一種漆蠟施膠劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種漆蠟施膠劑及其制備方法，該產(chǎn)品屬于造紙施膠劑領(lǐng)域。本發(fā)明是以漆樹籽中提取的漆蠟、淀粉/改性淀粉、增強(qiáng)劑、殼聚糖、醋酸、檸檬酸或鹽酸為原料，以乳化罐、熬膠罐和混合攪拌罐為生產(chǎn)設(shè)備，來生產(chǎn)漆蠟施膠劑；該生產(chǎn)方法工藝簡(jiǎn)單、無毒、無化學(xué)污染、反應(yīng)條件溫和、產(chǎn)品質(zhì)量高、使用效果好、原料純天然，此產(chǎn)品可用來作為漿內(nèi)施膠劑或表面施膠劑；能有效提高紙類產(chǎn)品的抗水性、抗油性、抗印刷油墨等性能，同時(shí)可提高紙張平滑度、挺度、阻隔性、抗菌性及適印性。
【專利說明】一種漆蠟施膠劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及植物資源加工領(lǐng)域，具體涉及一種漆蠟施膠劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]施膠劑是一種造紙用添加劑，它能賦予紙和紙板抗菌、抗油、抗靜電、抗墨、抗水、抗乳液、抗腐蝕等性能以提高紙的耐破度、平滑度、強(qiáng)度和施用期。根據(jù)施膠方式不同可將施膠劑分為漿內(nèi)施膠劑和表面施膠劑。漿內(nèi)施膠劑又稱漿內(nèi)施膠，指對(duì)紙漿、紙張、紙板進(jìn)行處理，取得抗流體滲透的性能而添加的化學(xué)品。這類化學(xué)品具有親水性基團(tuán)和疏水基團(tuán)，在纖維表面使外側(cè)定向?yàn)槭杷鶊F(tuán)，使紙賦予疏水性和抗流體滲透性。除吸墨紙、濾紙、蠟紙、卷煙紙、生活用紙等紙種外，幾乎所有紙張均需施膠。在紙上施膠可提高紙張抗水、抗油、抗印刷油墨等性能，同時(shí)可提高光滑性、憎水性、印刷適應(yīng)性。另一種是在紙頁(yè)成形后涂飾于紙或紙板表面稱為表面施膠。表面施膠主要是改善紙頁(yè)表面光滑度，降低孔隙度，防止表面起毛和掉毛。用得較多的是改性和未改性的淀粉，也有采用PVA (聚乙烯醇)的。其他還有石蠟乳液、動(dòng)物膠、羧甲基纖維素、聚氨酯、苯乙烯-馬來酸酐共聚物，丙烯酸和丙烯酸酯類共聚物、二羥基脂肪酸化合物等。
[0003]漆樹是一種全身是寶的經(jīng)濟(jì)林木。眾所周知,漆木是耐腐耐濕優(yōu)質(zhì)木材；產(chǎn)自漆樹的生漆是生產(chǎn)超耐久性防腐涂料、生態(tài)型高檔漆酚家具漆、精致生漆、漆器家具、生漆木地板條等的重要原料，是目前唯一的天然的、可再生的、性能優(yōu)異的生物型涂料，有“涂料之王”的美譽(yù)；漆樹的葉、花、果實(shí)和干漆均是傳統(tǒng)的中醫(yī)藥材。漆樹籽有很高的開發(fā)價(jià)值。漆樹籽中含35%以上的蠟質(zhì)和脂肪酸類物質(zhì)，提取的混合物稱為漆蠟。漆蠟是生產(chǎn)多種脂肪酸、脂肪烷醇等的重要化工原料，應(yīng)用領(lǐng)域?qū)拸V。漆蠟熔點(diǎn)50-55°C，常溫為固態(tài)，經(jīng)提純精制成“中國(guó)木蠟”。木蠟是性能優(yōu)異的天然生物蠟，應(yīng)用廣泛，全球木蠟市場(chǎng)主要由日本供應(yīng)，稱日本木蠟，資源非常稀缺。漆蠟中還含有二十八烷醇、三十烷醇等高級(jí)烷醇，前者是世界公認(rèn)的抗疲勞功能性物質(zhì)，后者是一種天然植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，對(duì)人畜無害無副作用，對(duì)環(huán)境無污染，開發(fā)價(jià)值極高。漆籽核幾乎不含蠟質(zhì)，油脂含量12%-15%，提取物常溫為液態(tài)，不飽和脂肪酸(油酸、亞油酸)含量高達(dá)80%，是很好的食用植物油。漆籽的粗蛋白含量達(dá)到20%，粗纖維含量達(dá)到19%，其餅柏蛋白質(zhì)和粗纖維的含量均高于31%，是優(yōu)質(zhì)的飼料源。但長(zhǎng)期以來，我國(guó)對(duì)漆樹資源的利用主要以生漆的割取和利用為主，除少數(shù)地區(qū)民間利用部分漆樹籽制取木蠟作為食用油外，大量的漆樹籽無人問津，漆樹籽價(jià)值沒有得到應(yīng)有的開發(fā)利用，造成了資源的巨大浪費(fèi)。
[0004]為此，加強(qiáng)對(duì)漆樹資源的開發(fā)，一方面能帶來較高的經(jīng)濟(jì)收益，另一方面還能與退耕還林，農(nóng)村種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整等技術(shù)相配套，在生態(tài)層面上保護(hù)生態(tài)環(huán)境，最后，對(duì)漆樹資源的開發(fā)利用能夠解決我國(guó)糧油短缺和能源緊張的情況。
[0005]在申請(qǐng)?zhí)?01110416396.4 一種紙漿脂肪酸鋁石蠟施膠劑及其制備方法中，公開了一種采用脂肪酸鋁、石蠟、雜酚油和水混合制備而成的施膠劑，該施膠劑可提高紙張抗水、抗油、抗印刷油墨等性能，以及光滑性、憎水性、印刷適印性。在申請(qǐng)?zhí)?01210188210.9一種石蠟施膠劑的生產(chǎn)方法中，公開了一種以石蠟、松香、玉米淀粉、二乙基氨基氯乙烯、氫氧化鈉、環(huán)氧丙烷、硫酸鈉、過氧化氫、有機(jī)溴殺菌劑為原料生產(chǎn)的一種改性石蠟施膠劑。在申請(qǐng)?zhí)?01210554154.6 —種施膠劑乳液中，公開了一種用烷基烯酮二聚體、殼聚糖、雙氧水、二甲基二烯丙基氯化銨、過硫酸銨、石蠟、氧化銀、氧化鈣、氧化鋅、烯基琥珀酸酐和木薯淀粉混合制備成的造紙涂料用施膠劑。
[0006]現(xiàn)有的制備方法制得的施膠劑主要存在以下問題:
(1)低毒性不宜作為食品包裝；
(2)阻隔性和抗水性較差；
(3)施膠劑中含有部分化學(xué)藥品，會(huì)產(chǎn)生二次污染；
(4)抑菌性較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種無毒、無化學(xué)污染、條件溫和、質(zhì)量高、效果好的漆蠟施膠劑，產(chǎn)品的開發(fā)有利于加快漆樹產(chǎn)業(yè)化步伐，使漆樹資源得到更加有效的綜合開發(fā)利用，本發(fā)明漆蠟施膠劑的組成物及重量百分比為漆蠟0.5-5%、淀粉或改性淀粉0.5-5%、增強(qiáng)劑0.5-1%、殼聚糖0.2-0.5%、醋酸、檸檬酸或鹽酸0.01%-0.02%，剩余為水。
[0008]其中所述增強(qiáng)劑為改性纖維素、半纖維素、改性半纖維素中一種或幾種的任意比混合物。
[0009]所述改性纖維素為羥乙基纖維素、羧甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素中的一種。
[0010]所述改性半纖維素為乙酰化半纖維素、醚化半纖維素、陽(yáng)離子半纖維素中的一種；其中
乙酰化半纖維素可參照文獻(xiàn)“杜仲半纖維素乙?；难芯浚髡?鄭娥、劉廷志等，天津科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2009 (02)”或?qū)＠鸆N 200710032256 一種應(yīng)用碘催化制備乙?；肜w維素的方法中所述的方法制得。醚化半纖維素的制備方法參照“半纖維素的醚化改性，作者:任俊莉、孫潤(rùn)倉(cāng)等，纖維素科學(xué)與技術(shù)，2007 (15)中所述的方法。陽(yáng)離子半纖維素的制備可參照專利CN201110337080.6 一種等離子體引發(fā)制備陽(yáng)離子半纖維素的方法中所述的方法。
[0011]本發(fā)明另一目的是提供漆蠟施膠劑的制備方法，其具體工藝步驟如下:
(1)按g:g固液比為1:4-5的比例在漆蠟加入水，在45- 95°c、30-300r/min下攪拌10-300min進(jìn)行乳化，乳化完畢備用；
(2)按g:g固液比為1:5-10的比例在淀粉或改性淀粉中加入水溶解，在45- 95°C、30-300r/min下攪拌20_200min進(jìn)行熬膠，熬膠完畢備用；
(3)按g:g固液比為1:3-10的比例在增強(qiáng)劑中添加水進(jìn)行溶解，備用；
(4)將醋酸、檸檬酸或鹽酸用水配制成質(zhì)量百分比濃度為1%_5%的溶液后，用于溶解殼聚糖，將殼聚糖溶液和步驟(3)溶液混合攪拌均勻后加入混合攪拌罐中，最后將步驟(I)和步驟(2)中的溶液加入混合攪拌罐中，并補(bǔ)足總水量，攪拌均勻即獲得漆蠟施膠劑。
[0012]本發(fā)明中溶解改性纖維素、半纖維素或改性半纖維素時(shí)，可在超聲條件下或均質(zhì)儀中進(jìn)行。
[0013]本發(fā)明方法中溶解后的殼聚糖溶液是采用醋酸、檸檬酸或鹽酸溶解殼聚糖制得質(zhì)量百分比濃度為1%_5%的溶液。[0014]本發(fā)明是在對(duì)漆樹籽提取漆蠟的基礎(chǔ)上，研發(fā)制備一種漆蠟施膠劑，利用漆蠟、淀粉或改性淀粉、增強(qiáng)劑、殼聚糖、水為原料，以乳化罐、熬膠罐和混合攪拌罐為設(shè)備，來生產(chǎn)漆蠟施膠劑，該生產(chǎn)方法工藝簡(jiǎn)單、無毒、無化學(xué)污染、反應(yīng)條件溫和、產(chǎn)品質(zhì)量高、使用效果好、原料純天然。此產(chǎn)品可用來作為漿內(nèi)施膠劑或表面施膠劑，可有效提高紙類產(chǎn)品的抗水性、抗油性、抗印刷油墨等性能，同時(shí)可提高紙張平滑度、挺度、阻隔性、抗菌性及適印性，并且所得施膠劑安全、無毒，可廣泛應(yīng)用于食品包裝或果蔬保鮮領(lǐng)域中。該發(fā)明制備的漆蠟施膠劑，拓寬了漆樹籽的利用領(lǐng)域和市場(chǎng)空間，開發(fā)了漆樹籽終端產(chǎn)品。
[0015]本發(fā)明所制得的漆蠟施膠劑既可以用于漿內(nèi)施膠也可用于紙張的表面施膠。
[0016]本發(fā)明中所述的漆蠟是常規(guī)市售產(chǎn)品，或采用專利CN200710191182.5 “野漆樹蠟的浸提方法、野漆樹蠟復(fù)合納米材料和制備方法”或CN 201110230852 “一種高品質(zhì)漆蠟精細(xì)品的制備方法”中所述的方法制備。
[0017]本發(fā)明方法的優(yōu)點(diǎn)和技術(shù)效果:本發(fā)明中的施膠劑無毒性，經(jīng)其施膠后的紙張可直接作為食品包裝，具有較好的阻隔性和抗水性，并可較好的提高紙張的平滑度和強(qiáng)度指標(biāo)。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于所述內(nèi)容，實(shí)施例中使用試劑如無特殊說明均為常規(guī)市售試劑或按常規(guī)方法制得的試劑。
[0019]實(shí)施例1
本漆蠟施膠劑組成物及重量百分比為:漆蠟5%、淀粉5%、增強(qiáng)劑(羥乙基纖維素0.5%、半纖維素0.5%) 1%、殼聚糖0.2%、醋酸0.01%、剩余為水。
[0020]本實(shí)施例漆蠟施膠劑的制備方法如下:
(1)在50g漆蠟加入250g水，在85°C、100r/min下攪拌30min進(jìn)行乳化，乳化完畢備
用；
(2)在50g淀粉中加入250g7jC，在85°C、100r/min下攪拌30min進(jìn)行熬膠，熬膠完畢備
用；
(3)在IOg增強(qiáng)劑(羥乙基纖維素5g、半纖維素5g)中添加60g水進(jìn)行溶解，備用；
(4)將0.1g醋酸用水配制成質(zhì)量百分比濃度為1%的溶液后，用于溶解2g殼聚糖，將殼聚糖溶液和步驟(3)溶液混合攪拌均勻后加入混合攪拌罐中，最后將步驟(1)和步驟(2)中的溶液加入混合攪拌罐中，并補(bǔ)足總水量，攪拌均勻即獲得漆蠟施膠劑。
[0021]采用常規(guī)檢測(cè)方法對(duì)使用本實(shí)施例施膠劑后的紙張的阻隔性及相關(guān)物理指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，并進(jìn)行對(duì)比，具體指標(biāo)數(shù)據(jù)如下:
【權(quán)利要求】
1.一種漆蠟施膠劑，其特征在于:其組成物及重量百分比為漆蠟0.5-5%、淀粉或改性淀粉0.5-5%、增強(qiáng)劑0.5-1%、殼聚糖0.2-0.5%、醋酸、檸檬酸或鹽酸0.01%_0.02%,剩余為水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述漆蠟施膠劑，其特征在于:增強(qiáng)劑為改性纖維素、半纖維素、改性半纖維素中一種或幾種的任意比混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2中所述漆蠟施膠劑，其特征在于:改性纖維素為羥乙基纖維素、羧甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求2中所述漆蠟施膠劑，其特征在于:改性半纖維素為乙?；肜w維素、醚化半纖維素、陽(yáng)離子半纖維素中的一種。
5.權(quán)利要求1中所述漆蠟施膠劑的制備方法，其特征在于具體工藝步驟如下: Cl)按g:g固液比為1:4-5的比例在漆蠟加入水，在45- 95°c、30-300r/min下攪拌10-300min進(jìn)行乳化，乳化完畢備用； (2)按g:g固液比為1:5-10的比例在淀粉或改性淀粉中加入水溶解，在45- 95°C、30-300r/min下攪拌20_200min進(jìn)行熬膠，熬膠完畢備用； (3)按g:g固液比為1:3-10的比例在增強(qiáng)劑中添加水進(jìn)行溶解，備用； (4)將醋酸、檸檬酸或鹽酸用水配制成質(zhì)量百分比濃度為1%-5%的溶液后，用于溶解殼聚糖，將殼聚糖溶液和步驟(3)溶液混合攪拌均勻后加入混合攪拌罐中，最后將步驟(I)和步驟(2)中的溶液加入混合攪拌罐中，并補(bǔ)足總水量，攪拌均勻即獲得漆蠟施膠劑。
【文檔編號(hào)】D21H17/60GK103835185SQ201410114947
【公開日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2014年3月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月26日
【發(fā)明者】高正卿, 王忠良, 周力平, 和智明, 陳勇, 楊嘉科 申請(qǐng)人:云南省輕工業(yè)科學(xué)研究院, 云南怒江州東方大峽谷生物城有限責(zé)任公司