1.本发明涉及一种天然高分子增强剂具体来说是一种用于增加纸张纤维之间结合强度的造纸助剂。
背景技术：
2.随着石油、煤炭等不可再生资源总量的日趋减少，由农林废弃物可再生资源转化获得新材料、高热值能源、化工原料及药物正成为一种重要的发展趋势，而天然高分子改性成为农林废弃物可再生资源研究利用中的一个重要分支。虽然天然高分子广泛分布于植物中，但是因为结构的复杂性限制了其在工业中的应用，所以需要进一步的改性才能加以利用。
3.另外近两年受固废进口禁令的影响，以废纸为原料以废纸为原料的造纸企业纤维原料越来越差；同时，由于添加造纸污泥、木屑的厂家也越来越多，白水质量也越来越差，导致纸张层间结合强度、环压强度和耐破度等强度指标降低，为此，需要大量添加增强剂来弥补纸张强度
4.过去人们常常使用层间喷淋淀粉作为层间增强剂，但是淀粉作为人们的可食用粮食产物，应该先满足国民所需。另外，一般的专利中公开了淀粉接枝一些单体作为增强剂，但是这些单体和其中涉及的化学试剂不绿色，对人体有毒且价位高。
5.因此本发明专利发明人，针对现有资源的利用现状和增强剂技术中的不足，旨在提供一种适用于大量添加污泥、木屑的纸张层间喷淋用增强剂及其制备方法，该增强剂组分结构中含有大量的天然高分子，改性后含有丰富的羟基、醛基、羧基，可增强纤维羟基之间的结合，提高纸张的层间结合强度、环压强度、耐破、耐折等干强度，可以降低人们对可食用淀粉的依赖，降低粮食危机。
技术实现要素：
6.本发明所要解决的问题是利用可再生的无毒无害的非食用天然高分子代替一部分可食用的淀粉，制备一种无毒无害的增强剂，该增强剂可以与市场上的淀粉增强剂性能相媲美
7.本发明采用以下技术方案解决上述技术问题：
8.本发明提供一种原料组合物，其包括如下重量份数的各组分：0.17～0.22份天然高分子及其降解物、0.1～0.2份淀粉、0.01～0.02份活化物质、0.02～0.04份酸性物质、0.008～0.2份氧化剂、0.02～0.03份交联剂、0.001～0.002份催化剂、0.002～0.005份还原性物质和0.6～0.7份水。
9.本发明中，所述天然高分子的分子量为2万-5万。
10.本发明中，所述天然高分子包括半纤维素以及半纤维素的的酶解产物中的一种或多种；
11.本发明中，所述半纤维素的酶解包括用聚木糖酶、聚甘露糖酶、半纤维素酶、聚半
乳糖酶中的一种或多种；
12.本发明中，所述淀粉为木薯原淀粉、玉米淀粉、马铃薯淀粉、麦类淀粉中的一种或多种；
13.本发明中，所述半纤维素的活化物质主要有有机碱和无机碱中的一种或多种。
14.本发明中，所述有机碱主要包括乙醇钠、乙醇钾、甲醇钠、三乙胺、乙二胺中的一种或多种。
15.本发明中，所述无机碱主要包括氢氧化钠、氢氧化钡、强氧化钾中的一种或多种。
16.本发明中，所述酸性物质主要有机酸和无机酸中的一种或多种。
17.本发明中，所述有机酸包括醋酸、柠檬酸、酒石酸、草酸中的一种或多种。
18.本发明中，所述无机酸包括硫酸、盐酸中的一种或多种。
19.本发明中所有的酸性物质稀释浓度为10～12％。
20.本发明中所述氧化剂为次氯酸钠溶液、双氧水、次氯酸钙、高氯酸钠中的一种或多种。
21.本发明中所用次氯酸钠溶液的有效氯含量为5％～6％。
22.本发明中所用双氧水的浓度为27.5％～30％。
23.本发明中，所述交联剂为硼砂，硼酸任一种或者两种。
24.本发明中，所述催化剂为氯化锂、溴化锂、氯化铁、二氧化锰、三氧化二铁、氯化钙、硫酸铜的任一种或者多种。
25.本发明中，所述还原性物质亚硫酸氢钠、硫代硫酸钠、亚硫酸钠中的一种或多种。
26.本发明中，所述原料组合物中还可进一步包括水。
27.本发明还提供一种天然高分子增强剂的制备方法，所述天然高分子增强剂原料包括如上所述的原料组合物；所述天然高分子增强剂的制备方法包括下述步骤：
28.(1)天然高分子在温度25～30℃活化时间为30～60min，制得物料a；
29.(2)所述物料a在温度25～30℃催化氧化60～90min。，制得物料b；
30.(3)所述物料b与淀粉类增强剂在交联剂下在温度25～30℃下交联10～30min，制得物料c。
31.(4)所述物料c与酸性物质和还原性物质在温度25～30℃。
32.下反应5～10min，制的白色液体增强剂。
33.本发明还提供一种天然高分子增强剂，其由如上所述的天然高分子增强剂制备方法制得。
34.在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
35.本发明所用试剂和原料均市售可得。
36.本发明的积极进步效果在于：本发明制得的天然高分子增强剂以可再生来源广泛的天然高分子主要原料，能够实现资源的高效利用，变废为宝；制天然高分子廉价易得，供给充足；采用天然高分子结合本技术中其他原料制得的天然高分子增强剂具有原料配方相对简单，制备步骤简单易操作，天然高分子增强剂用于纸张的喷淋可有效提高结合力和环压值。
具体实施方式
37.下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
38.实施例1
39.(1)取半纤维素200g和650g水于2l玻璃反应釜中，搅拌分散10min，加入15g氢氧化钠，在25℃下反应30min，制得物料a；
40.(2)向步骤(1)制得物料a中加入1g二氧化锰、10g双氧水在25℃下反应60min，制得物料b；
41.(3)向步骤(2)制得的物料b中加入120g玉米淀粉、20g硼酸，在25℃下搅拌10min，制得物料c；
42.(4)向步骤(2)制得的物料b中加入20g10％的硫酸和2g亚硫酸氢钠，在25℃下搅拌10min，制得产品。
43.实施例2
44.(1)取半纤维素木聚糖酶降解物200g和650g水于2l玻璃反应釜中，搅拌分散10min，加入15g氢氧化钾，在25℃下反应30min，制得物料a；
45.(2)向步骤(1)制得物料a中加入2g三氯化铁、10g双氧水在25℃下反应60min，制得物料b；
46.(3)向步骤(2)制得的物料b中加入150g玉米淀粉、25g硼酸，在25℃下搅拌10min，制得物料c；
47.(4)向步骤(2)制得的物料b中加入20g 10％的硫酸和2g亚硫酸钠，在25℃下搅拌10min，制得产品。
48.实施例3
49.(1)取半纤维素220g和700g水于2l玻璃反应釜中，搅拌分散15min，加入20g氢氧化钠，在25℃下反应30min，制得物料a；
50.(2)向步骤(1)制得物料a中加入2g氯化锂、10g双氧水和10g次氯酸钠溶液在25℃下反应90min，制得物料b；
51.(3)向步骤(2)制得的物料b中加入200g马铃薯淀粉、20g硼砂，在25℃下搅拌10min，制得物料c；
52.(4)向步骤(2)制得的物料b中加入20g10％的草酸和2g硫代硫酸钠，在25℃下搅拌5min，制得产品。
53.实施例4
54.(1)取半纤维素半纤维素酶处理物170g和700g水于2l玻璃反应釜中，搅拌分散15min，加入12g氢氧化钠，在25℃下反应30min，制得物料a；
55.(2)向步骤(1)制得物料a中加入2g硫酸铜、5g双氧水和10g高氯酸在25℃下反应90min，制得物料b；
56.(3)向步骤(2)制得的物料b中加入200g木薯淀粉、10g硼砂，5g硼酸，在25℃下搅拌10min，制得物料c；
57.(4)向步骤(2)制得的物料b中加入25g12％的醋酸和3g亚硫酸铵，在25℃下搅拌
5min，制得产品。
58.对比例1
59.与实施例1相比，区别在于步骤(1)中把半纤维素换成玉米淀粉，其他条件参数同实施例1。
60.对比例2
61.与实施例1相比，区别在于步骤(1)中加10g氢氧化钠，其他条件参数同实施例1。
62.对比例3
63.与实施例1相比，区别在于步骤(2)中不加催化剂，其他条件参数同实施例1。
64.对比例4
65.与实施例1相比，区别在于步骤(2)中加双氧水5g，其他条件参数同实施例1。
66.对比例5
67.与实施例1相比，区别在于步骤(3)中不加玉米淀粉，其他条件参数同实施例1。
68.对比例5
69.与实施例1相比，区别在于步骤(3)中加硼酸10g，其他条件参数同实施例1。
70.对比例6
71.与实施例1相比，区别在于步骤(4)中不加硫酸，其他条件参数同实施例1。
72.对比例7
73.与实施例1相比，区别在于步骤(4)中不加亚硫酸氢钠，其他条件参数同
74.应用数据：
75.称取定量面浆，抄片成型、用吸水纸转移下待用；底浆，另加入10ppm紫染上色抄片成型；用抄造好的面浆纸样，将底浆纸样转移下来，经压榨、烘干、平衡水份后检测层间结合强度和环压。
76.各样品纸样均用上光机(设定150℃，实测温度110℃左右)烘干平衡后，称取定量，检测内结合强度、环压。
77.层间结合强度测定仪器为ibt层间结合强度测定仪；
78.环压指数测定仪器为dcp-ky3000；
79.对比样为市售喷淋淀粉。
80.表1应用数据：
[0081][0082]
从表1中的数据可以看出实施例1～4制得的天然高分子增强剂与对比例1～7制得的天然高分子增强剂相比，可有效提高环压指数、内结合强度。
[0083]
以上仅为本发明的优选实施例，本行业的技术人员应该了解，本发明不受这些实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。