分享一种鱼鳞胶原蛋白复合蛛丝蛋白改性造纸施胶剂的制备方法

将乐信息网 http://www.jianglexinxi.cn 2020-09-16 20:49 出处:网络
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一种鱼鳞胶原蛋白复合蛛丝蛋白改性造纸施胶剂的制备方法

[0001]本发明涉及一种鱼鳞胶原蛋白复合蛛丝蛋白改性造纸施胶剂的制备方法,属于施胶剂制备技术领域。

[0002]通过一定作用方式使得纸或纸板具有抗液性能的物质称之为施胶剂。施胶剂需要具备以下特征:(I)具有较低的表面自由能,液固接触角较大;(2)成膜性好,或易分散成微细颗粒,分散后的悬浮液稳定性好,不容易产生凝聚;(3)施胶环境应接近中性,不产生腐蚀作用;(4)资源丰富,价格便宜。施胶剂种类很多,按照施胶剂被使用的方式方法的不同,可分为浆内施胶剂和表面施胶剂。按照原料,施胶剂可分为松香型施胶剂和非松香型施胶剂。松香型施胶剂以松香为主体,主要有松香胶、强化松香胶、石蜡松香胶和分散体松香胶等,主要用于内部施胶。非松香型施胶剂主要有石蜡乳胶、硬脂酸钠、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、动物胶、干酪素、淀粉、合成树脂等,多用于表面施胶,有特殊要求的纸或纸板也用非松香型胶作内部施胶剂。按照施胶剂所用原材料的来源不同,可分为合成类施胶剂和生物质施胶剂。
[0003]综上所述,合成类施胶剂虽然可赋予纸张更优异的性能,近年来发展较迅速,但其所用原料多为资源紧缺、价格昂贵的石油化工产品,且大多不能生物降解,严重影响生产一线职工的身体健康,并对环境造成污染。而生物质施胶剂的原材料来源广、价格低、易生物降解,其在合理利用资源,降低成本,但是其稳定性,成膜性和透明性较差,无法满足对纸张施胶剂的需求,所以需要一种稳定高效的施胶剂很有必要。



[0004]本发明所要解决的技术问题:针对目前生物质施胶剂稳定性能差,不易成膜的问题,提供了一种通过盐析蛋白制备鱼鳞胶原蛋白,随后再通过将捕鸟蛛蛛网进行提取和收集,随后复合制备复合蛋白粉末,随后加热活化,与丙烯酸甲酯聚合制备一种稳定高效的施胶剂。
[0005]为解决上述技术问题,本发明采用如下所述的技术方案是:
(1)选取废弃草鱼鱼鳞,将其洗净并分别置于0.8mol/L的碳酸钠溶液和0.5mol/L的Η)ΤΑ溶液中各浸泡10?15min,待浸泡完成后,对其过滤并收集除杂鱼鳞,按质量比1:10,将除杂鱼鳞与冰醋酸溶液搅拌混合并置于200?300W下超声分散处理2?3h;
(2)待超声分散完成后,将其置于1800?2500r/min下离心分离10?15min,收集上层清液,随后对其滴加除杂鱼鳞等质量的0.8mol/L的氯化钠溶液,控制滴加时间为10?15min,待滴加完成后,静置盐析20?24h,随后对其过滤并收集滤饼,对其真空冷冻干燥6?Sh,制备得鱼鳞胶原蛋白粉末,备用;
(3)按固液比1:10,将收集的捕鸟蛛蛛丝置于质量分数为1%的甲酸溶液中,搅拌混合并在65?70°C下水浴加热24?30h,待加热完成后,将溶液置于O?5°C下透析处理2?3天,收集透析蛛丝蛋白,在2000?2500r/min下高速离心分离并收集下层沉淀,随后对其真空冷冻干燥6?8h,制备得高纯蛛丝蛋白;
(4)按质量比4:1,将步骤(2)制备的鱼鳞胶原蛋白粉末与上述制备的高纯蛛丝蛋白混合,制备混合蛋白,随后按固液比1:5,将混合蛋白与去离子水搅拌混合,在45?50°C下活化处理1?15min,制备得活化蛋白溶液;
(5)按重量份数计,分别称量25?40份活化蛋白溶液、15?20份苯乙烯单体、15?20份丙烯酸甲酯和30?35份冰醋酸溶液,搅拌混合并置于三口烧瓶中,随后再将其置于55?70°C下乳化25?30min,待乳化完成后,对其滴加苯乙烯单体质量5%的0.5mol/的过硫酸铵溶液,搅拌混合并保温加热I?2h,随后停止加热并静置冷却至20?30°C,即可制备得一种鱼鳞胶原蛋白复合蛛丝蛋白改性造纸施胶剂。
[0006]本发明的应用方法是:将上述制备的鱼鳞胶原蛋白复合蛛丝蛋白改性造纸施胶剂,用施胶机对纸张进行表面施胶,施胶量3.2g/m2,原纸样定量:80g/m2,施胶机烘干温度为90°C,将施胶过的纸张在压光机1MPa的压力下压光,施胶后纸张对水的静态接触角较大,同时纸张的Cobb值最小,为10.0g.m—2。
[0007]本发明与其他方法相比,有益技术效果是:
(1)本发明制备的施胶剂浆内施胶后抗张强度可达3.5KN、耐破度为300KPa、挺度为65N.m;
(2)本发明制备过程简单,绿色环保,对环境无污染。

[0008]首先选取废弃草鱼鱼鳞,将其洗净并分别置于0.8mol/L的碳酸钠溶液和0.5mol/L的EDTA溶液中各浸泡10?15min,待浸泡完成后,对其过滤并收集除杂鱼鳞,按质量比1:10,将除杂鱼鳞与冰醋酸溶液搅拌混合并置于200?300W下超声分散处理2?3h;待超声分散完成后,将其置于1800?2500r/min下离心分离10?15min,收集上层清液,随后对其滴加除杂鱼鳞等质量的0.8mol/L的氯化钠溶液,控制滴加时间为10?15min,待滴加完成后,静置盐析20?24h,随后对其过滤并收集滤饼,对其真空冷冻干燥6?Sh,制备得鱼鳞胶原蛋白粉末,备用;按固液比1:10,将收集的捕鸟蛛蛛丝置于质量分数为1%的甲酸溶液中,搅拌混合并在65?70°C下水浴加热24?30h,待加热完成后,将溶液置于O?5°C下透析处理2?3天,收集透析蛛丝蛋白,在2000?2500r/min下高速离心分离并收集下层沉淀,随后对其真空冷冻干燥6?8h,制备得高纯蛛丝蛋白;按质量比4:1,将制备的鱼鳞胶原蛋白粉末与上述制备的高纯蛛丝蛋白混合,制备混合蛋白,随后按固液比1:5,将混合蛋白与去离子水搅拌混合,在45?50°C下活化处理10?15min,制备得活化蛋白溶液;按重量份数计,分别称量25?40份活化蛋白溶液、15?20份苯乙烯单体、15?20份丙烯酸甲酯和30?35份冰醋酸溶液,搅拌混合并置于三口烧瓶中,随后再将其置于55?70°C下乳化25?30min,待乳化完成后,对其滴加苯乙烯单体质量5%的0.5mol/的过硫酸铵溶液,搅拌混合并保温加热I?2h,随后停止加热并静置冷却至20?30°C,即可制备得一种鱼鳞胶原蛋白复合蛛丝蛋白改性造纸施胶剂。
[0009]实例I
首先选取废弃草鱼鱼鳞,将其洗净并分别置于0.8mol/L的碳酸钠溶液和0.5mol/L的Η)ΤΑ溶液中各浸泡1min,待浸泡完成后,对其过滤并收集除杂鱼鳞,按质量比1:10,将除杂鱼鳞与冰醋酸溶液搅拌混合并置于200W下超声分散处理2h;待超声分散完成后,将其置于1800r/min下离心分离lOmin,收集上层清液,随后对其滴加除杂鱼鳞等质量的0.8mol/L的氯化钠溶液,控制滴加时间为lOmin,待滴加完成后,静置盐析20h,随后对其过滤并收集滤饼,对其真空冷冻干燥6h,制备得鱼鳞胶原蛋白粉末,备用;按固液比1:10,将收集的捕鸟蛛蛛丝置于质量分数为1%的甲酸溶液中,搅拌混合并在65°C下水浴加热24h,待加热完成后,将溶液置于O°C下透析处理2天,收集透析蛛丝蛋白,在2000r/min下高速离心分离并收集下层沉淀,随后对其真空冷冻干燥6h,制备得高纯蛛丝蛋白;按质量比4:1,将制备的鱼鳞胶原蛋白粉末与上述制备的高纯蛛丝蛋白混合,制备混合蛋白,随后按固液比1:5,将混合蛋白与去离子水搅拌混合,在45 °C下活化处理1min,制备得活化蛋白溶液;按重量份数计,分别称量25份活化蛋白溶液、20份苯乙烯单体、20份丙烯酸甲酯和35份冰醋酸溶液,搅拌混合并置于三口烧瓶中,随后再将其置于55°C下乳化25min,待乳化完成后,对其滴加苯乙烯单体质量5%的0.5mol/的过硫酸铵溶液,搅拌混合并保温加热Ih,随后停止加热并静置冷却至20°C,即可制备得一种鱼鳞胶原蛋白复合蛛丝蛋白改性造纸施胶剂。
[0010]将上述制备的鱼鳞胶原蛋白复合蛛丝蛋白改性造纸施胶剂,用施胶机对纸张进行表面施胶,施胶量3.2g/m2,原纸样定量:80g/m2,施胶机烘干温度为90 V,将施胶过的纸张在压光机1MPa的压力下压光,施胶后纸张对水的静态接触角较大,同时纸张的Cobb值最小,为10.0g.m—2O
[0011]实例2
首先选取废弃草鱼鱼鳞,将其洗净并分别置于0.8mol/L的碳酸钠溶液和0.5mol/L的Η)ΤΑ溶液中各浸泡12min,待浸泡完成后,对其过滤并收集除杂鱼鳞,按质量比1:10,将除杂鱼鳞与冰醋酸溶液搅拌混合并置于250W下超声分散处理2.5h;待超声分散完成后,将其置于2200r/min下离心分离12min,收集上层清液,随后对其滴加除杂鱼鳞等质量的0.8mol/L的氯化钠溶液,控制滴加时间为12min,待滴加完成后,静置盐析22h,随后对其过滤并收集滤饼,对其真空冷冻干燥7h,制备得鱼鳞胶原蛋白粉末,备用;按固液比1:10,将收集的捕鸟蛛蛛丝置于质量分数为1%的甲酸溶液中,搅拌混合并在67°C下水浴加热28h,待加热完成后,将溶液置于4°C下透析处理3天,收集透析蛛丝蛋白,在2200r/min下高速离心分离并收集下层沉淀,随后对其真空冷冻干燥7h,制备得高纯蛛丝蛋白;按质量比4:1,将制备的鱼鳞胶原蛋白粉末与上述制备的高纯蛛丝蛋白混合,制备混合蛋白,随后按固液比1:5,将混合蛋白与去离子水搅拌混合,在47 V下活化处理12min,制备得活化蛋白溶液;按重量份数计,分别称量30份活化蛋白溶液、20份苯乙烯单体、20份丙烯酸甲酯和30份冰醋酸溶液,搅拌混合并置于三口烧瓶中,随后再将其置于62°C下乳化27min,待乳化完成后,对其滴加苯乙烯单体质量5%的0.5mol/的过硫酸钱溶液,搅拌混合并保温加热Ih,随后停止加热并静置冷却至25°C,即可制备得一种鱼鳞胶原蛋白复合蛛丝蛋白改性造纸施胶剂。
[0012]将上述制备的鱼鳞胶原蛋白复合蛛丝蛋白改性造纸施胶剂,用施胶机对纸张进行表面施胶,施胶量3.2g/m2,原纸样定量:80g/m2,施胶机烘干温度为90 V,将施胶过的纸张在压光机1MPa的压力下压光,施胶后纸张对水的静态接触角较大,同时纸张的Cobb值最小,为10.0g.m—2O
[0013]实例3 首先选取废弃草鱼鱼鳞,将其洗净并分别置于0.8mol/L的碳酸钠溶液和0.5mol/L的Η)ΤΑ溶液中各浸泡15min,待浸泡完成后,对其过滤并收集除杂鱼鳞,按质量比1:10,将除杂鱼鳞与冰醋酸溶液搅拌混合并置于300W下超声分散处理3h;待超声分散完成后,将其置于2500r/min下离心分离15min,收集上层清液,随后对其滴加除杂鱼鳞等质量的0.8mol/L的氯化钠溶液,控制滴加时间为15min,待滴加完成后,静置盐析24h,随后对其过滤并收集滤饼,对其真空冷冻干燥8h,制备得鱼鳞胶原蛋白粉末,备用;按固液比1:10,将收集的捕鸟蛛蛛丝置于质量分数为1%的甲酸溶液中,搅拌混合并在70°C下水浴加热30h,待加热完成后,将溶液置于5°C下透析处理3天,收集透析蛛丝蛋白,在2500r/min下高速离心分离并收集下层沉淀,随后对其真空冷冻干燥Sh,制备得高纯蛛丝蛋白;按质量比4:1,将制备的鱼鳞胶原蛋白粉末与上述制备的高纯蛛丝蛋白混合,制备混合蛋白,随后按固液比1:5,将混合蛋白与去离子水搅拌混合,在50 °C下活化处理15min,制备得活化蛋白溶液;按重量份数计,分别称量40份活化蛋白溶液、15份苯乙烯单体、15份丙烯酸甲酯和30份冰醋酸溶液,搅拌混合并置于三口烧瓶中,随后再将其置于70°C下乳化30min,待乳化完成后,对其滴加苯乙烯单体质量5%的0.5mol/的过硫酸铵溶液,搅拌混合并保温加热2h,随后停止加热并静置冷却至30°C,即可制备得一种鱼鳞胶原蛋白复合蛛丝蛋白改性造纸施胶剂。
[0014]将上述制备的鱼鳞胶原蛋白复合蛛丝蛋白改性造纸施胶剂,用施胶机对纸张进行表面施胶,施胶量3.2g/m2,原纸样定量:80g/m2,施胶机烘干温度为90 V,将施胶过的纸张在压光机1MPa的压力下压光,施胶后纸张对水的静态接触角较大,同时纸张的Cobb值最小,为10.0g.m—2O

1.一种鱼鳞胶原蛋白复合蛛丝蛋白改性造纸施胶剂的制备方法,其特征在于具体制备步骤为: (1)选取废弃草鱼鱼鳞,将其洗净并分别置于0.8mol/L的碳酸钠溶液和0.5mol/L的Η)ΤΑ溶液中各浸泡10?15min,待浸泡完成后,对其过滤并收集除杂鱼鳞,按质量比1:10,将除杂鱼鳞与冰醋酸溶液搅拌混合并置于200?300W下超声分散处理2?3h; (2)待超声分散完成后,将其置于1800?2500r/min下离心分离10?15min,收集上层清液,随后对其滴加除杂鱼鳞等质量的0.8mol/L的氯化钠溶液,控制滴加时间为10?15min,待滴加完成后,静置盐析20?24h,随后对其过滤并收集滤饼,对其真空冷冻干燥6?Sh,制备得鱼鳞胶原蛋白粉末,备用; (3)按固液比1:10,将收集的捕鸟蛛蛛丝置于质量分数为1%的甲酸溶液中,搅拌混合并在65?70°C下水浴加热24?30h,待加热完成后,将溶液置于O?5°C下透析处理2?3天,收集透析蛛丝蛋白,在2000?2500r/min下高速离心分离并收集下层沉淀,随后对其真空冷冻干燥6?8h,制备得高纯蛛丝蛋白; (4)按质量比4:1,将步骤(2)制备的鱼鳞胶原蛋白粉末与上述制备的高纯蛛丝蛋白混合,制备混合蛋白,随后按固液比1:5,将混合蛋白与去离子水搅拌混合,在45?50°C下活化处理1?15min,制备得活化蛋白溶液; (5 )按重量份数计,分别称量25?40份活化蛋白溶液、15?20份苯乙烯单体、15?20份丙烯酸甲酯和30?35份冰醋酸溶液,搅拌混合并置于三口烧瓶中,随后再将其置于55?70°C下乳化25?30min,待乳化完成后,对其滴加苯乙烯单体质量5%的0.5mol/的过硫酸铵溶液,搅拌混合并保温加热I?2h,随后停止加热并静置冷却至20?30°C,即可制备得一种鱼鳞胶原蛋白复合蛛丝蛋白改性造纸施胶剂。
本发明涉及一种鱼鳞胶原蛋白复合蛛丝蛋白改性造纸施胶剂的制备方法,属于施胶剂制备技术领域。针对目前生物质施胶剂稳定性能差,不易成膜的问题,提供了一种通过盐析蛋白制备鱼鳞胶原蛋白,随后再通过将捕鸟蛛蛛网进行提取和收集,随后复合制备复合蛋白粉末,随后加热活化,与丙烯酸甲酯聚合制备一种稳定高效的施胶剂,本发明制备的施胶剂浆内施胶后抗张强度可达3.5KN、耐破度为300KPa、挺度为65N·m且制备过程简单,绿色环保,对环境无污染。
D21H21/16
CN105672035
CN201610175423
周荣, 高力群
周荣
2016年6月15日
2016年3月25日

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