[发明专利]一种经过离子液体预处理制备混合纸基材料的方法

说明书

本发明涉及一种经过离子液体预处理制备混合纸基材料的方法，属于制浆造纸领域，包括如下步骤：原料处理、离子液体预处理、洗涤、打浆、抄纸以及离子液体回收。其特点是在温和条件下使用离子液体处理化学热磨机械浆和化学浆的混合浆料，使浆料原有氢键结构破坏，纤维结构松散，纸浆纤维表面裸露更多的羟基，从而在抄造成纸时纤维之间形成更多的氢键，更易与其他类型浆料纤维间产生相互作用，以制备出具有较高物理强度性能的纸基材料。本方法生产的纸基材料物理强度性能高，操作简单，效果明显，实用性强，污染小，易于推广。

技术领域

本发明属于制浆造纸领域，具体涉及一种经过离子液体预处理制备混合纸基材料的方法。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

速生材的应用可以缓解我国木材原料短缺的现象。化学热磨机械法制速生杨木浆，能在高得率、低能耗、低污染情况下得到具有较高纤维长度的高得率浆，从而可以缓解我国木材纤维资源短缺的压力，推动制浆造纸行业可持续发展。与传统化学浆相比，化学热磨机械浆具有纤维长、挺硬、松厚度大、光学性能好等特点，有着广泛的应用前景。然而，由于化学热磨机械法制得的纸浆中木素含量较高、纤维间交织能力较弱，使得成纸的物理强度性能相对较低。因此，化学热磨机械浆在使用的过程中，主要以配抄的形式与其他浆料一起混合使用。若能通过提高其纤维润胀来改善成纸的物理强度性能，则可以使得高得率浆料有着更为广泛的应用。

离子液体有着液程宽、不易挥发、热稳定性好、化学稳定性高、可设计等优点，依据这些特性，离子液体可以被定向设计成在室温或较低温度下即为液态，且满足相应工艺要求的具有低毒性和可降解等特性的绿色溶剂。由于离子液体本身具有较强的氢键结合能力，在与植物纤维作用时会破坏植物纤维束中原有的氢键结构，使得纤维结构松散，从而达到改善纸浆性能的效果。但目前，有关离子液体在化学热磨机械浆料以及混合浆料上的应用仍相对匮乏。

发明内容

为克服以上不足，有效的提高化学热磨机械浆配抄使用中的成纸效果，本发明提出使用离子液体在温和条件下对混合浆料进行处理，随后打浆成纸的方法制备具有较高强度性能的纸基材料。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一个方面，提供了一种经过离子液体预处理制备混合纸基材料的方法，包括：

浆料与离子液体混合，加热处理，洗涤、打浆、抄纸；

将洗涤液收集，分离、干燥，回收离子液体。

本发明的设计构思为：针对化学热磨机械浆物理强度低，纤维交织能力差的特点。通过对混合浆料在温和条件下进行离子液体处理，使纤维润胀，浆料原有氢键结构破坏，纤维结构松散，更易与其他浆料纤维产生新的纤维间作用力，从而制备具有更高物理强度的新型纸基材料。

本发明的第二个方面，提供了任一上述的方法制备的混合纸基材料。

本发明得到的新型纸基产品物理强度高，拓展了该材料的应用范围。

本发明的第三个方面，提供了上述的混合纸基材料在制作书写/印刷的载体、包装材料、卫生用品中的应用。

由于本发明制备的纸基产品物理强度高，制备方法简单，因此，有望在制作书写/印刷的载体、包装材料、卫生用品中得到广泛的应用。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明利用离子液体在温和条件下处理混合浆料，增强了不同纤维间的相互作用。

(2)本发明中得到的新型纸基产品物理强度高，拓展了该材料的应用范围。

(3)本发明中所用的离子液体用量小，易于回收，并且可以经过多个循环重复使用。