[发明专利]多功能改性棕榈蜡乳液、其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种改性棕榈蜡乳液，特别是一种通过高接枝率共价键耦合方法获得胍盐接枝棕榈蜡乳液及其制备方法和应用，属于造纸技术领域。

背景技术

水蒸气阻隔性能是食品包装材料的一项重要指标。具有水蒸气阻隔性能的包装纸可以阻止食品中释放的水蒸气穿透纸张的微孔，从而达到减少水分损失和延长食品保鲜时间的功效。在过去的几十年中，以石油作为原料来源的食品包装材料以其高机械强度和优良的水蒸气阻隔性能占据了包装市场的主导地位。可是，面对食品安全和越来越严重的环境问题，人们开始愈发的重视绿色无毒的新型包装材料。其中，由天然产物中制备得到的纸基包装材料因其无毒，多用途和低成本等特点得到了更加广泛的关注和应用。

目前，大量的天然高分子类添加剂已经被应用于改善包装纸的阻隔水蒸气性能，如：壳聚糖、玉米蛋白、乳清分离蛋白、谷胶、淀粉及其衍生物。此外，棕榈蜡也可以作为纸用添加剂的原材料。棕榈蜡是一种由多种化合物组成的混合物，其中主要包含长链醇类、脂肪酸及脂类等。作为最重要的生物蜡之一，棕榈蜡已经广泛地应用于化妆品，家居用品，农业以及畜牧业等多种工业领域。棕榈蜡因其安全无毒和非常优秀的阻隔性能可以用于开发具有阻隔水蒸气透过特征的绿色纸用助剂。然而美中不足的是，棕榈蜡本身在其工业应用的过程中很容易受到微生物的侵扰，从而影响产品的最终品质。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的主要目的在于提供一种通过高接枝率共价键耦合方法制备的具有抗菌活性、水蒸气阻隔等多功能改性棕榈蜡乳液。

本发明的另一目的在于提供一种制备所述多功能改性棕榈蜡乳液的方法，其具有工艺简单，成本低廉等优点。

本发明的再一目的在于提供前述多功能改性棕榈蜡乳液的应用。

为实现前述发明目的，本发明采取的技术方案如下：

一种多功能改性棕榈蜡乳液的制备方法，其包括：

(1)将固体棕榈蜡与溶剂按1:30～50的重量比混合形成混合物，再将该混合物加热至50～90℃并充分搅拌形成乳液状，之后冷却，获得棕榈蜡乳液；

(2)向步骤(1)制得的棕榈蜡乳液中加入重量比为0.05～0.15:0.2～0.8:0.3～1.2的盐酸聚六亚甲基胍盐抗菌剂、耦合试剂及活化剂，在温度为25～65℃并伴以持续搅拌的条件下充分反应，且在反应过程中控制混合反应液为中性或弱碱性；

(3)待步骤(2)的反应结束后，将获得的混合反应液进行渗析分离，渗析结束后获得所述多功能改性棕榈蜡乳液。

作为具体实施方案之一，步骤(1)还可包括：将固体棕榈蜡、溶剂及表面活性剂按照重量比1:30～50:0.01～0.05的比例进行混合，再将该混合物加热至50～90℃并充分搅拌形成乳液状，之后冷却，获得所述棕榈蜡乳液。

进一步的，所述溶剂可选自但不限于去离子水、甲醇、乙醇、二甲基甲酰胺、异丙醇中的任一种或两种及以上的组合物。

进一步的，所述表面活性剂可选自但不限于十二烷基二甲基胺乙内酯、十二磺基苯环酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基氧化胺、双十烷基二甲基氯化铵、双八烷基甲基氯化铵中的任一种或两种以上的组合物。

进一步的，所述耦合试剂可选自但不限于N,N'-二环己基碳二亚胺、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N,N'-二异丙基碳二亚胺、1,3-二(2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-4-基甲基)碳二亚胺中的任一种或两种以上的组合物。

进一步的，所述活化试剂可选自但不限于1-羟基苯并三唑、1-羟基-7-偶氮苯并三氮唑、3-羟基-1,2,3-苯并三嗪-4(3H)-酮、N-羟基琥珀酰亚胺中的任一种或两种以上的组合物。

进一步的，步骤(2)包括：在反应过程中将混合反应液的pH值控制于7.0～10.0，其中采用的酸碱度调节剂至少可选自碳酸钠、氢氧化钠、氨水和碳酸氢钠之中的任一种，但不限于此。

作为较佳实施方案之一，该制备方法进一步可以包括：

(1)将固体棕榈蜡与溶剂形成混合物或将固体棕榈蜡与溶剂、表面活性剂形成混合物，再将所述混合物加热并以6000～20000rpm的速度搅拌5～20min形成乳液状，之后在冰水浴中冷却，获得棕榈蜡乳液；

(2)向步骤(1)制得的棕榈蜡乳液中加入盐酸聚六亚甲基胍盐抗菌剂、耦合试剂和活化试剂，在温度为25～65℃的条件下以200rpm左右的速度搅拌反应1～6h，并在反应过程中控制混合反应液的pH值为7.0～10.0；