[發明專利]一種改性施膠淀粉、表面施膠液及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202010120342.2
• 申請日: 2020-02-26
• 公開（公告）號: CN111364284B
• 公開（公告）日: 2023-06-09
• 發明（設計）人: 施曉旦;潘航;金霞朝
• 申請（專利權）人: 上海昶法新材料有限公司
• 主分類號: D21H19/14
• 分類號: D21H19/14;D21H19/34;D21H21/16;C08B31/18
• 代理公司: 西安弼秦知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 61252
• 代理人: 朱水平;鄧忠紅

本發明公開了一種改性施膠淀粉、表面施膠液及其制備方法和應用。該改性施膠淀粉的制備方法包括如下步驟：(1)將制漿廢液與淀粉依次經混合、糊化，制得物料A；(2)將物料A與催化劑、過氧化氫水溶液混合，保溫，制得物料B；(3)將物料B與還原劑混合，制得改性施膠淀粉；步驟(2)中，催化劑為含有Fe²⁺、Cr²⁺、V²⁺、Ti³⁺、Co²⁺和Cu⁺的化合物中的一種或多種；步驟(2)中，制漿廢液的折干重量與過氧化氫水溶液的重量比為1：0.04?1.6，過氧化氫水溶液的質量分數為24％?35％。本發明制得的表面施膠液可有效提高紙張的抗水性能，降低紙張的Cobb值，力學性能與現有的表面施膠液相當，原材料可降解。

技術領域

本發明具體涉及一種改性施膠淀粉、表面施膠液及其制備方法和應用。

背景技術

近年來，生物質資源的提取與應用是國內外學術和工業界的研究重點，它主要對農林和海產品廢棄物進行提煉和改性，將大量浪費的環境污染物轉化為高附加價值產品，具有來源廣、成本低廉、可生物降解的特點，為替代不可再生資源和高成本原料提供了新思路。專利CN105018011B報道了一種使用甘蔗渣造紙廢液濃縮物部分替代苯酚制備酚醛膠黏劑的方法，所得膠黏劑粘結力強，用于制備人造木科纖維板甲醛殘留量低，是利用生物質資源變廢為寶的一個成功案例。如何將這些龐大數量的生物質資源運用到造紙化學品中仍有待探索。因此研究使用生物質資源制備造紙化學品是一件很有意義的工作，這將進一步降低生產成本，拓寬表面施膠液的種類，對生物質資源的綜合利用和減少環境污染也會起到有益的示范作用。

表面施膠是紙廠處理原紙的常見方式，在紙張表面涂一層施膠液，經過烘干后形成一層均勻的薄膜，可改善原紙表面粗糙，容易掉毛掉粉，不易于印刷和書寫的問題。可見，表面施膠液是重要的造紙化學品之一。同時，經過表面施膠的紙張擁有一定的表面或內部強度以及延遲滲透能力，具有較好的抗水性，并能提高抗張強度、抗撕裂強度、耐折度和紙內結合強度等性能。

中國專利ZL201310724587.6提供一種APMP制漿廢液與聚丙烯酰胺復配改性制備瓦楞紙表面施膠劑，該專利將APMP制漿廢液、硫酸鋁、糊化淀粉和高分子聚丙烯酰胺進行復配制得表面施膠劑，但該方案中使用的聚丙烯酰胺難以生物降解，對環境造成污染，且成本相對較高。

目前，比較經濟的表面施膠方法是對玉米淀粉進行酶處理再施膠，由于紙廠處理淀粉需要相應的車間成本，而且淀粉的用量無法降低，總成本已經到了難以下降的極限水平。因此，本領域亟需開發一種施膠成本低，且可以提升施膠效果的表面施膠劑。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是為了克服現有技術中表面施膠液制備工藝復雜，制備成本高，原材料不可降解等缺陷而提供一種改性施膠淀粉、表面施膠液及其制備方法和應用。本發明中改性施膠淀粉的制備方法與現有的施膠淀粉的制備方法相比，使用制漿廢液替代部分淀粉，使淀粉總體用量下降，降低成本；使用過程中不需要再對淀粉進行酶解，節省車間成本；將本發明制得的改性施膠淀粉與淀粉、表面施膠劑SAE和硫酸鋁復配制得的表面施膠液可有效提高紙張的抗水性能，降低紙張的Cobb值，環壓強度、環壓指數、耐折度、耐破指數等性能與現有的表面施膠液的效果相當，原材料可降解。

本發明采用以下技術方案解決上述技術問題：

本發明提供一種改性施膠淀粉的制備方法，其包括下述步驟：

(1)將制漿廢液與淀粉依次經混合、糊化，制得物料A；

(2)將所述物料A與催化劑、過氧化氫水溶液混合，保溫，制得物料B；

(3)將所述物料B與還原劑混合，制得改性施膠淀粉；