本发明涉及固色剂技术领域，具体是一种基于环糊精的固色剂及其制备方法和应用。
背景技术：
固色剂是彩喷纸涂层中常用的固着色料的助剂，共性是阳离子和高分子量。离子强度高，与呈色染料分子作用力强，能迅速捕捉并固定负电性的色料，起到固色的作用。现有技术中常用的固色剂往往抗水性不佳。环糊精在染色工艺中，使用环糊精能够显著降低染料的初始上染速率，提高匀染性及纤维的着色量。但是由于环糊精的外缘(rim)亲水而内腔(cavity)疏水，虽然它能够像酶一样提供一个疏水的结合部位，但是由于其外缘亲水使其固色的效果差，抗水性差，使其在固色剂领域应用极少，特别是纸固色剂领域，所以需要对其处理来改善其抗水性差等性能。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种基于环糊精的固色剂及其制备方法和应用，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于环糊精的固色剂，按照重量份的原料包括：环糊精25-35份、甲基丙烯酸11-19份、聚丙烯酰胺7-15份、乙二醇单甲醚1-5份、聚乙烯醇3-7份、乙酸甲酯13-21份。
作为本发明进一步的方案：所述基于环糊精的固色剂，按照重量份的原料包括：环糊精28-32份、甲基丙烯酸13-17份、聚丙烯酰胺9-13份、乙二醇单甲醚2-4份、聚乙烯醇4-6份、乙酸甲酯15-19份。
作为本发明进一步的方案：所述基于环糊精的固色剂，按照重量份的原料包括：环糊精30份、甲基丙烯酸15份、聚丙烯酰胺11份、乙二醇单甲醚3份、聚乙烯醇5份、乙酸甲酯17份。
一种基于环糊精的固色剂的制备方法，包括以下步骤：
1)将甲基丙烯酸与其质量5.5-6倍的去离子水混合，制得甲基丙烯酸溶液；将聚丙烯酰胺与其质量3.5-4倍的去离子水混合，制得聚丙烯酰胺溶液；
2)将环糊精与甲基丙烯酸溶液混合，升温至84-86℃并在该温度下搅拌处理0.9-1h，然后加入乙二醇单甲醚、聚丙烯酰胺溶液，升温至125-128℃并在该温度下密封搅拌处理35-40min，然后降温至70-72℃，再加入聚乙烯醇、乙酸甲酯，然后在该温度下密封搅拌处理45min，再停止加热并超声处理55min，即得固色剂。
作为本发明进一步的方案：步骤2)中，超声功率为800w。
作为本发明进一步的方案：步骤2)中，搅拌速度为220-250r/min。
本发明另一目的是提供所述固色剂在纸处理中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过甲基丙烯酸、聚丙烯酰胺等对环糊精进行处理混合制得固色剂，能显著改善打印纸表面性质，提高打印质量，特别是大幅提高成纸的抗水性，解决环糊精在固色剂上存在抗水性差等问题，为固色剂领域提供了一种新产品。本发明固色效果好、环保、无污染，生产工艺简便，生产成本低，适于工业化生产，具有广阔的市场前景。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施例中，一种基于环糊精的固色剂，包括以下原料：环糊精25kg、甲基丙烯酸11kg、聚丙烯酰胺7kg、乙二醇单甲醚1kg、聚乙烯醇3kg、乙酸甲酯13kg。
将甲基丙烯酸与其质量5.5倍的去离子水混合，制得甲基丙烯酸溶液；将聚丙烯酰胺与其质量3.5倍的去离子水混合，制得聚丙烯酰胺溶液。将环糊精与甲基丙烯酸溶液混合，升温至84℃并在该温度下搅拌处理0.9h，然后加入乙二醇单甲醚、聚丙烯酰胺溶液，升温至125℃并在该温度下密封搅拌处理35min，搅拌速度为220r/min，然后降温至70℃，再加入聚乙烯醇、乙酸甲酯，然后在该温度下密封搅拌处理45min，再停止加热并超声处理55min，超声功率为800w，即得固色剂。
实施例2
本发明实施例中，一种基于环糊精的固色剂，包括以下原料：环糊精35kg、甲基丙烯酸19kg、聚丙烯酰胺15kg、乙二醇单甲醚5kg、聚乙烯醇7kg、乙酸甲酯21kg。
将甲基丙烯酸与其质量6倍的去离子水混合，制得甲基丙烯酸溶液；将聚丙烯酰胺与其质量4倍的去离子水混合，制得聚丙烯酰胺溶液。将环糊精与甲基丙烯酸溶液混合，升温至86℃并在该温度下搅拌处理1h，然后加入乙二醇单甲醚、聚丙烯酰胺溶液，升温至128℃并在该温度下密封搅拌处理40min，搅拌速度为250r/min，然后降温至72℃，再加入聚乙烯醇、乙酸甲酯，然后在该温度下密封搅拌处理45min，再停止加热并超声处理55min，超声功率为800w，即得固色剂。
实施例3
本发明实施例中，一种基于环糊精的固色剂，包括以下原料：环糊精28kg、甲基丙烯酸13kg、聚丙烯酰胺9kg、乙二醇单甲醚2kg、聚乙烯醇4kg、乙酸甲酯15kg。
将甲基丙烯酸与其质量6倍的去离子水混合，制得甲基丙烯酸溶液；将聚丙烯酰胺与其质量4倍的去离子水混合，制得聚丙烯酰胺溶液。将环糊精与甲基丙烯酸溶液混合，升温至85℃并在该温度下搅拌处理1h，然后加入乙二醇单甲醚、聚丙烯酰胺溶液，升温至126℃并在该温度下密封搅拌处理40min，搅拌速度为250r/min，然后降温至71℃，再加入聚乙烯醇、乙酸甲酯，然后在该温度下密封搅拌处理45min，再停止加热并超声处理55min，超声功率为800w，即得固色剂。
实施例4
本发明实施例中，一种基于环糊精的固色剂，包括以下原料：环糊精32kg、甲基丙烯酸17kg、聚丙烯酰胺13kg、乙二醇单甲醚4kg、聚乙烯醇6kg、乙酸甲酯19kg。
将甲基丙烯酸与其质量6倍的去离子水混合，制得甲基丙烯酸溶液；将聚丙烯酰胺与其质量4倍的去离子水混合，制得聚丙烯酰胺溶液。将环糊精与甲基丙烯酸溶液混合，升温至85℃并在该温度下搅拌处理1h，然后加入乙二醇单甲醚、聚丙烯酰胺溶液，升温至126℃并在该温度下密封搅拌处理40min，搅拌速度为250r/min，然后降温至71℃，再加入聚乙烯醇、乙酸甲酯，然后在该温度下密封搅拌处理45min，再停止加热并超声处理55min，超声功率为800w，即得固色剂。
实施例5
本发明实施例中，一种基于环糊精的固色剂，包括以下原料：环糊精30kg、甲基丙烯酸15kg、聚丙烯酰胺11kg、乙二醇单甲醚3kg、聚乙烯醇5kg、乙酸甲酯17kg。
将甲基丙烯酸与其质量6倍的去离子水混合，制得甲基丙烯酸溶液；将聚丙烯酰胺与其质量4倍的去离子水混合，制得聚丙烯酰胺溶液。将环糊精与甲基丙烯酸溶液混合，升温至85℃并在该温度下搅拌处理1h，然后加入乙二醇单甲醚、聚丙烯酰胺溶液，升温至126℃并在该温度下密封搅拌处理40min，搅拌速度为250r/min，然后降温至71℃，再加入聚乙烯醇、乙酸甲酯，然后在该温度下密封搅拌处理45min，再停止加热并超声处理55min，超声功率为800w，即得固色剂。
对比例1
除无甲基丙烯酸外，其它与实施例5一致。
对比例2
除无聚丙烯酰胺外，其它与实施例5一致。
对比例3
除无甲基丙烯酸、聚丙烯酰胺外，其它与实施例5一致。
对比例4
将各原料直接混合，加入实施例5中的其它物质，在71℃密封搅拌处理45min，再停止加热并超声处理55min，超声功率为800w，即得。原料添加量与实施例5一致。
将上述实施例1-5及对比例1-4所制得的固色剂分别施涂于彩喷纸表面，打印色密度采用x-rite色密度计测量，对色块冲水1分钟后测量四色密度，冲水后四色密度高说明抗水性好，四色密度为c(蓝)、m(洋红)、y(黄)、k(黑)。测得色密度值见表1。
表1
缺少甲基丙烯酸或聚丙烯酰胺后，对色块冲水1min之后，四色的色密度值都有很大下降，而本发明实施例1-5采用上述原料及制备工艺制得的固色剂，对色块冲水1min之后，所检测的色密度值下降很小。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。