通過使用葡聚糖涂布纖維素材料的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種涂布片狀含纖維素材料的方法，通過施加包含至少一種具有β(beta)-1,3-糖苷鍵連接的主鏈和至少一個具有結(jié)合至主鏈的β(beta)-1,6-糖苷鍵的側(cè)基的葡聚糖(G)，特別是裂褶多糖，和至少一種溶劑(S)，特別是離子液體的組合物至片狀材料表面上而進(jìn)行。
【專利說明】通過使用葡聚糖涂布纖維素材料的方法
[0001]本發(fā)明涉及一種涂布片狀纖維素材料如紙或棉織物的方法，通過施加包含至少一種具有β (beta)-1，3-糖苷鍵連接的主鏈和至少一個具有結(jié)合至主鏈的β (beta)_l，6_糖苷鍵的側(cè)基的葡聚糖的組合物而進(jìn)行。一種優(yōu)選的葡聚糖為裂褶多糖(Schizophyllan)。所述組合物通常包含至少一種溶劑且可施加至纖維素材料的表面。本發(fā)明進(jìn)一步涉及涂布的片狀纖維素材料。
[0002]此外，本發(fā)明涉及一種包含至少一種葡聚糖，特別是裂褶多糖，和至少一種離子液體的組合物。
[0003]已知紙和紙制品(例如紙板)具有親水性，在許多應(yīng)用領(lǐng)域中被認(rèn)為是缺點。紙表面通常通過涂布或施膠而處理以改善紙的疏水性和質(zhì)量(例如適印性、尺寸穩(wěn)定性)。所謂的“施膠”使紙表面更具疏水性并防止或延遲水滲透和確保尺寸穩(wěn)定性。這對于所有類型的印刷紙以及對于包裝紙和紙板都是重要的。常用的“施膠劑”例如為松香膠料、烷基乙烯酮二聚物(AKD)和烯基琥珀酸酐(ASA)。
[0004]為了提高對水和油的阻擋性能并由此拓寬其中需要疏水性表面或甚至高度疏水性表面的紙和紙制品的應(yīng)用領(lǐng)域，出于生態(tài)和經(jīng)濟(jì)原因而對紙用生物基涂料存在強烈興趣。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中通常已知幾種葡聚糖化合物如淀粉可用于紙的涂布和施膠。文獻(xiàn)US7, 348，065描述了一種具有改善滑動性的涂布紙，其中涂層包含烯烴-羧酸共聚物和選自淀粉、纖維素、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺或海藻酸鈉的另一聚合物。
[0006]US5, 348，065公開了一種使用降解產(chǎn)物處理紙的方法，所述降解產(chǎn)物為多糖衍生物如羧甲基纖維素或羧甲基淀粉的低聚物的混合物，其中處理例如可包括浸潰紙漿或涂布紙制品。
[0007]由許多葡萄糖單元(D-葡萄糖)組成的多糖通常稱為葡聚糖。普通葡聚糖例如為纖維素和淀粉。纖維素基本上由β (beta)-1，4-糖苷鍵連接的葡萄糖單元組成。淀粉基本上由a (alpha)-1，4-糖苷鍵連接的且任選地具有a (alpha)_1，6_糖苷鍵連接的側(cè)鏈的葡萄糖單元組成。
[0008]具有β (beta)-1，3-糖苷鍵連接的主鏈和具有結(jié)合至主鏈的β (beta)_l，6_糖苷鍵的側(cè)基的葡聚糖由各種真菌菌株分泌。例如，所謂的“裂褶多糖”由真菌裂褶菌(Schizophyllum commune)產(chǎn)生,所述真菌為擔(dān)子菌類,其表現(xiàn)出絲狀生長并在生長期間尤其分泌所述葡聚糖產(chǎn)物。該類多糖的水溶液表現(xiàn)出有利的生化特性(例如高粘度、對高剪切速率的穩(wěn)定性、對高溫和高鹽濃度的穩(wěn)定性)。
[0009]除了裂褶多糖，生物體裂褶菌分泌其他大部分生物聚合物至液體培養(yǎng)基中，即肽疏水蛋白(24kDa)和另一蛋白質(zhì)(17kDa)，其也在真菌細(xì)胞壁中找到。
[0010]裂褶多糖通常可描述為具有由3個β (beta)-l，3-連接的D-葡萄糖單元組成的重復(fù)單元作為骨架的多糖，所述D-葡萄糖單元之一通過β (beta)-1,6-鍵連接至單個D-葡萄糖分子。
[0011]裂褶多糖的重復(fù)單元的結(jié)構(gòu)可由下式描述:[0012]
【權(quán)利要求】
1.一種涂布片狀含纖維素材料的方法，通過施加包含至少一種具有β (beta)-1，3-糖苷鍵連接的主鏈和至少一個具有結(jié)合至主鏈的β (beta)-1，6-糖苷鍵的側(cè)基的葡聚糖(G)和至少一種溶劑(S)的組合物至片狀材料表面上而進(jìn)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中至少一種葡聚糖(G)為裂褶多糖。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中所施加的組合物包含70-99.9%w/w至少一種溶劑(S), 0.l-30%w/w至少一種葡聚糖(G),和任選地0-15%w/w至少一種其他添加劑(A)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項的方法，其中至少一種離子液體用作溶劑(S)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項的方法，其包括如下步驟: a)制備包含至少一種葡聚糖(G)和至少一種溶劑(S)的組合物； b)將在步驟a)中獲得的組合物通過成膜而施加至片狀含纖維素材料上； c)任選地干燥所述膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項的方法，其中施加組合物至片狀含纖維素材料上通過以下步驟進(jìn)行: bl)通過成膜將包含至少一種葡聚糖(G)和至少一種溶劑(S)的組合物施加至疏水性轉(zhuǎn)移材料上； b2)任選地將在步驟bl)中獲得的膜暴露于至少一種溶劑(S)；` b3)將在步驟b2)中獲得的膜轉(zhuǎn)移至片狀含纖維素材料上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項的方法，其中片狀含纖維素材料選自紙、紙板、圖畫紙和棉織物并且其中涂布得到膜厚度為1-1，000 μ m的涂布層。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項的方法，其中使用選自浸涂、噴涂、輥涂、擠壓和刮涂的方法施加組合物。
9.一種組合物，其包含: i)至少一種具有β (beta)-l, 3-糖苷鍵連接的主鏈和至少一個具有結(jié)合至主鏈的β (beta)-1，6-糖苷鍵的側(cè)基的葡聚糖(G)； ?)至少一種離子液體；和 iii)任選地至少一種其他添加劑(A)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的組合物，其中至少一種離子液體選自1-乙基-3-甲基咪唑錢乙酸鹽(EMM)、1，3-二乙基咪唑鎮(zhèn)乙酸鹽和1-丁基-3-甲基咪唑榻'乙酸鹽。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10的組合物，其中葡聚糖(G)的量為0.l-30%w/w。
12.一種包含涂布層的涂布片狀含纖維素材料，其包含至少一種具有β (beta)-1，3-糖苷鍵連接的主鏈和至少一個具有結(jié)合至主鏈的β (beta) _1，6_糖苷鍵的側(cè)基的葡聚糖。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的涂布片狀含纖維素材料，其中片狀材料包含厚度為1-1000μ m的涂布層。
14.一種涂布片狀含纖維素材料，其包含可通過根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項的方法獲得的涂布層。
15.具有β(beta)-1, 3_糖苷鍵連接的主鏈和至少一個具有結(jié)合至主鏈的β (beta)-1, 6-糖苷鍵的側(cè)基的葡聚糖在涂布片狀含纖維素材料中的用途。
【文檔編號】D21H19/34GK103459714SQ201280016875
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年3月28日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月29日
【發(fā)明者】M·格蘭斯特羅姆, S·費賴爾, R·霍爾曼, J·K·施密特, A·金德勒 申請人:巴斯夫歐洲公司, 溫特沙爾控股有限公司