本發(fā)明涉及功能紙，具體涉及一種高強度無塵紙及其制備方法。

背景技術：

1、無塵紙，也稱為干法造紙非織造布，又叫干法紙、膨化芯材，其關鍵工藝為氣流成網(wǎng)工藝，氣流成網(wǎng)干法造紙是一種采用短纖維造紙的技術，由于在紙幅的生產(chǎn)過程中(其關鍵工藝成型過程中)不用水資源，被稱為干法造紙技術，其產(chǎn)品在我國又被稱為“無塵紙”。

2、用于生產(chǎn)無塵紙的主要纖維是由針葉木生產(chǎn)的絨毛漿，絨毛漿在粉碎機中被破碎開松成松散的單根纖維；也可以使用其他天然纖維或長度較短的合成纖維，采用空氣代替水作為分散、輸送纖維的載體，成型時不是脫水而是抽吸空氣，使纖維鋪在成型網(wǎng)上形成紙幅，成型過程中，纖維之間的結合不是靠氫鍵，而是靠高分子黏合劑或熱熔纖維本身受熱熔融加固。無塵紙類似普通紙，但是柔軟度大，蓬松度好，彈力較高，有良好的干濕強度、厚度和較高的吸水性能，這些優(yōu)良的物理性質使得無塵紙被廣泛應用在衛(wèi)生護理用品、工業(yè)擦拭用品、特種醫(yī)用用品等領域。無塵紙雖然具有許多優(yōu)點，但也存在較多缺點：如成本較高、強度低、耐久性差、回收難等問題。因此，在原有無塵紙基礎上，進一步提高其各方面性能，如強度，是目前需要研究探索的內容。

技術實現(xiàn)思路

1、要解決的技術問題：本發(fā)明的目的是提供一種高強度無塵紙及其制備方法，采用改性大豆蛋白和微粒硅膠對無塵紙纖維結構進行改性，大豆蛋白經(jīng)羧甲基化和環(huán)氧氯丙烷改性后，可以產(chǎn)生3種重要的功能基團，包括氮雜環(huán)丁烷結構、表氯醇和環(huán)氧基團，其中，氮雜環(huán)丁烷結構能與絨毛漿木漿纖維上的-cooh發(fā)生反應，二者之間形成共價鍵，能夠明顯提高無塵紙的強度；同時，表氯醇和環(huán)氧基團能與大豆蛋白的伯胺或仲胺反應，自身交聯(lián)在絨毛漿木漿纖維表面形成三維交聯(lián)網(wǎng)絡結構，從而提高紙張的強度。

2、技術方案：一種高強度無塵紙的制備方法，以重量份計，包括以下步驟：

3、步驟1：取20-30份熱熔超短纖維進行開松，50-70份絨毛漿木漿纖維經(jīng)過粉碎后開松，再經(jīng)等離子體處理；

4、步驟2：加入10-15份改性大豆蛋白和2-5份微粒硅膠混合；

5、步驟3：送至成型器，經(jīng)進氣口被打散并保持漂浮狀態(tài)，在成型網(wǎng)下真空抽吸的作用下，通過成型頭下落并吸附到成型網(wǎng)上，形成無塵紙纖維網(wǎng)；

6、步驟4：將無塵紙纖維網(wǎng)壓實；

7、步驟5：送至熱熔烘箱網(wǎng)上，在溫度125-160℃下加熱，固結；

8、步驟6：經(jīng)冷卻系統(tǒng)，進行表面處理和定型，即得高強度無塵紙。

9、進一步的，所述等離子體處理條件為：功率為10-30w、壓力為30-40pa、時間為2-5s。

10、進一步的，所述改性大豆蛋白的制備方法為：

11、s1：取4-5g大豆蛋白、5g氯乙酸鈉和10g水混合攪拌，滴加4.5g?45％的naoh溶液，升溫至40℃反應2h，再迅速升溫至70℃反應2h；

12、s2：用超濾膜超濾，濃縮至20ml后再用去離子水稀釋至200ml，重復超濾3次得羧甲基化大豆蛋白溶液；

13、s3：在60℃水浴中向羧甲基化大豆蛋白溶液中緩慢滴加7-8ml環(huán)氧氯丙烷，反應2-3h，得改性大豆蛋白溶液；

14、s4：過濾，干燥得改性大豆蛋白。

15、進一步的，所述s2中超濾膜的截留分子量為10kda。

16、進一步的，所述微粒硅膠為三維網(wǎng)絡結構，比表面積為1100-1200m2/g。

17、進一步的，所述步驟3中成型濕度為60-75％。

18、進一步的，所述步驟4中壓實溫度為80-90℃，壓力為15-20n/mm。

19、有益效果：

20、1.本發(fā)明采用改性大豆蛋白和微粒硅膠對無塵紙纖維結構進行改性，大豆蛋白經(jīng)羧甲基化和環(huán)氧氯丙烷改性后，可以產(chǎn)生3種重要的功能基團，包括氮雜環(huán)丁烷結構、表氯醇和環(huán)氧基團，其中，氮雜環(huán)丁烷結構能與絨毛漿木漿纖維上的-cooh發(fā)生反應，二者之間形成共價鍵，能夠明顯提高無塵紙的強度；同時，表氯醇和環(huán)氧基團能與大豆蛋白的伯胺或仲胺反應，自身交聯(lián)在絨毛漿木漿纖維表面形成三維交聯(lián)網(wǎng)絡結構，從而提高紙張的強度。

21、2.本發(fā)明中添加的微粒硅膠是由更小的硅粒連接成的三維網(wǎng)絡結構，在無塵紙內部形成大三維交聯(lián)網(wǎng)絡結構和小三維網(wǎng)絡結構交織的復合穩(wěn)定結構，從而提高紙張的抗張強度，同時，微粒硅膠本身也可以提高紙張的平滑度和耐磨性。

技術特征：

1.一種高強度無塵紙的制備方法，其特征在于：以重量份計，包括以下步驟：

2.根據(jù)權利要求1所述的一種高強度無塵紙的制備方法，其特征在于：所述等離子體處理條件為：功率為10-30w、壓力為30-40pa、時間為2-5s。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種高強度無塵紙的制備方法，其特征在于：所述改性大豆蛋白的制備方法為：

4.根據(jù)權利要求3所述的一種高強度無塵紙的制備方法，其特征在于：所述s2中超濾膜的截留分子量為10kda。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種高強度無塵紙的制備方法，其特征在于：所述微粒硅膠為三維網(wǎng)絡結構，比表面積為1100-1200m2/g。

6.根據(jù)權利要求1所述的一種高強度無塵紙的制備方法，其特征在于：所述步驟3中成型濕度為60-75％。

7.根據(jù)權利要求1所述的一種高強度無塵紙的制備方法，其特征在于：所述步驟4中壓實溫度為80-90℃，壓力為15-20n/mm。

技術總結
本發(fā)明提供了一種高強度無塵紙及其制備方法，包括以下步驟：取處理好的熱熔超短纖維、絨毛漿木漿纖維，加入改性大豆蛋白和微粒硅膠；送至成型器，在成型網(wǎng)下真空抽吸的作用下，通過成型頭下落并吸附到成型網(wǎng)上，形成無塵紙纖維網(wǎng)；壓實；送至熱熔烘箱網(wǎng)上，加熱，固結；經(jīng)冷卻系統(tǒng)，進行表面處理和定型即得。本發(fā)明采用改性大豆蛋白和微粒硅膠對無塵紙纖維結構進行改性，改性大豆蛋白具有3種重要的功能基團，其中，氮雜環(huán)丁烷結構能與絨毛漿木漿纖維上的?COOH發(fā)生反應，二者之間形成共價鍵，能夠明顯提高無塵紙的強度；表氯醇和環(huán)氧基團能與大豆蛋白的伯胺或仲胺反應，自身交聯(lián)在絨毛漿木漿纖維表面形成三維交聯(lián)網(wǎng)絡結構，從而提高紙張的強度。

技術研發(fā)人員：吳品峰,裘小興
受保護的技術使用者：蘇州惠而思電子新材料科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/17