活化，接枝等技术，解决上述问题，不仅制成的表面施胶剂环保安全，抗水性好，而且实现资源再利用

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种生物质表面施胶剂的制备方法，

具体制备步骤为：

(1)半纤维素降解活化：

将半纤维素按一定比例加入溶剂，加入半纤维素降解酶，升温40-70℃，保温3-8h，缓慢添加酸性活化剂，升温至70-90℃，活化30min-90min；

(2)接枝长链酰氯类酯化剂：

取氯化锂加入半纤维素降解活化体系中，50-90℃搅拌2-3h，加入酰氯类酯化剂，加入催化剂，反应1-3h，加入酸中和剂，调制pH为5-8；

(3)熬胶：

取定量的上述改性溶液，加入改性淀粉，交联剂，升温至80-95℃，熬胶时间30-100min；降温50℃以下出料，即得生物质表面施胶剂。

优选地，步骤(1)中溶剂为N,N-二甲基甲酰胺(DMF)，二甲基乙酰胺，二甲基亚砜，四氢呋喃或者无离子水。

优选地，步骤(1)中半纤维素降解酶为β-1,4-D-木聚糖酶，β-D-木糖苷酶，a-L-阿拉伯糖苷酶，a-葡萄糖醛酸酶的一种或者多种。

优选地，步骤(1)中所述酸性活化剂为：硫酸，盐酸，醋酸，硼酸中的一种或者多种。

优选地，步骤(2)中所述酰氯类酯化剂为硬脂酰氯，月桂酰氯，十六碳酰氯，油酰氯，辛酰氯中的一种或者多种；

步骤(2)中催化剂为N-溴丁二酰亚胺(NBS)，4-二甲氨基苯胺，4-二甲氨基吡啶，N-甲基吡咯烷酮，硫酸中的一种或者多种；

步骤(2)中酸中和剂为氨水，三乙胺，二乙胺，氢氧化钠中的一种或者多种。

优选地，步骤(3)中改性淀粉为氧化淀粉，阳离子淀粉，羧甲基淀粉，酶转化淀粉中的一种或者多种。