一种疏水元书纸及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种疏水元书纸及其制备方法，所述疏水元书纸，包括元书纸竹纤维和疏水改性纳米纤维素，所述疏水元书纸定量为24‑30g/m

Hydrophobic Yuanshu paper and its preparation

【技术实现步骤摘要】
一种疏水元书纸及其制备方法
本专利技术属于造纸
，具体涉及一种疏水元书纸及其制备方法。
技术介绍
元书纸是一种以竹子为主要原料，经一系列处理，用手工抄纸方法制作的元书纸，是一种传统的艺术纸。深得书画爱好者的喜欢。但元书纸的吸水性、润墨性单一，也缺少不同性能的系列化产品；另外元书纸的强度较差，在使用过程中易破损；吸潮性大，容易霉变；因此，元书纸的差异化吸水性、吸墨性以及适当提高其强度性能成为生产的关键环节之一。本专利技术要解决的技术问题有以下几点：1、元书纸的增强问题元书纸所用纤维原料一般为竹浆，其纤维短小，杂细胞较好，纤维结合强度较差，所以元书纸的纤维拉力不够强韧，不耐拉、不耐撕，在书画、收纳或展示过程中容易破裂，造成损失。2、元书纸的吸水性、吸墨性问题现有元书纸的生产工艺单一，其吸水性、吸墨性也相对单一。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，施胶效果不稳定；另外化学施胶后会造成元书纸的表现力变差，艺术家或者艺术爱好者追求个性和微观方面的表现力，要求元书纸的吸水性、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、元书纸的防潮防霉问题元书纸作为一种艺术纸，往往记载了有价值的艺术内容，但作为一种主体为竹浆纤维制作的材料，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。基于上述理由，特提出本申请。
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元书纸及其制备方法。本专利技术将经两次疏水改性的纳米纤维素添加到元书纸中，提高了元书纸的疏水性，有效起到了防潮防霉作用，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。为了实现本专利技术的上述第一个目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种疏水元书纸，包括元书纸竹纤维和疏水改性纳米纤维素，所述疏水元书纸定量为24-30g/m2，吸水性为12-15mm/60min，横向撕裂指数为18.5-20mN·m2/g，纵向抗张强度为1.2-1.5KN/m。进一步地，上述技术方案，所述元书纸竹纤维与疏水改性纳米纤维素的质量比为1：0.005-0.01。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)将氧化纳米纤维素稀释成浓度为0.8-1.2％的纳米纤维素水悬浮液后蒸发，获得凝胶状纳米纤维素；然后将所述凝胶状纳米纤维素与分散剂N-N-二甲基甲酰胺混合均匀，在80-85℃条件下恒温持续搅拌4-8h；再向反应体系中加入正庚酸酐和4-二甲氨基吡啶，高速分散10-20min，并升温至100℃，继续反应2-4h后冷却，将产物洗涤，获得酸酐改性纳米纤维素；(2)按配比向步骤(1)获得的酸酐改性纳米纤维素中分别加入质量比为1：1-2的正十一胺溶液和十四胺溶液，混合均匀后获得混合反应液，然后将所述反应液的pH值调节至7-8，在60-65℃条件下恒温搅拌反应4-6h；反应结束后，将产物离心、洗涤、最后进行透析处理，获得所述的疏水改性纳米纤维素。进一步地，上述技术方案，步骤(1)所述氧化纳米纤维素(ToCN)为采用TEMPO/NaBr/NaCl体系氧化及高压均质处理棉浆制备得到的。进一步地，上述技术方案，步骤(1)所述纳米纤维素与正庚酸酐、4-二甲氨基吡啶的质量比为1：30-50：0.5-1.5。进一步地，上述技术方案，步骤(1)所述高速分散具体是采用高速分散机进行的分散，所述高速分散速度为200-2000转/min。进一步地，上述技术方案，步骤(2)所述正十一胺溶液的浓度为3-5％，所述正十一胺溶液的具体配制方法如下：将3-5g正十一胺加入到100mLN-N二甲基甲酰胺(DMF)中，搅拌均匀即可。进一步地，上述技术方案，步骤(2)所述十四胺溶液的浓度为3-5％，所述十四胺溶液的具体配制方法如下：将3-5g十四胺加入到100mLN-N二甲基甲酰胺(DMF)中，搅拌均匀即可。进一步地，上述技术方案，步骤(2)所述酸酐改性纳米纤维素的质量与正十一胺、十四胺质量和的比值为1：0.4-0.7。本专利技术的第二个目的在于提供上述所述疏水元书纸的制备方法，所述方法步骤如下：(a)将竹子切断、浸泡、煮料、洗料、晒白、打料后，在捞纸槽中调配成浓度为0.05-0.2％的元书纸竹纤维悬浮液；(b)将疏水改性纳米纤维素配成浓度为2-5％的分散液，加入到步骤(a)所述捞纸槽中，将竹帘投入捞纸槽中抬起，使纤维均匀地平摊在竹帘上，抄制湿纸页，然后将湿纸页压干水分，最后烘干，得到所述的元书纸。与现有技术相比，本专利技术涉及的一种疏水元书纸及其制备方法具有如下有益效果：(1)本专利技术设计出的疏水改性纳米纤维素，是将纳米纤维素用正庚酸酐酯化改性，再用正十一胺和十四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。本专利技术采用上述改性纳米纤维素添加于元书纸中，从而提高产品的疏水性，有效起到防潮防霉作用。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疏水改性纳米纤维素的工艺，如浓度、用量等，加入元书纸中控制不同的吸水性和吸墨性，从而做到差异化调整。(3)本专利技术通过添加疏水改性纳米纤维素，由于纳米纤维素具有很大的比表面积和丰富的羟基，将其加入纸浆中，与纸浆纤维能够紧密结合，从而提高纤维间结合力，可显著改善元书纸的强度性能，同时纳米纤维素本身的化学成分跟元书纸的植物纤维一样，所以对元书纸的书画没有不利影响。附图说明图1为本专利技术的疏水元书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，本领域或相关领域的技术人员明显能够对本专利技术实施方式作出的各种改变都涵盖在所附权利要求的范围内。为了更好地理解本专利技术而不是限制本专利技术的范围，在本申请中所用的表示用量、百分比的所有数字、以及其他数值，在所有情况下都应理解为以词语“大约”所修饰。因此，除非特别说明，否则在说明书和所附权利要求书中所列出的数字参数都是近似值，其可能会根据试图获得的理想性质的不同而加以改变。各个数字参数至少应被看作是根据所报告的有效数字和通过常规的四舍五入方法而获得的。本专利技术制备过程说明：本专利技术用正庚酸酐对氧化纳米纤维素进行酯化反应，反应后进行离心洗涤，得到酸酐改性后的纳米纤维素；再用正十一胺和十四胺与改性的纳米纤维素发生酰胺化反应，反应结束之后离心洗涤数次，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种疏水元书纸，其特征在于：包括元书纸竹纤维和疏水改性纳米纤维素，所述疏水元书纸定量为24-30g/m

【技术特征摘要】
1.一种疏水元书纸，其特征在于：包括元书纸竹纤维和疏水改性纳米纤维素，所述疏水元书纸定量为24-30g/m2，吸水性为12-15mm/60min，横向撕裂指数为18.5-20mN·m2/g，纵向抗张强度为1.2-1.5KN/m。


2.根据权利要求1所述的疏水元书纸，其特征在于：所述元书纸竹纤维与疏水改性纳米纤维素的质量比为1：0.005-0.01。


3.根据权利要求1所述的疏水元书纸，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)将氧化纳米纤维素稀释成浓度为0.8-1.2％的纳米纤维素水悬浮液后蒸发，获得凝胶状纳米纤维素；然后将所述凝胶状纳米纤维素与分散剂N-N-二甲基甲酰胺混合均匀，在80-85℃条件下恒温持续搅拌4-8h；再向反应体系中加入正庚酸酐和4-二甲氨基吡啶，高速分散10-20min，并升温至100℃，继续反应2-4h后冷却，将产物洗涤，获得酸酐改性纳米纤维素；
(2)按配比向步骤(1)获得的酸酐改性纳米纤维素中分别加入质量比为1：1-2的正十一胺溶液和十四胺溶液，混合均匀后获得混合反应液，然后将所述反应液的pH值调节至7-8，在60-65℃条件下恒温搅拌反应4-6h；反应结束后，将产物离心、洗涤、最后进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文德，李松娟，
申请(专利权)人：杭州富阳大竹元竹纸有限公司，李松娟，
类型：发明
国别省市：浙江;33