一種龍蝦殼‑檸檬酸複合疏水高附著纖維紙的製備方法與流程

2023-09-17 16:17:25 2

本發明屬於纖維紙技術領域，具體涉及一種龍蝦殼-檸檬酸複合疏水高附著纖維紙的製備方法。

背景技術：

近年來我國小龍蝦產業迅速發展，在滿足國民物質生活的同時，也產生了大量的以蝦殼為代表的廢棄物。甲殼素是由蝦、蟹或昆蟲外殼經過酸鹼加工處理而得到的天然高分子材料，而殼聚糖是甲殼素的衍生物。

甲殼素，又稱甲殼質、幾丁質、聚乙醯氨基葡萄糖等，是由n-乙醯氨基葡萄糖縮聚而成的線型聚合物。其緊密的晶體結構使其不溶於水、稀酸、鹼、醇以及其他的有機溶劑。這在一定程度上限制了它的應用範圍。但其脫乙醯基產物殼聚糖，由於增加了活性基團-氨基，使其溶解性有所改善，應用範圍較甲殼素而言也得到了很大地推廣。殼聚糖是自然界中唯一的鹼性多糖，自然界中的含量僅次於纖維素。

近年來我國造紙工業的發展也進入快速增長期，現在的包裝紙運用到很多的領域中，在農業包裝中常常會用到包裝紙來保護水果和蔬菜，或是起到緩衝的作用，將農業包裝箱中的縫隙進行填補，減少對農作物的損傷，但是現有的包裝紙附著力差，並且不能夠降解，不能再生，不能對環保事業做出貢獻。

技術實現要素：

本發明目的就是為了彌補缺陷，提供一種龍蝦殼-檸檬酸複合疏水高附著纖維紙的製備方法，本發明製備的纖維紙，附著力優良，能夠降解與再生，且對環境友好，可對環保事業做出貢獻。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種龍蝦殼-檸檬酸複合疏水高附著纖維紙的製備方法，包括以下步驟：

（1）將20-30重量份龍蝦殼置於高壓蒸汽滅菌鍋中設置溫度120-130℃、保溫5-15分鐘後，取出加入25-35重量份雙氧水與15-25重量份0.1-0.5mol/l氫氧化鈉水溶液在20-30℃下攪拌12-24小時後，去除上清液，水洗3-4次後晾乾，用球磨機磨細後，待用；

（2）在室溫條件下，將步驟（1）所得物加入150-300重量份去離子水並於40-60℃轉速400-500r/min攪拌溶解後，將5-10重量份檸檬酸緩慢加入到溶液中，待加入完成後，加入1-3重量份次亞磷酸鈉，保溫反應15-20分鐘後，繼續攪拌反應1-3小時後停止加熱，待用；

（3）將30-40重量份的纖維和步驟（2）所得物加入100-110重量份去離子水後加入1-2重量份纖維素酶，於40-50℃條件下預處理2-3小時，然後在80-90℃處理2-3小時後，冷卻至室溫浸泡4-5天後，加入2-5重量份保水劑攪拌20-30分鐘，高速攪拌成絨，得到漿料，待用；

（4）將步驟（3）得到的的漿料與40-80重量份碳酸鈣混合均勻，經過抄片、真空乾燥、烘乾工序，得龍蝦殼-檸檬酸複合疏水高附著纖維紙。

所述步驟（1）的球磨機磨細為將裝好料的球磨罐固定在球磨機上以200-300r/min的轉速球磨30-40分鐘，然後將球磨罐取下，上下搖晃5-10次，接著將球磨罐再次固定在球磨機上，繼續球磨20-60分鐘。

所述步驟（2）中將檸檬酸緩慢加入到溶液中為將5-10檸檬酸溶於20-30重量份水後進行滴加，滴加時控制滴加速度為1-2ml/min。

步驟（3）所述的纖維為竹纖維、再生纖維、秸稈、木材中的一種或多種。

步驟（4）所述的真空乾燥工序的壓力為0.05-0.1mpa，所述烘乾工序的溫度為95-105℃。

本發明的優點是：

本發明首先利用龍蝦殼經過高壓蒸汽滅菌鍋，雙氧水與氫氧化鈉溶液處理後球磨成細粉，然後將其溶於水後，加熱攪拌溶解，滴加入檸檬酸溶液，之後加入次亞磷酸鈉，進行反應後，與纖維混合後經過纖維素酶酶解後，在室溫下通過在水中繼續降解，之後打成漿料，加入碳酸鈣後然後經過抄片、真空乾燥、烘乾工序既得。龍蝦殼經過高壓蒸汽滅菌鍋滅菌處理，疏鬆蝦殼，雙氧水與氫氧化鈉可加速龍蝦殼中蛋白質的溶解速率，去除蛋白質，以次亞磷酸鈉為催化劑，檸檬酸與龍蝦殼中氨基發生醯化反應，引入親水基團羧基來改善水溶性，之後加入纖維進行降解時可得到多元體系，提高碳酸鈣與纖維的結合力，使碳酸鈣能有效附著在漿料纖維上，形成高附著體系。本發明製備的纖維紙，附著力優良，能夠降解與再生，且對環境友好，可對環保事業做出貢獻。

具體實施方式

一種龍蝦殼-檸檬酸複合疏水高附著纖維紙的製備方法，包括以下步驟：

（1）將25重量份龍蝦殼置於高壓蒸汽滅菌鍋中設置溫度125℃、保溫10分鐘後，取出加入30重量份雙氧水與20重量份0.3mol/l氫氧化鈉水溶液在25℃下攪拌18小時後，去除上清液，水洗3次後晾乾，用球磨機磨細後，待用；

（2）在室溫條件下，將步驟（1）所得物加入180重量份去離子水並於50℃轉速450r/min攪拌溶解後，將8重量份檸檬酸緩慢加入到溶液中，待加入完成後，加入2重量份次亞磷酸鈉，保溫反應15分鐘後，繼續攪拌反應2小時後停止加熱，待用；

（3）將35重量份的纖維和步驟（2）所得物加入105重量份去離子水後加入1.5重量份纖維素酶，於45℃條件下預處理2.5小時，然後在85℃處理2.5小時後，冷卻至室溫浸泡4天後，加入3重量份保水劑攪拌25分鐘，高速攪拌成絨，得到漿料，待用；

（4）將步驟（3）得到的的漿料與60重量份碳酸鈣混合均勻，經過抄片、真空乾燥、烘乾工序，得龍蝦殼-檸檬酸複合疏水高附著纖維紙。

所述步驟（1）的球磨機磨細為將裝好料的球磨罐固定在球磨機上以250r/min的轉速球磨35分鐘，然後將球磨罐取下，上下搖晃5次，接著將球磨罐再次固定在球磨機上，繼續球磨40分鐘。

所述步驟（2）中將檸檬酸緩慢加入到溶液中為將8檸檬酸溶於25重量份水後進行滴加，滴加時控制滴加速度為1.5ml/min。

步驟（3）所述的纖維為竹纖維、再生纖維、秸稈、木材中的一種或多種。

步驟（4）所述的真空乾燥工序的壓力為0.08mpa，所述烘乾工序的溫度為100℃。