一种特快定性滤纸及其制备方法与流程

本发明涉及滤纸领域，尤其是涉及一种特快定性滤纸及其制备方法。

背景技术：

1、定性分析滤纸(简称定性滤纸)是相对于定量分析滤纸和层析定性分析滤纸来说的。定性滤纸一般残留灰分较多，仅供一般的定性分析和用于过滤沉淀或溶液中悬浮物用，不能用于质量分析。定性滤纸的类型和规格与定量分析滤纸基本相同，分为快速、中速和慢速。定性滤纸一般采用自然过滤，利用滤纸体和截留固体微粒的能力，使液体和固体分离。由于定性滤纸的机械强度和韧性普遍较差，尤其是过滤速度快的滤纸，尽量少用抽滤的办法过滤。如必须加快过滤速度，为防止穿滤而导致过滤失败，在气泵过滤时，可根据抽力大小在漏斗中叠放2～3层滤纸。但是在实际操作过程中多层滤纸间仅凭抽力贴合在一起，结合力弱，层间传质慢且易截留物料造成物料浪费等问题。

2、专利cn207314037u公开了一种新型免折式快速定性滤纸，包括边框、测试区和底层，所述边框中部设置有所述测试区，所述测试区表面设置有过滤孔，所述测试区底面设置有所述底层，所述底层上面设置有耐腐层，所述耐腐层上面设置有过滤层，所述过滤层上面设置有吸水层；有益效果在于：该滤纸设置有环氧树脂制成的边框和三聚乙烯制成的耐腐层，增加了滤纸的机械强度和韧性，保障了滤纸使用的稳定性，避免了滤纸损坏而影响到定性分析；但是专利未公开边框和测试区之间通过何种方式实现连接，两者间的连接强度有待考究，实际使用滤纸中间受力大，测试区和边框极易分离导致滤纸损坏。据此需要一种理想的解决方法。

技术实现思路

1、本发明为了克服定性滤纸滤速提高后强度下降的问题，提供一种特快定性滤纸，在纸浆层表面吸附壳聚糖层提高滤纸强度，且壳聚糖透气性好，对滤纸滤速影响小，本发明还进一步在壳聚糖表面接枝羧酸提高亲水性，提高滤纸对亲水物质的滤速。

2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种特快定性滤纸，纸浆层的表面通过化学键合有壳聚糖层，所述壳聚糖层接枝有羧酸使得滤纸表面有游离羧基。

4、壳聚糖具有优良的成膜性，可以均匀吸附在纸浆层表面成膜，提高滤纸的强度，使滤纸在抽滤时也不易破损。同时，壳聚糖的层级多孔结构使其具有优良的透气性，对滤纸滤速影响小；而且壳聚糖吸收水分后，会膨胀产生一定压力，挤压纸浆层，有利于纸浆层中的介质滤出，提高滤速。

5、作为优选，所述壳聚糖层接枝羧酸的步骤为：将壳聚糖层包覆的纸浆层浸入羧酸溶液中，羧酸和壳聚糖的摩尔比为(2-3):4，反应5-7h。使羧酸与壳聚糖的氨基发生反应，在滤纸表面接枝亲水羧酸。

6、作为优选，所述羧酸为c链长度3-9的二元羧酸。作为进一步优选，所述羧酸为摩尔比为(2-3):1的丁二酸和庚二酸。只有合适比例的丁二酸和庚二酸搭配，依据各自不同的长度相互“交叉”得到合适的网络结构，使网络孔径大于壳聚糖孔径，才能在不降低过滤效果的情况下增强滤纸强度。经过实验，其它长度的羧酸相互搭配效果不如丁二酸和庚二酸。

7、本发明还提供所述特快定性滤纸的制备方法，包括以下步骤：

8、1)制备纸浆层，将原料纤维用纤维疏解机进行疏解，再经过双盘磨浆机打磨得到纸浆浆料，浆料度为5-7°sr，将浆料置于流桨箱中通过成形网滤水成形，得到纸浆层；

9、2)在纸浆层表面包覆壳聚糖层，得壳聚糖层包覆的纸浆层；

10、3)在壳聚糖层包覆的纸浆层上接枝羧酸，将反应后的滤纸水洗、干燥，得到成品滤纸。

11、作为优选，步骤1)所述原料纤维为植物纤维用高碘酸钠处理得到的氧化纤维；所述植物纤维是指各种木浆、棉短绒浆、麻浆、苇浆、竹浆、草浆等，具体制浆工艺均为现有技术；植物纤维用高碘酸钠处理得到的氧化纤维也是现有技术；步骤2)壳聚糖包覆纸浆层的步骤为：往壳聚糖的乙酸溶液中加入所述氧化纤维，壳聚糖和氧化纤维的质量比为(3-5):1，60-70℃下搅拌反应5-7h，取出反应物洗涤后放入水中浸泡，加硼氢化钠搅拌过夜，取出产物洗涤、干燥得壳聚糖层包覆的纸浆层。植物纤维经过氧化处理才能和壳聚糖结合。

12、作为优选，步骤1)所述纸浆层的原料纤维包括质量比3:(1-3)的棉短绒浆和醋酸纤维，所述棉短绒浆经过碱处理。原料纤维中加入醋酸纤维，一方面可以改善滤纸内部结构，提高过滤效率，另一方面可以为壳聚糖提供连接点，不用再经过上述氧化处理。

13、作为进一步优选，步骤2)在纸浆层表面包覆壳聚糖层的步骤为：将纸浆层中醋酸纤维素表面水解活化后，加入1-4wt﹪壳聚糖酸性水溶液，活化后的醋酸纤维素与壳聚糖酸性水溶液的质量比为(1-10):100，10～50℃反应2-4h，取出反应产物洗涤、干燥。所述酸性水溶液可以为盐酸、磷酸、草酸、苯甲酸的任一水溶液。

14、因此，本发明的有益效果为：(1)在纸浆层表面吸附壳聚糖层提高滤纸强度，且壳聚糖透气性好，对滤纸滤速影响小；(2)本发明还进一步在壳聚糖表面接枝羧酸提高亲水性，提高滤纸对亲水物质的滤速，接枝羧基为丁二酸和庚二酸的混合羧酸，两种酸相互缠绕交联形成网状结构，对物质具有截留作用，提高过滤效果。

技术特征：

1.一种特快定性滤纸，其特征在于，纸浆层的表面通过化学键合有壳聚糖层，所述壳聚糖层接枝有羧酸使得滤纸表面有游离羧基。

2.根据权利要求1所述的一种特快定性滤纸，其特征在于，所述壳聚糖层接枝羧酸的步骤为：将壳聚糖层包覆的纸浆层浸入羧酸溶液中，羧酸和壳聚糖的摩尔比为(2-3):4，反应5-7 h。

3.根据权利要求1或2所述的一种特快定性滤纸，其特征在于，所述羧酸为c链长度3-9的二元羧酸。

4.根据权利要求3所述的一种特快定性滤纸，其特征在于，所述羧酸为摩尔比为(2-3):1的丁二酸和庚二酸。

5.权利要求1-4任一所述特快定性滤纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤1）所述原料纤维为植物纤维用高碘酸钠处理得到的氧化纤维；

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤1）所述纸浆层的原料纤维包括质量比3:(1-3)的棉短绒浆和醋酸纤维，所述棉短绒浆经过碱处理。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤2）在纸浆层表面包覆壳聚糖层的步骤为：将纸浆层中醋酸纤维素表面水解活化后，加入1-4wt﹪壳聚糖酸性水溶液，活化后的醋酸纤维素与壳聚糖酸性水溶液的质量比为(1-10):100，10～50 ℃反应2-4 h，取出反应产物洗涤、干燥。

技术总结
本发明涉及滤纸领域，针对定性滤纸滤速提高后强度下降的问题，提供一种特快定性滤纸及其制备方法。滤纸的纸浆层的表面通过化学键合有壳聚糖层，壳聚糖层接枝有羧酸使得滤纸表面有游离羧基。本发明在纸浆层表面吸附壳聚糖层提高滤纸强度，且壳聚糖透气性好，对滤纸滤速影响小，在壳聚糖表面接枝羧酸提高亲水性，提高滤纸对亲水物质的滤速。制备方法为：1）制得到纸浆层；2）在纸浆层表面包覆壳聚糖层，得壳聚糖层包覆的纸浆层；3）在壳聚糖层包覆的纸浆层上接枝羧酸，将反应后的滤纸水洗、干燥，得成品滤纸。

技术研发人员：王建业,吴琼华,吴安波,刘海涛,黄永波,吴文杰,王薇
受保护的技术使用者：杭州特种纸业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13