[发明专利]一种用作纸张增强剂的玉米芯改性方法

说明书

技术领域

本发明涉及造纸技术的纸张增强剂，特别涉及一种以玉米芯为原料合成纸张增强剂的生产方法，具体涉及用作纸张增强剂的玉米芯改性方法。

背景技术

我国是农业大国, 植物纤维资源丰富。玉米芯是玉米果穗脱去籽粒后的果轴。玉米产量每年在 1.1～1.3亿吨，可以副产2000万吨的玉米芯, 然而玉米芯作为一种农业废弃物，目前多用作燃料，造成很大的浪费。目前，国内外都围绕玉米芯深加工和综合利用开展研究，开发了一系列玉米芯综合加工的新途径。随着我国科技实力的不断增强，玉米芯的深加工领域不断扩大，目前许多产品已经实现了工业化生产，使这一废弃物质得到了资源化利用。随着玉米产量日益提高，玉米芯的量大大提高，继续研究开发可再生的玉米芯制备可生物降解材料或化学品，对植物资源高值化以及绿色环保具有极其重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用作纸张增强剂的玉米芯改性方法，根据玉米芯所含的化学基团，针对性改造，制得纳米级纸张增强剂，可以增强纸张的强度。

为了解决上述技术问题，本发明提供的一种用作纸张增强剂的玉米芯改性方法，至少包括以下步骤： 

1）玉米芯粉碎制得80目的玉米芯粉；

2）用所述玉米芯粉20wt%～30wt%的冰醋酸和20wt%～30wt%的亚氯酸钠配制成水溶液，玉米芯粉在75～80℃温度下在所述水溶液中处理50～70分钟； 

3）经上步骤处理后，加入用所述玉米芯粉20wt%～30wt%的冰醋酸和20wt%～30wt%的亚氯酸钠，在75～80℃温度下继续处理50～70分钟；

4）经上步骤处理后的中间物冷却、过滤、用水洗涤至洗液不成酸性，制得白色中间产物；

5）将白色中间产物加入到60V%～90V%乙醇中制成5wt%～12wt%的悬浮液；加入白色中间产物绝干量0.6～1.2重量份的NaOH和0.8～1.5重量份的氯乙酸钠，其中所述氯乙酸钠溶于其重量20～60倍95V%的乙醇溶液中后再加入，在60～80℃温度下，所述白色中间产物经羧甲基化70～150分钟。

6）经过滤、用75V%～95V%乙醇溶液洗涤后制得纸张增强剂。

进一步地，所述用作纸张增强剂的玉米芯改性方法，步骤4中过滤得到的过滤液回用于步骤2中。

本发明带来的有益效果：采用亚氯酸钠处理使之颗粒变小，达到纳米级，氯乙酸钠在碱性条件下，将纳米级颗粒中羟基羧甲基化成羧甲基，当纸张增强剂添加到纸浆中抄造时，可加强纸浆纤维之间的结合力，从而提高纸张的物理强度。以农业废弃物玉米芯为原料，实现可再生农业废弃物资源的综合利用。

附图说明    

附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为实施例得到的增强剂颗粒大小图；

图2为羧基含量与耐折度的关系图；

图3为羧基含量与耐破指数的关系；

图4为羧基含量与撕裂指数的关系；

图5为羧基含量与抗张指数的关系。

具体实施方式

实施例1：将玉米芯粉碎后过筛制得80目的玉米芯粉；用所述玉米芯粉25wt%的冰醋酸和25wt%的亚氯酸钠配制成水溶液，玉米芯粉在75℃温度下在所述水溶液中处理60分钟； 继续加入用所述玉米芯粉25wt%的冰醋酸和25wt%的亚氯酸钠，玉米芯粉在80℃温度下继续处理50分钟；处理后得到的中间物冷却、过滤、用水洗涤至洗液不成酸性，制得白色中间产物；将白色中间产物加入到60V%的乙醇中，制成5wt%的悬浮液；加入所述白色中间产物绝干量0.6重量份的NaOH和0.8重量份的氯乙酸钠，其中所述氯乙酸钠溶于其重量20倍95V%的乙醇中制成溶液后再加入，所述白色中间产物在60℃温度下经羧甲基化70分钟，用75V%乙醇溶液洗涤，最后用95V%乙醇溶液洗涤，过滤干燥得到所述纸张增强剂。经测试，羧基含量为160.0mmol/kg，C元素质量百分含量为29.90%。