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域。本發(fā)明是以漆樹籽中提取的漆蠟、淀粉/改性淀粉、增強劑、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)設備，來生產(chǎn)漆蠟施膠劑；該生產(chǎn)方法工藝簡單、無毒、無化學污染、反應條件溫和、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
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及植物資源加工領域，具體涉及一種漆蠟施膠劑及其制備方法。
【背景技術】
[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，指對紙漿、紙張、紙板進行處理，取得抗流體滲透的性能而添加的化學品。這類化學品具有親水性基團和疏水基團，在纖維表面使外側(cè)定向為疏水基團，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，同時可提高光滑性、憎水性、印刷適應性。另一種是在紙頁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；漆樹的葉、花、果實和干漆均是傳統(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，應用領域?qū)拸V。漆蠟熔點50-55°C，常溫為固態(tài)，經(jīng)提純精制成“中國木蠟”。木蠟是性能優(yōu)異的天然生物蠟，應用廣泛，全球木蠟市場主要由日本供應，稱日本木蠟，資源非常稀缺。漆蠟中還含有二十八烷醇、三十烷醇等高級烷醇，前者是世界公認的抗疲勞功能性物質(zhì)，后者是一種天然植物生長調(diào)節(jié)劑，對人畜無害無副作用，對環(huán)境無污染，開發(fā)價值極高。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80%，是很好的食用植物油。漆籽的粗蛋白含量達到20%，粗纖維含量達到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。但長期以來，我國對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，漆樹籽價值沒有得到應有的開發(fā)利用，造成了資源的巨大浪費。
[0004]為此，加強對漆樹資源的開發(fā)，一方面能帶來較高的經(jīng)濟收益，另一方面還能與退耕還林，農(nóng)村種植業(yè)結構調(diào)整等技術相配套，在生態(tài)層面上保護生態(tài)環(huán)境，最后，對漆樹資源的開發(fā)利用能夠解決我國糧油短缺和能源緊張的情況。
[0005]在申請?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?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、有機溴殺菌劑為原料生產(chǎn)的一種改性石蠟施膠劑。在申請?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藥品，會產(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、陽離子半纖維素中的一種；其中
乙?；肜w維素可參照文獻“杜仲半纖維素乙?；难芯?，作者:鄭娥、劉廷志等，天津科技大學學報，2009 (02)”或?qū)＠鸆N 200710032256 一種應用碘催化制備乙酰化半纖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、孫潤倉等，纖維素科學與技術，2007 (15)中所述的方法。陽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的比例在增強劑中添加水進行溶解，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，可在超聲條件下或均質(zhì)儀中進行。
[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)明是在對漆樹籽提取漆蠟的基礎上，研發(fā)制備一種漆蠟施膠劑，利用漆蠟、淀粉或改性淀粉、增強劑、殼聚糖、水為原料，以乳化罐、熬膠罐和混合攪拌罐為設備，來生產(chǎn)漆蠟施膠劑，該生產(chǎn)方法工藝簡單、無毒、無化學污染、反應條件溫和、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，可廣泛應用于食品包裝或果蔬保鮮領域中。該發(fā)明制備的漆蠟施膠劑，拓寬了漆樹籽的利用領域和市場空間，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、野漆樹蠟復合納米材料和制備方法”或CN 201110230852 “一種高品質(zhì)漆蠟精細品的制備方法”中所述的方法制備。
[0017]本發(fā)明方法的優(yōu)點和技術效果: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度指標。
【具體實施方式】
[0018]下面通過實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明，但本發(fā)明的保護范圍不局限于所述內(nèi)容，實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進行熬膠，熬膠完畢備
用；
(3)在IOg增強劑(羥乙基纖維素5g、半纖維素5g)中添加60g水進行溶解，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，并補足總水量，攪拌均勻即獲得漆蠟施膠劑。
[0021]采用常規(guī)檢測方法對使用本實施例施膠劑后的紙張的阻隔性及相關物理指標進行測定，并進行對比，具體指標數(shù)據(jù)如下:
【權利要求】
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)權利要求1中所述漆蠟施膠劑，其特征在于:增強劑為改性纖維素、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:改性半纖維素為乙酰化半纖維素、醚化半纖維素、陽離子半纖維素中的一種。
5.權利要求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的比例在增強劑中添加水進行溶解，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，并補足總水量，攪拌均勻即獲得漆蠟施膠劑。
【文檔編號】D21H17/60GK103835185SQ201410114947
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年3月26日 優(yōu)先權日: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 申請人:云南省輕工業(yè)科學研究院, 云南怒江州東方大峽谷生物城有限責任公司