专利名称：一种多层淀粉包覆麦草化学浆方法
技术领域：
本发明涉及一种包覆方法，特别涉及一种多层淀粉包覆麦草化学浆方法。方法背景在传统的淀粉添加工艺过程中，淀粉在纸浆纤维上的沉积可以认为是一种单层吸附过程，纤维对淀粉的吸附量十分有限，当纤维对淀粉吸附达到饱和状态时，多余的淀粉只能游离在纸料水相中，难以达到较高的淀粉吸附量。而麦草作为一种农业生产过程中产生量较大的剩余物资源，随着其在制造化学浆方面的应用逐步萎缩，就使得增强型化学助剂的应用显得尤为重要，而淀粉作为一种相对廉价增强助剂其应用性能备受业内关注。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有方法的缺点，提供一种多层淀粉包覆麦草化学浆方法。为了实现上述目的，本发明所采取的方法方案是I)将质量浓度为lg/L的取代度为0. 001 0. 80的阳离子淀粉和阴离子淀粉溶液各自加热到95°C并保持30min，然后置于60°C的环境中保温；2)配制质量浓度为0. 5%的麦草化学浆溶液，在标准浆料疏解器中解离2. 5万转，然后用蒸懼水洗漆，并用浓度为4 324mmol/L的无机电解质溶液稀释到0. 4 I. 6%的衆浓，并调节pH为3. 0 11. 0得到麦草化学浆纤维悬浮液；3)将糊化保温的阳离子淀粉加入麦草化学浆纤维悬浮液中，加入量为10 90mg/g (纤维)，吸附时间为5 25min ；4)用带200目的聚四氟乙烯网的布氏漏斗过滤，滤饼用蒸馏水洗涤IOmin ；5)洗涤之后的纤维再次用浓度为4 324mmol/L的无机电解质溶液稀释到0. 4 I. 6%的浆浓，pH调整为3.0 11.0，然后再加入阴离子淀粉，加入量为10 90mg/g(纤维)，吸附时间为5 25min ；6)用带200目的聚四氟乙烯网的布氏漏斗过滤，滤饼用蒸馏水洗涤lOmin，洗涤之后的纤维再次用浓度为4 324mmol/L的无机电解质溶液稀释到0. 4 I. 6%的衆浓，pH调整为3.0 11.0 ;7)重复步骤3) 6)2 10次得到多层淀粉包覆麦草化学浆。所述无机电解质为氯化钠、氯化钾、氯化锌、氯化镁、氯化铝、硝酸钾、硝酸钠、硝酸锌、硝酸镁、硝酸铝、溴化钠、溴化钾、溴化镁、溴化锌或溴化铝中的一种或几种。所述调节pH时，加入的酸性溶液为盐酸、硫酸、硝酸、甲酸和醋酸中的一种或几种，加入的碱性固体为氢氧化钠、氢氧化钾和氨水中的一种或几种。本发明以阴、阳离子的静电吸引为成膜驱动力，利用带电基体表面对带相反电荷物质的静电吸附形成沉积膜的方式，达到在基体表面形成层状有序自组装多层超分子膜的目的。从理论上而言，纤维素纤维可以用阴阳离子型淀粉交替处理，使其表面形成具有一定厚度的多层淀粉吸附膜，提高淀粉在纸浆中的吸附量，从而在一定程度上提高成纸的物理、强度指标。本发明可以使得多层淀粉包覆麦草化学浆纤维的淀粉吸附量达到37. 13mg/g(纤维)，将多层淀粉包覆的麦草化学浆抄造成手抄片，其抗张指数为102. 60N m/g，撕裂指数为5. 98mN m2/g,耐破指数为4. 39kPa m2/g,环压指数为14. 15N m/g,表明成纸具有较好的物理强度，可以满足抄纸文化用纸的要求。
具体实施例方式实施例I :
I)将质量浓度为lg/L的取代度为0. 001的阳离子淀粉和阴离子淀粉溶液各自加热到95°C并保持30min，然后置于60°C的环境中保温；2)配制质量浓度为0. 5%的麦草化学浆溶液，在标准浆料疏解器中解离2. 5万转，然后用蒸馏水洗涤，并用浓度为200mmol/L的氯化钠稀释到I. 0%的浆浓，并用盐酸调节pH为3. 0得到麦草化学浆纤维悬浮液；3)将糊化保温的阳离子淀粉加入麦草化学浆纤维悬浮液中，加入量为10mg/g(纤维)，吸附时间为5min ；4)用带200目的聚四氟乙烯网的布氏漏斗过滤，滤饼用蒸馏水洗涤IOmin ；5)洗涤之后的纤维再次用浓度为200mmol/L的氯化钠溶液稀释到I. 0%的浆浓，用盐酸调节pH为3. 0,然后再加入阴离子淀粉,加入量为10mg/g (纤维)，吸附时间为5min ；6)用带200目的聚四氟乙烯网的布氏漏斗过滤，滤饼用蒸馏水洗涤lOmin，洗涤之后的纤维再次用浓度为200mmol/L的氯化钠溶液稀释到I. 0%的浆浓，用盐酸pH为3. 0 ;7)重复步骤3) 6) 2次得到多层淀粉包覆麦草化学浆。实施例2 I)将质量浓度为lg/L的取代度为0. 05的阳离子淀粉和阴离子淀粉溶液各自加热到95°C并保持30min，然后置于60°C的环境中保温；2)配制质量浓度为0. 5%的麦草化学浆溶液，在标准浆料疏解器中解离2. 5万转，然后用蒸馏水洗涤，并用浓度为4mmol/L的硝酸钾稀释到I. 2%的浆浓，并用硫酸调节pH为
5.0得到麦草化学浆纤维悬浮液；3)将糊化保温的阳离子淀粉加入麦草化学浆纤维悬浮液中，加入量为60mg/g(纤维)，吸附时间为20min ；4)用带200目的聚四氟乙烯网的布氏漏斗过滤，滤饼用蒸馏水洗涤IOmin ；5)洗涤之后的纤维再次用浓度为4mmol/L的硝酸钾溶液稀释到I. 2%的浆浓，用硫酸调节pH为5. 0,然后再加入阴离子淀粉,加入量为60mg/g(纤维)，吸附时间为20min ；6)用带200目的聚四氟乙烯网的布氏漏斗过滤，滤饼用蒸馏水洗涤lOmin，洗涤之后的纤维再次用浓度为4mmol/L的硝酸钾溶液稀释到I. 2%的浆浓，用硫酸调节pH为5. O ；7)重复步骤3) 6) 5次得到多层淀粉包覆麦草化学浆。实施例3 I)将质量浓度为lg/L的取代度为0. 08的阳离子淀粉和阴离子淀粉溶液各自加热到95°C并保持30min，然后置于60°C的环境中保温；2)配制质量浓度为0. 5%的麦草化学浆溶液，在标准浆料疏解器中解离2. 5万转，然后用蒸馏水洗涤 ，并用浓度为50mmol/L的溴化钠稀释到0. 4%的浆浓，并用甲酸调节pH为6. 0得到麦草化学浆纤维悬浮液；3)将糊化保温的阳离子淀粉加入麦草化学浆纤维悬浮液中，加入量为20mg/g(纤维)，吸附时间为IOmin ；4)用带200目的聚四氟乙烯网的布氏漏斗过滤，滤饼用蒸馏水洗涤IOmin ；5)洗涤之后的纤维再次用浓度为50mmol/L的溴化钠溶液稀释到0. 4%的浆浓，用甲酸调节pH为6. 0,然后再加入阴离子淀粉,加入量为20mg/g (纤维)，吸附时间为IOmin ；6)用带200目的聚四氟乙烯网的布氏漏斗过滤，滤饼用蒸馏水洗涤lOmin，洗涤之后的纤维再次用浓度为50mmol/L的溴化钠溶液稀释到0. 4%的浆浓，用甲酸调节pH为6. O ；7)重复步骤3) 6) 6次得到多层淀粉包覆麦草化学浆。实施例4:I)将质量浓度为lg/L的取代度为0. I的阳离子淀粉和阴离子淀粉溶液各自加热到95°C并保持30min，然后置于60°C的环境中保温；2)配制质量浓度为0. 5%的麦草化学浆溶液，在标准浆料疏解器中解离2. 5万转，然后用蒸馏水洗涤，并用浓度为lOOmmol/L的溴化锌溶液稀释到0. 8%的浆浓，并用固体氢氧化钠调节PH为8得到麦草化学浆纤维悬浮液；3)将糊化保温的阳离子淀粉加入麦草化学浆纤维悬浮液中，加入量为40mg/g(纤维)，吸附时间为15min ；4)用带200目的聚四氟乙烯网的布氏漏斗过滤，滤饼用蒸馏水洗涤IOmin ；5)洗涤之后的纤维再次用浓度为100mmol/L的溴化锌溶液稀释到0. 8%的浆浓，用固体氢氧化钠调节PH为8，然后再加入阴离子淀粉，加入量为40mg/g (纤维)，吸附时间为 15min ；6)用带200目的聚四氟乙烯网的布氏漏斗过滤，滤饼用蒸馏水洗涤lOmin，洗涤之后的纤维再次用浓度为lOOmmol/L的溴化锌溶液稀释到0. 8 %的浆浓，用固体氢氧化钠调节pH为8. 0 ;7)重复步骤3) 6) 10次得到多层淀粉包覆麦草化学浆。实施例5 I)将质量浓度为lg/L的取代度为0. 5的阳离子淀粉和阴离子淀粉溶液各自加热到95°C并保持30min，然后置于60°C的环境中保温；2)配制质量浓度为0. 5%的麦草化学浆溶液，在标准浆料疏解器中解离2. 5万转，然后用蒸馏水洗涤，并用浓度为300mmol/L的氯化钠与溴化钾溶液稀释到I. 6%的浆浓，并用固体氢氧化钾调节pH为9. 5得到麦草化学浆纤维悬浮液；3)将糊化保温的阳离子淀粉加入麦草化学浆纤维悬浮液中，加入量为80mg/g(纤维)，吸附时间为25min ；4)用带200目的聚四氟乙烯网的布氏漏斗过滤，滤饼用蒸馏水洗涤IOmin ；5)洗涤之后的纤维再次用浓度为300mmol/L的氯化钠和溴化钾溶液稀释到I. 6%的浆浓，用固体氢氧化钾调节PH为9. 5，然后再加入阴离子淀粉，加入量为80mg/g (纤维)，吸附时间为25min ；
6)用带200目的聚四氟乙烯网的布氏漏斗过滤，滤饼用蒸馏水洗涤lOmin，洗涤之后的纤维再次用浓度为300mmol/L的氯化钠和溴化钾溶液稀释到I. 6%的浆浓，用固体氢氧化钾调节pH为9. 5 ;7)重复步骤3) 6)6次得到多层淀粉包覆麦草化学浆。实施例6 I)将质量浓度为lg/L的取代度为0. 80的阳离子淀粉和阴离子淀粉溶液各自加热到95°C并保持30min，然后置于60°C的环境中保温；
0059]2)配制质量浓度为0. 5%的麦草化学浆溶液，在标准浆料疏解器中解离2. 5万转，然后用蒸馏水洗涤，并用浓度为324mmol/L的氯化镁与硝酸铝溶液稀释到I. 4%的浆浓，并用氨水调节pH为11. O得到麦草化学浆纤维悬浮液；3)将糊化保温的阳离子淀粉加入麦草化学浆纤维悬浮液中，加入量为90mg/g(纤维)，吸附时间为25min ；4)用带200目的聚四氟乙烯网的布氏漏斗过滤，滤饼用蒸馏水洗涤IOmin ；5)洗涤之后的纤维再次用浓度为324mmol/L的氯化镁与硝酸铝溶液稀释到1.4%的浆浓，用氨水调节PH为11. O，然后再加入阴离子淀粉，加入量为90mg/g(纤维)，吸附时间为25min ；6)用带200目的聚四氟乙烯网的布氏漏斗过滤，滤饼用蒸馏水洗涤lOmin，洗涤之后的纤维再次用浓度为324mmol/L的氯化镁与硝酸铝溶液稀释到I. 4%的浆浓，用氨水调节 pH 为 11.0 ;7)重复步骤3) 6)8次得到多层淀粉包覆麦草化学浆。以上所述仅为本发明的一种实施方式，不是全部或唯一的实施方式，本领域普通方法人员通过阅读本发明说明书而对本发明方法方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。
权利要求
1.一种多层淀粉包覆麦草化学浆方法，其特征在于1)将质量浓度为lg/L的取代度为0.001 0. 80的阳离子淀粉和阴离子淀粉溶液各自加热到95°C并保持30min，然后置于60°C的环境中保温；2)配制质量浓度为0.5%的麦草化学浆溶液，在标准浆料疏解器中解离2. 5万转，然后用蒸懼水洗漆，并用浓度为4 324mmol/L的无机电解质溶液稀释到0. 4 I. 6%的衆浓， 并调节pH为3. 0 11. 0得到麦草化学浆纤维悬浮液；3)将糊化保温的阳离子淀粉加入麦草化学浆纤维悬浮液中，加入量为10 90mg/g(纤维)，吸附时间为5 25min ；4)用带200目的聚四氟乙烯网的布氏漏斗过滤，滤饼用蒸馏水洗涤IOmin;5)洗涤之后的纤维再次用浓度为4 324mmol/L的无机电解质溶液稀释到0.4 I.6%的浆浓，pH调整为3.0 11.0，然后再加入阴离子淀粉，加入量为10 90mg/g(纤维)，吸附时间为5 25min;6)用带200目的聚四氟乙烯网的布氏漏斗过滤，滤饼用蒸馏水洗涤lOmin，洗涤之后的纤维再次用浓度为4 324mmol/L的无机电解质溶液稀释到0. 4 I. 6%的浆浓，pH调整为 3. 0 11. 0 ;7)重复步骤3) 6)2 10次得到多层淀粉包覆麦草化学浆。
2.如权利要求I所述的多层淀粉包覆麦草化学浆方法，其特征在于所述无机电解质为氯化钠、氯化钾、氯化锌、氯化镁、氯化铝、硝酸钾、硝酸钠、硝酸锌、硝酸镁、硝酸铝、溴化钠、溴化钾、溴化镁、溴化锌或溴化铝中的一种或几种。
3.如权利要求I所述的方法，其特征在于所述步骤(2)中，调节pH时，加入的酸性溶液为盐酸、硫酸、硝酸、甲酸和醋酸中的一种或几种，加入的碱性固体为氢氧化钠、氢氧化钾和氨水中的一种或几种。
全文摘要
本发明提供了一种多层淀粉包覆麦草化学浆方法，以阴、阳离子的静电吸引为成膜驱动力，利用带电基体表面对带相反电荷物质的静电吸附形成沉积膜的方式，达到在基体表面形成层状有序自组装多层超分子膜的目的。从理论上而言，纤维素纤维可以用阴阳离子型淀粉交替处理，使其表面形成具有一定厚度的多层淀粉吸附膜，提高淀粉在纸浆中的吸附量，从而在一定程度上提高成纸的物理强度指标。本发明可以使得多层淀粉包覆麦草化学浆纤维的淀粉吸附量达到37.13mg/g(纤维)，将多层淀粉包覆的麦草化学浆抄造成手抄片，其抗张指数为102.60N·m/g，撕裂指数为5.98mN·m2/g，耐破指数为4.39kPa·m2/g，环压指数为14.15N·m/g，表明成纸具有较好的物理强度，可以满足抄纸文化用纸的要求。
文档编号D21H17/29GK102628240SQ2012101232
公开日2012年8月8日 申请日期2012年4月24日 优先权日2012年4月24日
发明者文小莉, 李清林, 林一涛, 韩卿 申请人:陕西科技大学