一種胍鹽接枝淀粉多功能造紙助劑及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種胍鹽接枝淀粉多功能造紙助劑及其制備方法。該方法將淀粉加入到高碘酸鈉溶液中，加熱下反應(yīng)4h，將產(chǎn)物過(guò)濾、洗滌并干燥后得到雙醛淀粉；將雙醛淀粉分散在蒸餾水中，并加入胍鹽在一定溫度下反應(yīng)2h，將產(chǎn)物過(guò)濾、洗滌并干燥后得到胍鹽接枝淀粉；最后將該胍鹽接枝淀粉涂布到紙張表面制備出高強(qiáng)度高抗菌性功能紙。本發(fā)明利用胍鹽接枝淀粉多功能造紙助劑涂布到紙張表面，使得紙張同時(shí)具有高強(qiáng)度和高抗菌性能，改進(jìn)了紙張的低強(qiáng)度與無(wú)抗菌性的兩大缺點(diǎn)，使其具有較高的應(yīng)用價(jià)值。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種胍鹽接枝淀粉多功能造紙助劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于造紙用多功能助劑，具體地說(shuō)，是涉及一種胍鹽接枝淀粉多功能造紙助劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在造紙工業(yè)中，淀粉占有重要的地位。淀粉可用于濕部添加，可起增強(qiáng)、助留助濾等作用；用于紙張的表面施膠，則可提高紙的表面強(qiáng)度和改善印刷性能；用于涂布加工紙可提高紙張的印刷性能和印刷效果。另外，淀粉具有資源豐富、價(jià)格便宜、供應(yīng)穩(wěn)定、使用方便、可化學(xué)改性及生物降解等優(yōu)點(diǎn)。因此，淀粉及其衍生物產(chǎn)品在造紙工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。淀粉有直鏈淀粉和支鏈淀粉兩類(lèi)。直鏈淀粉含幾百個(gè)葡萄糖單元，支鏈淀粉含幾千個(gè)葡萄糖單元。在天然淀粉中直鏈的占20%~26%，它是可溶性的，其余的則為支鏈淀粉。當(dāng)用碘溶液進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，直鏈淀粉液呈顯藍(lán)色，而支鏈淀粉與碘接觸時(shí)則變?yōu)榧t棕色。由于淀粉本身沒(méi)有任何抗菌作用，也不能賦予紙張抗菌性能，因此，在使用淀粉后，容易引起紙張中的細(xì)菌滋生和繁殖，從而危害人們的身體健康。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于改進(jìn)淀粉本身無(wú)抗菌性能的不足，提供一種新型胍鹽接枝淀粉多功能造紙助劑及其制備方法。
[0004]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，所采用的技術(shù)方案是:本發(fā)明所述的一種胍鹽接枝淀粉多功能造紙助劑的制備方法，包括如下步驟:
(1)將淀粉加入到0.l_5mol/L高碘酸鈉溶液中，在30-60° C下加熱反應(yīng)，將產(chǎn)物過(guò)濾、洗滌并干燥后得到雙醛淀粉；所述高碘酸鈉與淀粉的摩爾比為1:1-2 ;
(2)將步驟(1)所得雙醛淀粉分散在蒸餾水中，加入胍鹽并在30-70° C下反應(yīng)，將產(chǎn)物過(guò)濾、洗滌并干燥后得到胍鹽接枝淀粉；所述胍鹽與雙醛淀粉的摩爾比為1:1-20。其合成化學(xué)式圖見(jiàn)圖1。
[0005]本發(fā)明上述高碘酸鈉溶液的摩爾濃度優(yōu)選0.7 mol/L，所述胍鹽與雙醛淀粉的摩爾比優(yōu)選為1:1-10。
[0006]本發(fā)明所述的胍鹽可以是鹽酸二甲雙胍、鹽酸胍等，優(yōu)選鹽酸胍。
[0007]本發(fā)明所述的胍鹽接枝淀粉多功能造紙助劑，是由上述的本發(fā)明方法制備而成的。
[0008]本發(fā)明所用的淀粉可以直鏈淀粉、也可以是支鏈淀粉，本發(fā)明的實(shí)施例所述的淀粉指“支鏈淀粉”。
[0009]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
我國(guó)造紙工業(yè)正經(jīng)歷著造紙纖維原料、紙產(chǎn)品質(zhì)量要求，紙品種、造紙工藝及設(shè)備的調(diào)整，淀粉已成為造紙工業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本不可缺少的造紙化學(xué)品之一。但利用抗菌劑改性淀粉，使得淀粉具有高效抗菌性能還未見(jiàn)報(bào)道。本發(fā)明針對(duì)目前淀粉本身無(wú)抗菌性能的不足，首先利用高碘酸鈉將淀粉氧化成雙醛淀粉，再通過(guò)席夫堿反應(yīng)將胍鹽接枝到雙醛淀粉上，從而使得淀粉具有抗菌性能，最后將該改性淀粉涂布到紙張表面，從而在提高紙張抗張強(qiáng)度的同時(shí)，還可賦予紙張高效抗菌性能。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1制備的胍鹽接枝淀粉多功能造紙助劑的化學(xué)反應(yīng)式圖。 [0011]圖2為原淀粉與胍鹽接枝淀粉的紅外光譜圖。
[0012]圖3為胍鹽接枝淀粉的涂布對(duì)紙張強(qiáng)度的影響圖。
[0013]圖4為原紙和涂布紙對(duì)大腸桿菌(a)與葡萄球菌(b)的抗菌性能比較圖，圖(a)是大腸桿菌抗菌性能圖，圖(b)是葡萄球菌抗菌性能圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明方法作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。需要特別說(shuō)明的是，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)包括但不限于本實(shí)施例所公開(kāi)的技術(shù)內(nèi)容。
[0015]實(shí)施例1
(I)將淀粉加入到I mol/L高碘酸鈉溶液中，在30° C下加熱反應(yīng)4h，將產(chǎn)物過(guò)濾、洗滌并干燥后得到雙醛淀粉；所述高碘酸鈉與淀粉的摩爾比為1:1。
[0016](2)將步驟(1)所得雙醛淀粉分散在蒸餾水中，加入鹽酸胍并在30° C下反應(yīng)2h，將產(chǎn)物過(guò)濾、洗滌并干燥后得到胍鹽接枝淀粉；所述胍鹽與雙醛淀粉的摩爾比為1:1。
[0017]實(shí)施例2
(I)將淀粉加入到1.5 mol/L高碘酸鈉溶液中，在40° C下加熱反應(yīng)4h，將產(chǎn)物過(guò)濾、洗滌并干燥后得到雙醛淀粉；所述高碘酸鈉與淀粉的摩爾比為1:1.2。
[0018](2)將步驟(1)所得雙醛淀粉分散在蒸餾水中，加入鹽酸胍并在50° C下反應(yīng)2h，將產(chǎn)物過(guò)濾、洗滌并干燥后得到胍鹽接枝淀粉；所述胍鹽與雙醛淀粉的摩爾比為1:5。
[0019]實(shí)施例3
(I)將淀粉加入到2 mol/L高碘酸鈉溶液中，在50° C下加熱反應(yīng)4h，將產(chǎn)物過(guò)濾、洗滌并干燥后得到雙醛淀粉；所述高碘酸鈉與淀粉的摩爾比為1:1.5。
[0020]( 2 )將步驟(1)所得雙醛淀粉分散在蒸餾水中，并加入鹽酸二甲雙胍(這樣證明本發(fā)明也可用“鹽酸二甲雙胍”)在60° C下反應(yīng)2h，將產(chǎn)物過(guò)濾、洗滌并干燥后得到胍鹽接枝淀粉；所述胍鹽與雙醛淀粉的摩爾比為1:10。
[0021]實(shí)施例4 性能測(cè)試:
1、涂布紙的強(qiáng)度檢測(cè)
將實(shí)施例1制備的胍鹽接枝淀粉，用碘溶液進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，其變?yōu)榧t棕色說(shuō)明胍鹽接枝淀粉中含有支鏈淀粉。通過(guò)對(duì)胍鹽接枝淀粉與原淀粉的紅外光譜圖2進(jìn)行分析對(duì)比可知，在胍鹽接枝淀粉的紅外光譜中出現(xiàn)新吸收峰16590^1 (N-H彎曲振動(dòng))，表明胍鹽成功接枝到淀粉上。
[0022]將實(shí)施例1制備的胍鹽接枝淀粉涂布到紙張表面，并對(duì)涂布紙的強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果如圖3所示，圖中:DAS—1、DAS—1.4、、DAS — 4.7、DAS — 25、DAS — 62分別指胍鹽接枝淀粉(胍鹽接枝量分別為1、1.4,4.7、25、62%)?？梢钥闯?，由于改性淀粉具有許多氨基與羥基，在干燥過(guò)程中容易與紙張纖維的羥基形成氫鍵結(jié)合，從而對(duì)紙張具有較好的增強(qiáng)作用，當(dāng)涂布DAS-25時(shí)，紙張的干強(qiáng)度從60.2增大到75.3 Nm/g，提高了 25% ;濕強(qiáng)度從2.1增大到 4.2 Nm/g，提高了 100%ο
[0023]2、涂布紙的抗菌性能檢測(cè)
為說(shuō)明本發(fā)明新型胍鹽接枝淀粉多功能造紙助劑用于紙張涂布后的抗菌性能，測(cè)定原紙與涂布紙的抗菌性能。
[0024]利用實(shí)施例1制備的新型胍鹽接枝淀粉多功能造紙助劑對(duì)紙張進(jìn)行涂布后，將涂布紙和原紙分別對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑制性進(jìn)行了檢測(cè)，結(jié)果如圖4所示，DAS-U DAS-1.4、、DAS —4.7、DAS — 25、DAS — 62分別指胍鹽接枝淀粉(胍鹽接枝量分別為1、1.4、4.7、25、62%)。可以看出，與原紙相比，涂布了胍鹽接枝淀粉多功能造紙助劑的涂布紙具有明顯的抑菌圈，因此該新型胍鹽接枝淀粉多功能造紙助劑對(duì)紙張具有優(yōu)良的抗菌性能。
【權(quán)利要求】
1.一種胍鹽接枝淀粉多功能造紙助劑的制備方法，其特征在于包括如下步驟: (1)將淀粉加入到0.l_5mol/L高碘酸鈉溶液中，在30-60° C下加熱反應(yīng)，將產(chǎn)物過(guò)濾、洗滌并干燥后得到雙醛淀粉；所述高碘酸鈉與淀粉的摩爾比為1:1-2 ; (2)將步驟(1)所得雙醛淀粉分散在蒸餾水中，加入胍鹽并在30-70°C下反應(yīng)，將產(chǎn)物過(guò)濾、洗滌并干燥后得到胍鹽接枝淀粉；所述胍鹽與雙醛淀粉的摩爾比為1:1-20。
2.根據(jù)權(quán)利要求 1所述的胍鹽接枝淀粉多功能造紙助劑的制備方法，其特征在于:所述高碘酸鈉溶液的摩爾濃度為0.7 mol/L，所述胍鹽與雙醛淀粉的摩爾比為1:1-10。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的胍鹽接枝淀粉多功能造紙助劑的制備方法，其特征在于:所述胍鹽選自鹽酸二甲雙胍或鹽酸胍，優(yōu)選鹽酸胍。
4.一種胍鹽接枝淀粉多功能造紙助劑，其特征在于由權(quán)利要求1或2或3所述的方法制備而成。
【文檔編號(hào)】C08B33/08GK103724441SQ201410010234
【公開(kāi)日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2014年1月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月9日
【發(fā)明者】劉凱, 陳禮輝, 黃六蓮, 林新興 申請(qǐng)人:福建農(nóng)林大學(xué)