專利名稱：：改性瓜爾膠及其制備方法和在制備煙草薄片中的應用的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種改性瓜爾膠及其制備方法和在制備煙草薄片中的應用。
背景技術：
：目前，瓜爾膠及其改性產(chǎn)品主要應用于化妝品、石油開采、食品、醫(yī)藥，紡織、建筑和造紙等行業(yè)。近年來尤其是在造紙行業(yè)，改性瓜爾膠的應用越來越廣泛，其作用也越來越為人們所認可。瓜爾膠是一種豆科植物，為天然的半乳甘露聚糖，主要生長在印度和巴基斯坦干旱地區(qū)，其化學結構的主鏈為(1，4)一J3—D甘露糖為單元，側鏈由(X—D半乳糖組成并以(1，6)鍵與主鏈相接。每隔一個甘露糖就有一個半乳糖支鏈，兩者比例大約是2:1。瓜爾膠能分散在水中，形成高粘度液體，一般瓜爾膠原粉的1X水溶液的粘度為40006000mPa,s。天然瓜爾膠有以下缺點水不溶物含量高；不能快速溶漲水合，溶解速度慢；粘度不易控制；耐電解質、耐微生物降解性較差，但是經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，對瓜爾膠原粉進行改性后可以明顯改善以上缺點。瓜爾膠的改性研究是基于其不同的應用目的展開的，改性的瓜爾膠主要用在日用化學品，油田化學品，造紙工業(yè)，礦山開采等方面，并得到大規(guī)模的市場認同。專利US3297604公開了一種用半乳糖氧化酶降解瓜爾膠的制備方法。專利US5554745中公開了一種半乳糖氧化酶降解陽離子瓜爾膠的制備方法。專利CN1401725A介紹了一種陽離子瓜爾膠的制備方法。該陽離子瓜爾膠用于洗發(fā)香波及其他化妝品行業(yè)，是一種新型陽離子表面活性劑。專利CN1757827A介紹了一種羥垸基陽離子瓜爾膠的制備方法，該瓜爾膠分子中既帶有季胺鹽陽離子，又接枝了非離子羥烷基基團，用作紙張助留劑。其不足之處在于改性瓜爾膠水溶液濃度較低，其制備方法難以工業(yè)化和大批量生產(chǎn)，成本較高。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種改性瓜爾膠及其制備方法和在制備煙草薄片中的應用，以克服現(xiàn)有技術存在的上述缺陷。本發(fā)明的改性瓜爾膠的制備方法，包括如下步驟1)將80350重量份的溶劑與5090重量份瓜爾膠原粉混合；2)加入825重量份的堿性催化劑，升溫至208(TC，加入110重量份的交聯(lián)劑，反應27小時；3)用中和劑調(diào)節(jié)體系pH值為810，加入215重量份的陽離子化助劑，升溫至357(TC，保溫反應16小時；4)用中和劑調(diào)節(jié)pH值為78。5)反應液經(jīng)過濾、洗滌、烘干后得到所述改性瓜爾膠。所說的溶劑選自甲醇、乙醇、異丙醇、石油醚或丙酮的一種或兩種以上的混合物；所說的堿性催化劑選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、二乙醇胺、三乙醇胺或二乙烯三胺中的一種或兩種以上的混合物；所說的交聯(lián)劑選自環(huán)氧氯丙烷、甲醛、三氯偏磷或三聚磷酸鈉的一種或兩種以上的混合物；所說的中和劑選自鹽酸、硫酸或冰乙酸中的一種或兩種以上的混合物；所說的陽離子化助劑選自3-氯-2-羥丙基-三甲基氯化銨、2,3-環(huán)氧丙基三甲基氯化銨、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯一氯甲垸季銨或甲基丙烯酸二甲胺基乙酯氯化芐季銨中的一種或兩種以上的混合物；優(yōu)選的，各物料的重量份為瓜爾膠6080份，溶劑100200份，催化劑1020份，交聯(lián)劑38份，陽離子化助劑510份，中和劑1016份。采用上述方法制備的用于煙草薄片的瓜爾膠，可用作造紙助劑，用于煙草薄片的制備。瓜爾膠有著和纖維素相似的分子結構，決定了它和纖維素具有天然的相親性。經(jīng)過改性后，瓜爾膠帶有陽離子電荷，流動性好、與其他添加劑、助劑有良好配伍性，極易在纖維表面形成網(wǎng)狀高分子彈性膜，從而具有很好的助留助濾效果，助留效果可提高30%以上。具體實施例方式實施例1常溫下往反應釜中加入100克甲醇，將60克瓜爾膠原粉分散均勻后，加入重量濃度為50%氫氧化鈉溶液10克，升溫至2(TC，隨后緩慢加入環(huán)氧氯丙烷3克，繼續(xù)保溫反應5小時，加入鹽酸，調(diào)節(jié)體系pH值為8，然后緩慢加入陽離子化助劑3-氯-2羥丙基-三甲基氯化銨5克，升溫至70°C，保溫反應l小時，降溫出料，用鹽酸12克中和體系pH為8，抽濾，烘干粉碎，密封包裝待用。實施例2常溫下往反應釜中加入150克石油醚，將70克瓜爾膠原粉分散均勻后，加入重量濃度為50%三乙醇胺溶液15克，升溫至5(TC，隨后緩慢加入三氯偏磷5克，保溫反應2小時，加入硫酸，調(diào)節(jié)體系pH值為10，然后緩慢加入陽離子化助劑2,3-環(huán)氧丙基三甲基氯化銨7克，然后升溫至35°C，保溫反應3小時，降溫出料，用醋酸16克中和pH為7.5，抽濾，烘干粉碎，密封包裝待用。實施例3常溫下往反應釜中加入200克丙酮，將80克瓜爾膠原粉分散均勻后，加入重量濃度為50%二乙烯三胺溶液20克，升溫至80。C，隨后緩慢加入三聚磷酸鈉8克，保溫反應7小時，加入冰乙酸，調(diào)節(jié)體系pH值為9，然后緩慢加入陽離子化助劑甲基丙烯酸二甲胺基乙酯氯化芐季鉸10克，然后升溫至45°C，保溫反應5小時，降溫出料，用硫酸10克中和pH為8，抽濾，烘干粉碎，密封包裝待用。實施例4常溫下往反應釜中加入150克乙醇，將70克瓜爾膠原粉分散均勻后，加入重量濃度為50%三乙醇胺溶液20克，升溫至60°C，隨后緩慢加入三氯偏磷8克，保溫反應5小時，加入鹽酸和硫酸質量比l:l混合物，調(diào)節(jié)體系pH值為8，然后緩慢加入陽離子化助劑2，3-環(huán)氧丙基三甲基氯化銨9克，然后升溫至55"C，保溫反應6小時，降溫出料，用醋酸14克中和pH為7，抽濾，烘干粉碎，密封包裝待用。實施例5改性瓜爾膠在造紙法制備煙草薄片中的應用-(1)打漿煙草干漿浸泡20h，取40g絕干漿，疏解機轉速3000轉，漿濃13.3%，原漿叩解度28。SR，而后，用100目網(wǎng)洗漿2次。針葉木漿為加拿大"北木"牌打漿，盤磨式打漿機，比壓3.33，打漿濃度10.0%;(1#)木漿轉速17000轉，叩解度69。SR(2弁)木漿轉速13000轉，叩解度54。SR;(2)抄片實驗樣品混合漿煙草漿95%、1#針葉木漿5%(絕干漿)填料原料PCC(山東洪峰造紙化學品有限公司)粒徑38.75%(-2.按照抄60g/m2的紙樣計算加入量，抄片機面網(wǎng)80目。實驗方案(以下百分比均為重量)(1)適量混合漿+15%填料(2)適量混合漿+15°/。填料+0.1°/。助劑1(3)適量混合漿+15%填料+0.1%實施例1(4)適量混合漿+15%填料+0.1%實施例2(5)適量混合漿+15°/。填料+0.1%實施例3(6)適量混合漿+15%填料+0.1%實施例4以上添加量均按絕干量計算加入量(注助劑1為專利CN1757827A制備的改性瓜爾膠。)手抄片成型后,用上光機烘干。(3)涂布采取噴涂方式涂布，涂布用料為煙草槳萃取液，涂料應用溫度50QC，用自制涂布器向手抄片紙樣均勻涂布，涂布量為1.5g/m2，10(^C烘箱干燥成紙。實驗數(shù)據(jù)和結果-<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>從表中可以看出添加實施例14的紙張?zhí)盍狭糁鵀V、灰分、裂斷長都有明顯的增加。權利要求1.一種改性瓜爾膠及的制備方法，其特征在于，包括如下步驟1)將80～350重量份的溶劑與50～90重量份瓜爾膠原粉混合；2)加入8～25重量份的堿性催化劑，加入1～10重量份的交聯(lián)劑，反應；3)用中和劑調(diào)節(jié)體系pH值為8～10，加入2～15重量份的陽離子化助劑，升溫反應；4)用中和劑調(diào)節(jié)pH值為7～8；5)反應液經(jīng)過濾、洗滌、烘干后得到所述改性瓜爾膠。2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟2)中，升溫至2080°C，反應27小時，步驟3)中，升溫至3570。C，保溫反應16小時。3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所說的陽離子化助劑選自3-氯-2-羥丙基-三甲基氯化銨、2,3-環(huán)氧丙基三甲基氯化銨、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯一氯甲烷季銨或甲基丙烯酸二甲胺基乙酯氯化芐季銨中的一種或兩種以上的混合物。4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所說的溶劑選自甲醇、乙醇、異丙醇、石油醚或丙酮的一種或兩種以上的混合物。5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所說的堿性催化劑選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、二乙醇胺、三乙醇胺或二乙烯三胺中的一種或兩種以上的混合物。6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所說的交聯(lián)劑選自環(huán)氧氯丙烷、甲醛、三氯偏磷或三聚磷酸鈉的一種或兩種以上的混合物。7.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所說的中和劑選自鹽酸、硫酸或冰乙酸中的一種或兩種以上的混合物。8.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，各物料的重量份為瓜爾膠6080份，溶劑100200份，催化劑1020份，交聯(lián)劑38份，陽離子化助劑510份，中和劑1016份。9.根據(jù)權利要求18任一項所述方法制備的改性瓜爾膠。10.根據(jù)權利要求9所述的改性瓜爾膠的應用，其特征在于，用作造紙助劑或用于煙草薄片的制備。全文摘要本發(fā)明提供了一種改性瓜爾膠及其制備方法和在制備煙草薄片中的應用，將瓜爾膠原粉分散在惰性溶劑中，經(jīng)堿化、交聯(lián)、陽離子化改性，最后經(jīng)中和、過濾、烘干得到所述瓜爾膠改性物。將本發(fā)明制備的產(chǎn)品配置成水溶液，然后加入到煙草薄片制備配方中。該產(chǎn)品具有明顯的助留、增強效果。與不添加此助劑的制備方法相比，助留效果可提高30％以上。文檔編號C08B37/00GK101210055SQ20071017285公開日2008年7月2日申請日期2007年12月24日優(yōu)先權日2007年12月24日發(fā)明者施曉旦,麗李,田久旺申請人:上海東升新材料有限公司