一种疏水增强型书画纸及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种疏水增强型书画纸及其制备方法，属于造纸技术领域。本发明专利技术提供的疏水增强型书画纸，包括书画纸、形成于所述书画纸表面的疏水改性纳米纤维素涂层，其中：所述疏水改性纳米纤维素是先用2,2,6,6‑四甲基哌啶氧化物氧化预处理纤维素，得到带有羧基的纤维素，然后进行高压均质得到纳米纤维素；再采用两步法疏水改性纳米纤维素，第一步用戊二酸酐、丙酸酐作为复合酸酐为酯化改性纳米纤维素的试剂；第二步用1‑三癸胺和正癸胺通过静电吸附作用与酯化改性的纳米纤维素反应形成络合物。由于本发明专利技术采用的纳米纤维素尺寸小，更容易沉积在纸张表面或者渗透孔隙，可增强纸的水蒸气阻隔性能以及疏水性，且可显著改善书画纸的强度性能。

A kind of hydrophobic enhanced drawing paper and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种疏水增强型书画纸及其制备方法
本专利技术属于造纸
，具体涉及一种疏水增强型书画纸及其制备方法。
技术介绍
书画纸的差异化吸水性、吸墨性成为艺术类纸张生产的关键环节之一。对于现有的书画纸都是以植物纤维为材料，没有经过太多的处理，导致其在湿度较大时，容易吸潮，从而发霉。另外，书画纸强度不高，容易破损，这些也是生产中要特别注意的问题。由此可见，现有技术中的书画纸主要存在如下几点技术问题：1、书画纸的增强问题书画纸所用纤维原料复杂，一般采用树皮类、竹类、草类纤维制作，其纤维拉力不够强韧，所以牢度较差，使得书画纸的抗张耐折等强度性能差，在书画、收纳或展示过程中容易破裂，造成严重的损失。如果采用其他化学增强剂，则会影响书画纸的书写效果。2、书画纸的吸水性、吸墨性问题现有书画纸吸水性、吸墨性相对单一。一般通过浆内施胶的方式来控制吸水性、吸墨性，这种方法往往均匀性差，并会造成书画纸的表现力变差，艺术家或者艺术爱好者追求个性和微观方面的表现力，要求国内艺术纸的吸水性、吸墨性千差万别，产品的差异性需求非常大；通过施胶方式难以做到精准的差异化调整。3、书画纸的防潮防霉问题书画纸作为一种艺术纸，往往记载了有价值的艺术内容，但作为一种主体为植物纤维制作的材料，其吸潮性大，容易发霉，尤其在南方比较潮湿，这会造成艺术作品的霉变和损失。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题或缺陷，本专利技术的目的在于提供一种疏水增强型书画纸及其制备方法。本专利技术主要利用疏水改性纳米纤维素对书画纸进行表面施胶，解决了现有书画纸存在的上述技术问题。为了实现本专利技术的上述第一个目的，本专利技术提供了一种疏水增强型书画纸，包括书画纸、形成于所述书画纸表面的疏水改性纳米纤维素涂层。进一步地，上述技术方案，所述疏水增强型书画纸的定量为40-60g/m2。进一步地，上述技术方案，所述疏水改性纳米纤维素采用如下方法制得，步骤如下：(1)将纤维浆料粉碎、搅拌均匀，然后采用TEMPO(2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物)/NaClO/NaBr体系对所述纤维浆料进行氧化预处理，抽滤洗涤后获得氧化纤维素；(2)将步骤(1)获得的氧化纤维素配制成浓度为1-2％的悬浮液，然后进行高压均质处理，得到纳米纤维素悬浮液；(3)将步骤(2)获得的纳米纤维素悬浮液旋转蒸发，获得凝胶状纳米纤维素；然后按配比向所述凝胶状纳米纤维素中加入N-N-二甲基甲酰胺，超声分散均匀后加热至80-90℃恒温搅拌4-6h；搅拌结束后，按配比继续加入戊二酸酐、丙酸酐和4-二甲氨基吡啶，超声分散均匀后获得反应液1；再将所述反应液1加热至80-120℃恒温反应4-8h，反应结束后，冷却，将产物离心、洗涤，获得酯化改性的纳米纤维素；(4)按配比向步骤(3)获得的酯化改性的纳米纤维素中分别加入1-三癸胺溶液和正癸胺溶液，混合均匀后获得反应液2，然后将所述反应液2的pH值调节至中性，再在40-80℃条件下恒温搅拌反应2-6h；反应结束后，将产物离心、洗涤、最后进行透析分离处理，获得疏水改性纳米纤维素。优选地，上述技术方案，步骤(1)所述纤维浆料可以为木浆、棉浆、麻浆、竹浆、苇浆等中的任一种。较优选地，上述技术方案，所述木浆为阔叶木浆或针叶木浆等中的任一种。优选地，上述技术方案，步骤(1)所述纤维浆料中绝干纤维、2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物、溴化钠、次氯酸钠的质量比为1：0.01-0.02：0.05-0.2：6-10。优选地，上述技术方案，步骤(2)所述高压均质处理采用的压力为800-1000bar。优选地，上述技术方案，步骤(2)所述高压均质处理的次数为10-15次，每次处理的时间为30-60s。优选地，上述技术方案，步骤(3)中所述搅拌速度为400-800rpm，较优选为500-600rpm。优选地，上述技术方案，步骤(3)所述纳米纤维素水悬浮液中绝干纳米纤维素与N-N-二甲基甲酰胺的用量比为1-2质量份：60-100体积份，其中：所述质量份与体积份之间是以g：ml作为基准。优选地，上述技术方案，步骤(3)所述纳米纤维素水悬浮液中绝干纳米纤维素与戊二酸酐、丙酸酐、4-二甲氨基吡啶的质量比为1：20：20：0.6。优选地，上述技术方案，步骤(4)所述1-三癸胺溶液的浓度为3-6％，所述1-三癸胺溶液的具体配制方法如下：将3-6g1-三癸胺加入到100mLN-N二甲基甲酰胺(DMF)中，搅拌均匀即可。优选地，上述技术方案，步骤(4)所述正癸胺溶液的浓度为3-6％，所述正癸胺溶液的具体配制方法如下：将3-6g正癸胺加入到100mLN-N二甲基甲酰胺(DMF)中，搅拌均匀即可。优选地，上述技术方案，步骤(4)所述酯化改性的纳米纤维素、1-三癸胺溶液中1-三癸胺、正癸胺溶液中正癸胺的质量比为1：0.1-0.45：0.1-0.45。优选地，上述技术方案，步骤(4)中所述搅拌速度为400-800rpm，较优选为600rpm。本专利技术的第二个目的在于提供上述所述疏水增强型书画纸的制备方法，是将疏水改性纳米纤维素配成浓度为2-8％的施胶液，然后涂敷在所述书画纸的表面，放入烘箱中干燥即可。进一步地，上述技术方案，所述书画纸绝干纤维与绝干疏水改性纳米纤维素的质量比为1：0.01-0.03。进一步地，上述技术方案，所述干燥温度为80-90℃，干燥时间为10-30min。与现有技术相比，本专利技术涉及的一种疏水增强型书画纸及其制备方法具有如下有益效果：(1)本专利技术采用两步法改性后的纳米纤维素以表面施胶形式涂在书画纸上，由于纳米纤维素尺寸小，更容易沉积在纸张表面或者渗透孔隙，可增强纸的水蒸气阻隔性能以及疏水性，从而使得其在环境湿度较大时，不容易吸潮发霉，从而延长其保存时间。(2)本专利技术通过控制改性纳米纤维素的工艺配方，如浓度、用量、表面施胶速度等，对书画纸表面施胶从而控制不同的吸水性和吸墨性，从而做到差异化调整。(3)将本专利技术采用的改性纳米纤维素涂敷在书画纸表面，可显著改善书画纸的强度性能，同时由于采用的改性纳米纤维素本身的化学成分与书画纸的植物纤维一样，所以对书画纸的书写不会产生不利影响。(4)本专利技术中采用的纳米纤维素来源于植物纤维原料，具有环保、可降解等优点。附图说明图1为本专利技术的疏水增强型书画纸的制备工艺流程图。具体实施方式下面通过实施案例对本专利技术作进一步详细说明。本实施案例在以本专利技术技术为前提下进行实施，现给出详细的实施方式和具体的操作过程来说明本专利技术具有创造性，但本专利技术的保护范围不限于以下的实施案例。根据本申请包含的信息，对于本领域技术人员来说可以轻而易举地对本专利技术的精确描述进行各种改变，而不会偏离所附权利要求的精神和范围。应该理解，本专利技术的范围不局限于所限定的过程、性质或组分，因为这些实施方案以及其他的描述仅仅是为了示意性说明本专利技术的特定方面。实际上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种疏水增强型书画纸，其特征在于：包括书画纸、形成于所述书画纸表面的疏水改性纳米纤维素涂层。/n

【技术特征摘要】
1.一种疏水增强型书画纸，其特征在于：包括书画纸、形成于所述书画纸表面的疏水改性纳米纤维素涂层。


2.根据权利要求1所述的疏水增强型书画纸，其特征在于：所述疏水增强型书画纸的定量为40-60g/m2。


3.根据权利要求1所述的疏水增强型书画纸，其特征在于：所述疏水改性纳米纤维素采用如下方法制得，步骤如下：
(1)将纤维浆料粉碎、搅拌均匀，然后采用TEMPO/NaClO/NaBr体系对所述纤维浆料进行氧化预处理，抽滤洗涤后获得氧化纤维素；
(2)将步骤(1)获得的氧化纤维素配制成浓度为1-2％的悬浮液，然后进行高压均质处理，得到纳米纤维素悬浮液；
(3)将步骤(2)获得的纳米纤维素悬浮液旋转蒸发，获得凝胶状纳米纤维素；然后按配比向所述凝胶状纳米纤维素中加入N-N-二甲基甲酰胺，超声分散均匀后加热至80-90℃恒温搅拌4-6h；搅拌结束后，按配比继续加入戊二酸酐、丙酸酐和4-二甲氨基吡啶，超声分散均匀后获得反应液1；再将所述反应液1加热至80-120℃恒温反应4-8h，反应结束后，冷却，将产物离心、洗涤，获得酯化改性的纳米纤维素；
(4)按配比向步骤(3)获得的酯化改性的纳米纤维素中分别加入1-三癸胺溶液和正癸胺溶液，混合均匀后获得反应液2，然后将所述反应液2的pH值调节至中性，再在40-80℃条件下恒温搅拌反应2-6h；反应结束后，将产物离心、洗涤、最后进行透析分离处理，获得疏水改性纳米纤维素。


4.根据权利要求3所述的疏水...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵会芳，马超，沙力争，张学金，邱苏鹏，
申请(专利权)人：浙江科技学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33