一种硬脂酸改性纳米二氧化钛抄造的纸张及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种硬脂酸改性纳米二氧化钛抄造的纸张，按如下步骤制备：（1）先将硫酸铝配成质量浓度为5％-20％的水溶液，浸渍滤纸1-3min后，将滤纸在100-105oC下烘干编号；（2）将浓度为5-9％的硬脂酸于乙醇中，按纳米二氧化钛:硬脂酸＝1：1~1：4的比例加入纳米二氧化钛分散于硬脂酸-乙醇溶液中，获得含有纳米二氧化钛的硬脂酸－乙醇溶液，将步骤（1）中所述经硫酸铝浸渍的滤纸，在该硬脂酸-纳米二氧化钛的乙醇溶液中提拉浸渍数次；之后，先风干24-48h，即得。

A kind of paper made of nano titanium dioxide stearic acid and preparation method thereof

The invention relates to a nanometer titania made of stearic acid coated paper, prepared by the following steps: (1) the quality of the concentration of aluminum sulfate with 5%-20% aqueous solution and 1-3min impregnated filter paper, filter paper drying under the 100-105oC number; (2) the concentration of stearic acid 5-9% in ethanol and according to the nanometer titanium dioxide: stearic acid = 1:1~1:4 added TiO2 nanoparticles dispersed in stearic acid ethanol solution, which contains nanometer titanium dioxide stearic acid ethanol solution, step (1) in the aluminum sulfate impregnated filter paper, the stearic acid ethanol solution of nano titanium dioxide in dip coating times after the first dry; 24-48h, namely.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种加填抄造的纸张，特别是一种硬脂酸改性纳米二氧化钛抄造的纸张及其制备方法。
技术介绍
硬脂酸，英文名:StearicAcid别名:十八酸、十八烷酸、脂蜡酸，是一种高级饱和脂肪酸，纯品为带有光泽的白色柔软小片。相对密度0.9408（20℃），熔点69~70℃，沸点383℃，折射率1.4299(80℃)，工业品为白色或微黄色颗粒状，为硬脂酸与棕榈酸的混合物，并含有少量油酸，微有牛油样气味。极微溶于冷水，易溶于苯、甲苯、氯仿、四氯化碳、二硫化碳、乙酸戊酯等，也溶于乙醇、丙酮。硬脂酸本身具有润滑效果，常作为疏水剂使用，对纸张进行改性时，可以赋予纸张更多的特殊性能。近年来,随着我国经济的高速发展,人们生活和文化水平的提高,科技的进步,推动了特殊纸种在各领域中作为新材料的广泛应用。某些特殊填料可以赋予纸张特殊的性能，例如，磁性、光催化性、阻燃性、抗菌性、导电性、除臭性、高松厚性、热缓冲/隔热性、光致发光性，使加填纸张成为特种纸来满足人们对纸张更多新性能的需求然而，在纸张中加填也对纸张质量和造纸工业生产造成负面影响，加填的纸张，由于填料分散于纤维之间，使纸张的结构疏松多孔，减少了纤维间的相互接触和氢键结合，使纸张的物理强度下降，加填还会使纸张掉毛掉粉现象增加，并使纸张毛细孔增加，提高了纸张的吸收性，减小纸张的伸缩变形和保水性能，加填还会降低纸张的施胶度，尤其是碱性填料对酸性施胶的危害更大。纳米二氧化钛TiO2具有很强的“超亲水性”，在它的表面不易形成水珠，而且纳米TiO2在可见光照射下可以对碳氢化合物作用。利用这样一个效应可以在玻璃、陶瓷和瓷砖的表面涂上一层纳米TiO2薄层，利用氧化钛的光催化反应就可以把吸附在氧化钛表面的有机污染物分解为CO2和O2，同剩余的无机物一起可被雨水冲刷干净，从而实现自清洁功能。日本东京已有人在实验室研制成功自洁瓷砖，这种新产品的表面上有一薄层纳米TiO2，任何粘污在表面上的物质，包括油污、细菌在光的照射下，由于纳米TiO2的催化作用，可以使这些碳氢化合物物质进一步氧化变成气体或者很容易被擦掉的物质。纳米TiO2光催化作用使得高层建筑的玻璃、厨房容易粘污的瓷砖、汽车后视镜及前窗玻璃的保洁都可很容易地进行。纸是在纸机上抄造形成的,湿纸页在网部的脱水成形,再经压榨及干燥部的进一步强化脱水而成。造纸过程中加入矿物填料不仅可用来改进纸张的光学性能、平滑度和印刷适印性等，而且节约能源、降低原料消耗、提高纸品性能和产量，在造纸领域广泛采用。目前的纸张浆内施胶剂主要有松香胶、强化松香胶、分散松香胶、石油树脂胶、石蜡胶等，其中松香类施胶剂和石油树脂类施胶剂主要用于酸性抄纸，对填料改性效果较差，难以达到工业化生产的要求。因此迫切希望找到一种填料改性方法，在增强纸张性能的同时赋予纸张良好的施胶性。
技术实现思路
：对纳米二氧化钛进行表面改性是减小其不良影响的有效途径。用硬脂酸的钾盐或钠盐与淀粉或铝盐的复合物对纳米二氧化钛改性，改性后纳米二氧化钛表面的复合物可为改性剂提供结合点，在一定程度上能提高硬脂酸的施胶效率。本专利技术为了降低纳米二氧化钛加填对纸张的负面影响，提高其对抄纸适应性，赋予纸张更多的特殊性能。研发了一种硬脂酸改性纳米二氧化钛，使表面改性和加填合二为一，缓解了加填对纸张的损伤，提高了纸张的性能。采用硬脂酸改性纳米二氧化钛的方式，显著提高了纸张表面的粗糙度，降低纸张表面能，使处理后的纸张静态接触角明显增加，获得了良好的疏水性能。所采用的制备方法工艺简单、成本低廉，具有实用价值。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种硬脂酸改性纳米二氧化钛抄造的纸张，按如下步骤制备：（1）先将硫酸铝配成质量浓度为5％-20％的水溶液，浸渍滤纸1-3min后，将滤纸在100-105oC下烘干编号；（2）将浓度为5-9％的硬脂酸于乙醇中，按纳米二氧化钛:硬脂酸＝1：1~1：4的比例加入纳米二氧化钛分散于硬脂酸-乙醇溶液中，获得含有纳米二氧化钛的硬脂酸－乙醇溶液，将步骤（1）中所述经硫酸铝浸渍的滤纸，在该硬脂酸-纳米二氧化钛的乙醇溶液中提拉浸渍数次；之后，先风干24-48h，即得。优选的，步骤（2）中用涂料刮棒将所述的硬脂酸改性纳米二氧化钛在所述滤纸表面进行涂布，涂布量要控制为5-10g/m2优选的，步骤（2）中用涂料刮棒将所述的硬脂酸改性纳米二氧化钛在所述滤纸表面进行涂布，涂布量要控制为8g/m2优选的，将含有纳米二氧化钛的硬脂酸－乙醇溶液超声振荡5-10min。优选的，将所述提拉浸渍后的滤纸在恒温鼓风干燥箱于100℃-105℃干燥15-20min。一种硬脂酸改性纳米二氧化钛，组成为硬脂酸8-12份，纳米二氧化钛2-3份、乙醇90-85份；按如下步骤制备：（1）先将硫酸铝配成质量浓度为5％-20％的水溶液，浸渍滤纸1-3min后，将滤纸在100-105oC下烘干编号；（2）将浓度为5-9％的硬脂酸于乙醇中，按纳米二氧化钛:硬脂酸＝1：1~1：4的比例加入纳米二氧化钛分散于硬脂酸-乙醇溶液中，即得。本专利技术有益的效果是：（1）降低纳米二氧化钛加填对纸张的负面影响，缓解了纳米二氧化钛加填对纸张的损伤，提高其对抄纸适应性（2）提高了硬脂酸改性纳米二氧化钛抄造的纸张表面的粗糙度，降低其表面能，显著增加处理后的纸张静态接触角，获得高抗水性纸张（3）纸在赋予纸张较高的抗水性同时，也纸张具有抗菌性、憎液性能和很强的抗酸碱性能。（4）使本来不能应用于酸性抄纸的纳米二氧化钛填料可以在酸性条件下使用，节约了酸性抄纸的成本。附图说明图1是不同工艺抄造的纸张的静态接触角图2硬脂酸改性纳米二氧化钛用量对抄片纸张疏水性的影响其中，a.吸水纸，b.普通抄造纸张，c.实施例1抄造纸张，d.实施例2抄造的纸张。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进行进一步的阐述。应该说明的是，下述说明仅是为了解释本专利技术，并不对其内容进行限定。实施例1：一种硬脂酸改性纳米二氧化钛抄造的纸张，按如下步骤制备：（1）先将硫酸铝配成质量浓度为5％的水溶液，浸渍滤纸1min后，将滤纸在100oC下烘干编号；（2）将浓度为5％的硬脂酸于乙醇中，按纳米二氧化钛:硬脂酸＝1：1的比例加入纳米二氧化钛分散于硬脂酸-乙醇溶液中，获得含有纳米二氧化钛的硬脂酸－乙醇溶液，将步骤（1）中所述经硫酸铝浸渍的滤纸，在该硬脂酸-纳米二氧化钛的乙醇溶液中提拉浸渍数次；之后，先风干24h，即得。实施例2：一种硬脂酸改性纳米二氧化钛抄造的纸张，按如下步骤制备：（1）先将硫酸铝配成质量浓度为20％的水溶液，浸渍滤纸3min后，将滤纸在105oC下烘干编号；（2）将浓度为9%硬脂酸于乙醇中，按纳米二氧化钛:硬脂酸＝1：4的比例加入纳米二氧化钛分散于硬脂酸-乙醇溶液中，超声振荡8min获得含有纳米二氧化钛的硬脂酸－乙醇溶液，用涂料刮棒将配制的硬脂酸-乙醇溶液在所述滤纸表面进行涂布，涂布量要控制为8g/m2；之后，将所述提拉浸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硬脂酸改性纳米二氧化钛抄造的纸张，其特征在于，按如下步骤制备：（1）先将硫酸铝配成质量浓度为5％‑20％的水溶液，浸渍滤纸1‑3min后，将滤纸在100‑105oC下烘干编号；（2）将浓度为5‑9％的硬脂酸于乙醇中，按纳米二氧化钛:硬脂酸＝1：1~1：4的比例加入纳米二氧化钛分散于硬脂酸‑乙醇溶液中，获得含有纳米二氧化钛的硬脂酸－乙醇溶液，将步骤（1）中所述经硫酸铝浸渍的滤纸，在该硬脂酸‑纳米二氧化钛的乙醇溶液中提拉浸渍数次；之后，先风干24‑48h，即得。

【技术特征摘要】
1.一种硬脂酸改性纳米二氧化钛抄造的纸张，其特征在于，按如下步骤制备：（1）先将硫酸铝配成质量浓度为5％-20％的水溶液，浸渍滤纸1-3min后，将滤纸在100-105oC下烘干编号；（2）将浓度为5-9％的硬脂酸于乙醇中，按纳米二氧化钛:硬脂酸＝1：1~1：4的比例加入纳米二氧化钛分散于硬脂酸-乙醇溶液中，获得含有纳米二氧化钛的硬脂酸－乙醇溶液，将步骤（1）中所述经硫酸铝浸渍的滤纸，在该硬脂酸-纳米二氧化钛的乙醇溶液中提拉浸渍数次；之后，先风干24-48h，即得。
2.根据权利要求1所述的硬脂酸改性纳米二氧化钛抄造的纸张，其特征是，步骤（2）中用涂料刮棒将所述的硬脂酸改性纳米二氧化钛在所述滤纸表面进行涂布，涂布量要控制为5-10g/m2。
3.根据权利要求1所述的硬脂酸改性纳米二氧化钛抄造的纸张，其特征是，步骤（2）中用涂料刮棒将所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：扈晓楠，
申请(专利权)人：扈晓楠，
类型：发明
国别省市：山东;37