一種胍鹽接枝淀粉多功能造紙助劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開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，使得紙張同時具有高強度和高抗菌性能，改進了紙張的低強度與無抗菌性的兩大缺點，使其具有較高的應(yīng)用價值。
【專利說明】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，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、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、價格便宜、供應(yīng)穩(wěn)定、使用方便、可化學改性及生物降解等優(yōu)點。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。直鏈淀粉含幾百個葡萄糖單元，支鏈淀粉含幾千個葡萄糖單元。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。當用碘溶液進行檢測時，直鏈淀粉液呈顯藍色，而支鏈淀粉與碘接觸時則變?yōu)榧t棕色。由于淀粉本身沒有任何抗菌作用，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)明的目的在于改進淀粉本身無抗菌性能的不足，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。其合成化學式圖見圖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)明的實施例所述的淀粉指“支鏈淀粉”。
[0009]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
我國造紙工業(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報道。本發(fā)明針對目前淀粉本身無抗菌性能的不足，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度的同時，還可賦予紙張高效抗菌性能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明實施例1制備的胍鹽接枝淀粉多功能造紙助劑的化學反應(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紙張強度的影響圖。
[0013]圖4為原紙和涂布紙對大腸桿菌(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。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明方法作進一步的詳細說明。需要特別說明的是，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當包括但不限于本實施例所公開的技術(shù)內(nèi)容。
[0015]實施例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]實施例4 性能測試:
1、涂布紙的強度檢測
將實施例1制備的胍鹽接枝淀粉，用碘溶液進行檢測時，其變?yōu)榧t棕色說明胍鹽接枝淀粉中含有支鏈淀粉。通過對胍鹽接枝淀粉與原淀粉的紅外光譜圖2進行分析對比可知，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)，表明胍鹽成功接枝到淀粉上。
[0022]將實施例1制備的胍鹽接枝淀粉涂布到紙張表面，并對涂布紙的強度進行測定，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，在干燥過程中容易與紙張纖維的羥基形成氫鍵結(jié)合，從而對紙張具有較好的增強作用，當涂布DAS-25時，紙張的干強度從60.2增大到75.3 Nm/g，提高了 25% ;濕強度從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
為說明本發(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，測定原紙與涂布紙的抗菌性能。
[0024]利用實施例1制備的新型胍鹽接枝淀粉多功能造紙助劑對紙張進行涂布后，將涂布紙和原紙分別對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑制性進行了檢測，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%)?？梢钥闯?，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】C08B33/08GK103724441SQ201410010234
【公開日】2014年4月16日 申請日期: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 申請人:福建農(nóng)林大學