一种阴离子有机微粒及其制备与应用

摘要

本发明涉及一种用于造纸微粒助留助滤体系的阴离子有机微粒及其制备与应用。以木浆、微晶纤维素或棉花为原料，采用酸水解法或生物酶水解法制备纳米微晶纤维素；纳米微晶纤维素悬浮液配置成质量浓度1-10％的溶液B；再配制pH11-14、浓度1-10％的阴离子改性试剂溶液A，将溶液A与溶液B按比例混合，透析，得到阴离子改性的纳米微晶纤维素悬浮液。在造纸微粒助留助滤体系中的应用时加入0.05％-2.0％的本发明的阴离子有机微粒，抄成纸张。本发明的用于造纸微粒助留助滤体系的阴离子有机微粒，具有很好的生物相容性与生物可降解性，比表面积大，表面阴电荷密度高，助留助滤效果好。

主权项

一种用于造纸微粒助留助滤体系的阴离子有机微粒，是由以下方法制备的：（1）以混合办公废纸脱墨浆、漂白针叶木硫酸盐浆、漂白阔叶木硫酸盐浆、微晶纤维素或棉花为原料，采用下列方法之一制备纳米微晶纤维素悬浮液：酸水解法：将原料粉碎，过20目筛，在20℃‑65℃下加入浓度30‑64wt%的硫酸，使酸与原料的体积质量比（5～15）：1，单位毫升比克，原料浆以绝干料计；搅拌下，反应10‑70min，然后将悬浮液用去离子水稀释10倍终止反应；产物用去离子水反复离心冲洗至pH值5.0～5.5；将得到产物放入透析袋中，用流动的去离子水透析至恒定pH值；透析后的悬浮液在冰水浴中进行超声波振荡处理5‑50min，得到纳米微晶纤维素悬浮液；或者，生物酶水解法：将原料粉碎，过20目筛，取粉碎后的原料放入锥形瓶中，向锥形瓶中加入水，再加入缓冲液调节溶液的pH值到6‑7，加入纤维素酶，每克绝干原料加入纤维素酶5000~80000IU，置于摇床中，调温度到40‑60℃，振荡速度为50‑250r/min，反应24‑72h使纤维素发生酶解；反应结束后，取出样品，离心分离，得纳米微晶纤维素胶体悬浮液；所述纤维素酶为和氏璧生物技术有限公司生产的中性纤维素酶，其滤纸酶活20000~40000IU/g；（2）将质量浓度1‑10%的阴离子改性试剂溶液调至pH值11‑14为溶液A，所述阴离子改性试剂是硼酸、苯硼酸、硼酸钠或硼酸钾；（3）将步骤（1）制得的纳米微晶纤维素悬浮液配置成质量浓度1‑10%的溶液B，然后，将步骤（2）制得的溶液A与所述溶液B按（9～1）：1体积比混合，在10‑100r/min低转数下磁力搅拌1‑30min后，在流动的去离子水里透析5‑10天，得到阴离子改性的纳米微晶纤维素悬浮液，即为用于造纸微粒助留助滤体系的阴离子有机微粒。