改性皮革废弃物用作纸张增强剂
谭扬 邱化玉 武书彬
(1.华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室,广州510640
2.山东轻工业学院制浆造纸工程省级重点学科,济南250100;
3.杭州师范学院有机硅化学及材料技术重点实验室,杭州310012)
摘要:以制革废弃物的提取物明胶、丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为原料,采用氧化还原引发体系,利用反相乳液聚合方法合成了系列明胶三元接枝共聚物。通过接枝聚合物对漂白麦草浆增强效果的影响,确立了最佳的聚合反应条件。结果表明,当反应温度为55~60℃,反应pH值为7,反应时间为4h,引发剂用量为1.0%,阳离子单体DMC用量为25%时,可以获得较好的纸页物理性能。用最佳反应条件合成的接枝聚合物的加入量为绝干浆的1%时,纸页的裂断长和耐破指数与空白样相比,增幅分别可达15.94%和16.09%。通过IR光谱证明了接枝产物的存在,并利用扫描电镜观测到加入助剂前后纤维的连接情况。
关键词:明胶;丙烯酰胺;甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵;接枝共聚;反相胶乳;增强剂
中图分类号:TS727+.2文献标识码:A文章编号:1001-6309(2007)03-0045-04
我国制革工业每年约产生140多万t的皮革边角废弃物,是造成皮革工业污染严重的重要因素之一。皮革废弃物的资源化现已成为国内外关注的重要课题。从含铬废弃物中提取胶原,是解决废弃物的一条有效途径。近年来,随着分子生物学的发展,人们对胶原性质的认识更加深入,其应用领域也更为广泛。由于胶原是构成动物机体的重要功能物质及它具有合成高分子材料无可比拟的生物相容性和生物降解性,因此胶原作为天然的生物资源,在许多领域得到国内外的广泛关注。
明胶是一种由18种氨基酸组成的蛋白质,是胶原蛋白质的水解产物,明胶具有许多优良的物理和化学性能,在食品、医学、化妆品、饲料、农业、皮革等行业占有很重要的地位。但由于明胶本身存在一些缺陷,导致它在一些领域的应用受到限制,因此对明胶进行化学改性近年来受到了普遍重视,其中最主要的就是明胶的接枝共聚改性。目前,明胶接枝物已应用于感光材料、医药、食品、纺织和印刷等领域,但作为造纸湿部助剂的应用国内外鲜有报道。本课题组近年来做了一些探索性工作,得到了一些有意义的研究成果,本文用反相乳液聚合方法合成了系列阳离子明胶三元接枝共聚物,并对其结构进行了红外光谱表征,对其性能进行了研究,探索了它对漂白麦草浆的增强效果。