一种造纸用干强剂的制备方法技术

本发明专利技术属于纸张增强剂的技术领域，具体涉及一种造纸用干强剂的制备方法。本发明专利技术首先将贻贝足部匀浆处理后，离心分离，并将上层清液用硫酸沉淀除去杂质蛋白，再利用丙酮为沉淀剂，保存于乙酸溶液中，再将桃胶与黄鳝血混合后自然发酵，经灭菌后旋蒸浓缩，制得浓缩液，最后将浓缩液与贻贝提取物匀浆按比例混合，再经喷雾干燥即得广谱性天然造纸用干强剂。本发明专利技术所得干强剂在使用过程中，仅需很少的添加量，即可达到对纸浆中各种纤维的强力吸附，提高机木浆和废纸浆中细小纤维与填料的留着率，并形成内聚网络，达到改善纸张强度的目的，有效解决了传统化学合成类造纸干强剂对含有机木浆和废纸浆的纸浆，增强效果不明显的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种造纸用干强剂的制备方法
本专利技术属于纸张增强剂的
，具体涉及一种造纸用干强剂的制备方法。
技术介绍
干强剂是造纸工业中增强纸张强度的一类重要化学品，通常用于补偿添加填料或低等级的纤维所引起的纸强度的下降。许多水溶性的与纤维能形成氢键的高聚物都可以成为干强剂。常用的干强剂有天然聚合物如淀粉及其改性物、合成聚合物如聚丙烯酰胺、聚乙烯醇等一类其他水溶性天然产物类干强剂。近年来，废纸资源利用率逐年上升，并且发展潜力巨大。但废纸利用率的提高意味着废纸循环使用次数的增加，会造成纸强度指标的大幅下降，所以需要添加干强剂来增加纸张强度。随着人们对纸和纸板需求量的不断的上升，拉动了干强剂需求量的迅猛增长。纸张干强剂已经被广泛用于各类纸和纸张的生产过程中，用以显著增加纸和纸板的干强度，降低优质原材料消耗、提高产品档次，以满足用户不断提出的越来越高的质量要求。目前应用效果最好的干强剂是聚丙烯酰胺及其共聚物，包括阴离子型聚丙烯酰胺、阳离子型聚丙烯酰胺和两性聚丙烯酰胺。合成高性能干强剂的主流和趋势是合成分子量和粘度适中的支链型聚合物。这种干强剂可以在不添加硫酸铝的情况下起到很好的纸张干增强作用。常采用加入交联剂的方法来获得支链型干强剂，但往往存在一个共同的问题，就是出现反应过程控制问题，所得聚合物的粘度常会出现过大或过小的问题，控制不当也常会出现凝胶化。通常合成干强剂会采用原料一次加入或者原料逐步滴加反应这两种方法。但这两种方法都存在一些缺陷：原料一次加入的方法，由于反应物浓度较高，很容易产生爆聚进而产生凝胶化效应；而逐步滴加的方式，先加入的单体在较低的浓度下行程聚合物，而后加入的单体在这些聚合物的溶液中继续反应，这样可保持单体浓度一直保持在较低水平防止爆聚，但当聚合物溶液达到一定粘度后，后加入的单体和引发剂无法及时被搅匀到体系中，进而导致局部浓度过大，产生局部爆聚和凝胶化，这也是一个需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：针对传统化学合成类造纸干强剂在纸浆配方中含有机木浆和废纸浆时，增强效果不明显的问题，提供了一种造纸用干强剂的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下所述的技术方案：（1）取三角帆蚌足部，经匀浆和离心分离后，得1号上层液，再将1号上层液与高氯酸溶液混合，经离心分离后，得2号上层液；（2）将2号上层液与硫酸溶液和丙酮混合，经离心分离后，得下层沉淀物，并将下层沉淀物与乙酸溶液混合保存，得三角帆蚌提取物浆液；（3）取桃胶与猪血混合密封发酵，再经灭菌后旋蒸浓缩，得浓缩液，再按重量份数计，将300～500份三角帆蚌提取物浆液，60～80份浓缩液，3～5份L-抗坏血酸，8～10份葡萄糖和2～4份山梨酸钾，混合后喷雾干燥，即得广谱性天然造纸用干强剂。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本专利技术将桃胶和猪血混合发酵，利用发酵降解过程，使桃胶中粘附性多糖和猪血中粘附性蛋白的功能性基团增多，配合三角帆蚌足部具有强力粘附性能的功能性蛋白，在使用过程中，仅需很少的添加量，即可达到对纸浆中各种纤维的强力吸附，起到架桥作用，提高机木浆和废纸浆中细小纤维与填料的留着率，并形成内聚网络，达到改善纸张强度的目的，使用本专利技术所得的造纸用干强剂的纸张环压强度指数较常规纸张提高18～28%，耐破指数可达3.6～3.8kPa·m2/g，撕裂度为1400～1500mN；（2）本专利技术通过添加提取的三角帆蚌中具有粘附性能的功能性蛋白，使本专利技术所得造纸干强剂在潮湿环境下仍然可以快速固化，达到对机木浆和废纸浆中细小纤维与填料的拦截和强力吸附固着，且所用主要原料为三角帆蚌、桃胶和猪血，生产过程中产生的废水和废渣可经微生物完全降解后实现无毒排放。具体实施方式本专利技术所需原料有：三角帆蚌，水、3～5%乙酸溶液、0.6～0.8%甲醇溶液、胃酶抑素、40～50%高氯酸溶液、98%硫酸、丙酮、桃胶、猪血、L-抗坏血酸、葡萄糖、山梨酸钾。称取200～300g三角帆蚌足部，用清水将足部反复冲洗3～5次后，将三角帆蚌足部转入动物组织匀浆机中，再向动物组织匀浆机中加入300～500mL质量分数为3～5%乙酸溶液，100～120mL质量分数为0.6～0.8%甲醇溶液，0.1～0.3g胃酶抑素，使三角帆蚌足部中蛋白质溶解，同时避免有效成分被三角帆蚌自带酶水解，匀浆处理45～60min后，将动物组织匀浆机中物料转入离心机，于转速为8000～12000r/min，温度为4～6℃条件下，离心分离80～120min；待离心分离结束，得含蛋白质的1号上层液，量取200～300mL所得1号上层液，倒入烧杯中，在玻璃棒搅拌状态下，向烧杯中加入20～30mL质量分数为40～50%高氯酸溶液，用高氯酸溶液去除杂质蛋白，继续用玻璃棒搅拌20～30min后，离心分离，得除杂2号上层液；将100～150mL所得2号上层液倒入带搅拌器的三口烧瓶中，并将三口烧瓶移入温度为4～6℃的冰水浴中，在转速为200～300r/min搅拌状态下，向三口烧瓶中加入8～10mL质量分数为98%硫酸，再在搅拌状态下，通过滴液漏斗向三口烧瓶中滴加150～180mL预冷至3～5℃的丙酮，以丙酮为沉淀剂，使具有粘附性能的功能性蛋白质得以沉淀，继续恒温搅拌反应45～60min，离心分离，得含具有粘附性能的功能性蛋白质的下层沉淀物，并将所得下层沉淀物与质量分数为3～5%乙酸溶液按质量比为1：400～1：500混合，得三角帆蚌提取物浆液；依次称取400～500g桃胶，100～200g猪血，倒入盛有2～4L水的发酵罐中，于温度为35～37℃，转速为200～300r/min条件下，恒温密闭发酵8～10天，使桃胶和猪血中大分子有机质初步降解为小分子有机质，提高有效成分的活性基团数量，待发酵结束，将发酵罐中物料用紫外灯灭菌处理3～5h，再将灭菌后的物料转入旋转蒸发仪，于温度为65～70℃条件下，旋蒸浓缩45～60min，得浓缩液，所得浓缩液中含有桃胶中初步降解后的黏性多糖以及猪血中初步降解后的黏性蛋白，且得益于发酵降解，黏性多糖和黏性蛋白中功能性基团增多，有利于与三角帆蚌中提取的具有粘附性能的功能性蛋白发生化学键合，形成三维内聚网络结构；按重量份数计，在混料机中依次加入300～500份三角帆蚌提取物浆液，60～80份浓缩液，3～5份L-抗坏血酸，8～10份葡萄糖，2～4份山梨酸钾，于温度为45～55℃，转速为600～800r/min条件下，恒温搅拌混合2～4h，再将混料机中物料通过螺杆泵输送至喷雾干燥器，控制进料速率为10～15mL/min，于进风口温度为120～125℃，出风口温度为70～75℃条件下，喷雾干燥，出料，即得广谱性天然造纸用干强剂。实例1称取200g三角帆蚌足部，用清水将足部反复冲洗3次后，将三角帆蚌足部转入动物组织匀浆机中，再向动物组织匀浆机中加入300mL质量分数为3%乙酸溶液，100mL质量分数为0.6%甲醇溶液，0.1g胃酶抑素，匀浆处理45min后，将动物组织匀浆机中物料转入离心机，于转速为8000r/min，温度为4℃条件下，离心分离80min；待离心分离结束，得含蛋白质的1号上层液，量取200mL所得1号上层液，倒入烧杯中，在玻璃棒搅拌状态下，向烧杯中加入20mL质量分数为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种造纸用干强剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）取三角帆蚌足部，经匀浆和离心分离后，得1号上层液，再将1号上层液与高氯酸溶液混合，经离心分离后，得2号上层液；（2）将2号上层液与硫酸溶液和丙酮混合，经离心分离后，得下层沉淀物，并将下层沉淀物与乙酸溶液混合保存，得三角帆蚌提取物浆液；（3）取桃胶与猪血混合密封发酵，再经灭菌后旋蒸浓缩，得浓缩液，再按重量份数计，将300～500份三角帆蚌提取物浆液，60～80份浓缩液，3～5份L‑抗坏血酸，8～10份葡萄糖和2～4份山梨酸钾，混合后喷雾干燥，即得广谱性天然造纸用干强剂。

【技术特征摘要】
1.一种造纸用干强剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）取三角帆蚌足部，经匀浆和离心分离后，得1号上层液，再将1号上层液与高氯酸溶液混合，经离心分离后，得2号上层液；（2）将2号上层液与硫酸溶液和丙酮混合，经离心分离后，得下层沉淀物，并将下层沉淀物与乙酸溶液混合保存，得三角帆蚌提取物浆液；（3）取桃胶与猪血混合密封发酵，再经灭菌后旋蒸浓缩，得浓缩液，再按重量份数计，将300～500份三角帆蚌提取物浆液，60～80份浓缩液，3～5份L-抗坏血酸，8～10份葡萄糖和2～4份山梨酸钾，混合后喷雾干燥，即得广谱性天然造纸用干强剂。2.根据权利要求1所述的一种造纸用干强剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的匀浆条件为：取200～300g三角帆蚌足部，300～500mL质量分数为3～5%乙酸溶液，100～120mL质量分数为0.6～0.8%甲醇溶液和0.1～0.3g胃酶抑素，于动物组织匀浆机中，匀浆处理45～60min。3.根据权利要求1所述的一种造纸用干强剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的2号上层液具体制备步骤为：量取200～300mL所得1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张静，许丽君，李雪晴，
申请(专利权)人：张静，
类型：发明
国别省市：江苏,32