[發明專利]一種經過離子液體預處理制備混合紙基材料的方法

在審

• 申請號: 202011001386.X
• 申請日: 2020-09-22
• 公開（公告）號: CN112111987A
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 齊樂天;楊桂花;陳嘉川;邱琳;任守濤;彭建民
• 申請（專利權）人: 齊魯工業大學
• 主分類號: D21C9/00
• 分類號: D21C9/00;D21H11/18
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 鄭平

本發明涉及一種經過離子液體預處理制備混合紙基材料的方法，屬于制漿造紙領域，包括如下步驟：原料處理、離子液體預處理、洗滌、打漿、抄紙以及離子液體回收。其特點是在溫和條件下使用離子液體處理化學熱磨機械漿和化學漿的混合漿料，使漿料原有氫鍵結構破壞，纖維結構松散，紙漿纖維表面裸露更多的羥基，從而在抄造成紙時纖維之間形成更多的氫鍵，更易與其他類型漿料纖維間產生相互作用，以制備出具有較高物理強度性能的紙基材料。本方法生產的紙基材料物理強度性能高，操作簡單，效果明顯，實用性強，污染小，易于推廣。

技術領域

本發明屬于制漿造紙領域，具體涉及一種經過離子液體預處理制備混合紙基材料的方法。

背景技術

公開該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不必然被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已經成為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

速生材的應用可以緩解我國木材原料短缺的現象。化學熱磨機械法制速生楊木漿，能在高得率、低能耗、低污染情況下得到具有較高纖維長度的高得率漿，從而可以緩解我國木材纖維資源短缺的壓力，推動制漿造紙行業可持續發展。與傳統化學漿相比，化學熱磨機械漿具有纖維長、挺硬、松厚度大、光學性能好等特點，有著廣泛的應用前景。然而，由于化學熱磨機械法制得的紙漿中木素含量較高、纖維間交織能力較弱，使得成紙的物理強度性能相對較低。因此，化學熱磨機械漿在使用的過程中，主要以配抄的形式與其他漿料一起混合使用。若能通過提高其纖維潤脹來改善成紙的物理強度性能，則可以使得高得率漿料有著更為廣泛的應用。

離子液體有著液程寬、不易揮發、熱穩定性好、化學穩定性高、可設計等優點，依據這些特性，離子液體可以被定向設計成在室溫或較低溫度下即為液態，且滿足相應工藝要求的具有低毒性和可降解等特性的綠色溶劑。由于離子液體本身具有較強的氫鍵結合能力，在與植物纖維作用時會破壞植物纖維束中原有的氫鍵結構，使得纖維結構松散，從而達到改善紙漿性能的效果。但目前，有關離子液體在化學熱磨機械漿料以及混合漿料上的應用仍相對匱乏。

發明內容

為克服以上不足，有效的提高化學熱磨機械漿配抄使用中的成紙效果，本發明提出使用離子液體在溫和條件下對混合漿料進行處理，隨后打漿成紙的方法制備具有較高強度性能的紙基材料。

為實現上述技術目的，本發明采用如下技術方案：

本發明的第一個方面，提供了一種經過離子液體預處理制備混合紙基材料的方法，包括：

漿料與離子液體混合，加熱處理，洗滌、打漿、抄紙；

將洗滌液收集，分離、干燥，回收離子液體。

本發明的設計構思為：針對化學熱磨機械漿物理強度低，纖維交織能力差的特點。通過對混合漿料在溫和條件下進行離子液體處理，使纖維潤脹，漿料原有氫鍵結構破壞，纖維結構松散，更易與其他漿料纖維產生新的纖維間作用力，從而制備具有更高物理強度的新型紙基材料。

本發明的第二個方面，提供了任一上述的方法制備的混合紙基材料。

本發明得到的新型紙基產品物理強度高，拓展了該材料的應用范圍。

本發明的第三個方面，提供了上述的混合紙基材料在制作書寫/印刷的載體、包裝材料、衛生用品中的應用。

由于本發明制備的紙基產品物理強度高，制備方法簡單，因此，有望在制作書寫/印刷的載體、包裝材料、衛生用品中得到廣泛的應用。

本發明的有益效果在于：

(1)本發明利用離子液體在溫和條件下處理混合漿料，增強了不同纖維間的相互作用。

(2)本發明中得到的新型紙基產品物理強度高，拓展了該材料的應用范圍。

(3)本發明中所用的離子液體用量小，易于回收，并且可以經過多個循環重復使用。