CN107761437A - 香蕉茎纤维复合牛皮纸的制备方法 - Google Patents

香蕉茎纤维复合牛皮纸的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种香蕉茎纤维复合牛皮纸的制备方法，包括：制备香蕉茎纤维原浆；将香蕉茎纤维原浆与废纸浆混合，经热分散后，加入纳米氧化锌，混合均匀后，磨浆，并将所得浆料放入磁感应强度为1.2‑1.5T的磁场中磁化1.5‑2h后，抄造成型，得底层；向香蕉茎纤维原浆加入纳米氧化锌的十二烷基硫酸钠、亚硫酸钙和三乙醇胺，混合均匀后，磨浆，并将所得浆料放入磁感应强度为1.2‑1.5T的磁场中磁化1.5‑2h后，抄造成型，得面层；将底层与面层复合，得香蕉茎纤维复合牛皮纸。本发明的方法以香蕉茎纤维原浆替代针叶木浆制备牛皮纸，即实现了香蕉茎的综合利用，又降低了牛皮纸的生产成本，且制得的牛皮纸韧度高、耐水性好。

Description

香蕉茎纤维复合牛皮纸的制备方法
技术领域
本发明涉及牛皮纸制备领域。更具体地说，本发明涉及一种香蕉茎纤维复合牛皮纸的制备方法。
背景技术
香蕉，作为广西省内栽培规模较大的一种经济作物，其栽培的面积范围较广，每年的产量高达107多万吨。香蕉茎中含有优质的天然植物纤维，但长期以来，人们多只食用其果肉，茎叶则被随意丢弃或焚烧，即浪费资源又污染环境。
牛皮纸用作包装材料，强度很高，通常呈黄褐色，半漂或全漂的牛皮纸浆呈淡褐色、奶油色或白色，现有牛皮纸一般采用硫酸盐针叶木浆为原料，由于针叶木的生长周期长，针叶木浆已供不应求，且价格较高。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种香蕉茎纤维复合牛皮纸的制备方法，该方法以香蕉茎纤维原浆替代针叶木浆制备牛皮纸，即实现了香蕉茎的综合利用，又降低了牛皮纸的原料成本，且制得的牛皮纸韧度高、耐水性好。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种香蕉茎纤维复合牛皮纸的制备方法，包括：
步骤一、将香蕉茎切片后，经粉碎、过滤、蒸煮、脱胶后，加水磨浆至叩解度为30-35°SR，得香蕉茎纤维原浆；
步骤二、取150重量份的所述香蕉茎纤维原浆，加入20-30重量份的废纸浆，经热分散后，再加入0.6-0.8重量份的纳米氧化锌，混合均匀后，磨浆至叩解度为45-50°SR，并将所得浆料放入磁感应强度为1.2-1.5T的磁场中磁化1.5-2h后，抄造成型，得底层；
步骤三、取100重量份的所述香蕉茎纤维原浆，加入0.1-0.2重量份的纳米氧化锌、0.3-0.5重量份的十二烷基硫酸钠、0.3-0.5重量份的亚硫酸钙和0.3-0.5重量份的三乙醇胺，混合均匀后，磨浆至叩解度为50-55°SR，并将所得浆料放入磁感应强度为1.2-1.5T的磁场中磁化1.5-2h后，抄造成型，得面层；
步骤四、在所述底层的上表面喷涂胶黏剂后，将底层、胶黏剂层和面层依次放置，经压榨脱水复合、干燥，得香蕉茎纤维复合牛皮纸。
优选的是，所述的香蕉茎纤维复合牛皮纸的制备方法，所述蒸煮具体为：将所得滤上物于100℃下蒸制3-4h，再加入以绝干浆计3-5％的质量分数为10％的氢氧化钠溶液和以绝干浆计3-5％的质量分数为25％的过氧化氢溶液，混合均匀后，于80-90℃下保温反应1-2h，再置于100℃下蒸制2-3h。
优选的是，所述的香蕉茎纤维复合牛皮纸的制备方法，所述脱胶具体为：向所得蒸煮物中加入以绝干浆计18-20％的冰醋酸和以绝干浆计3-5％的质量分数为25-30％的硝酸溶液，混合均匀后，于120℃下反应1-2h，冷却后，水洗至中性。
优选的是，所述的香蕉茎纤维复合牛皮纸的制备方法，所述香蕉茎纤维原浆中的绝干浆含量为12-15％。
优选的是，所述的香蕉茎纤维复合牛皮纸的制备方法，所述胶黏剂由聚乙烯醇、丙烯酸和糊精按重量比1:1:3制成。
优选的是，所述的香蕉茎纤维复合牛皮纸的制备方法，所述胶黏剂的喷涂量2-3g/m2，喷涂压力为0.12-0.15MPa、喷涂速度为150-160m/min。
优选的是，所述的香蕉茎纤维复合牛皮纸的制备方法，所述压榨脱水复合采用上下双辊挤压方式进行，并控制挤压力为120-125kN/m。
优选的是，所述的香蕉茎纤维复合牛皮纸的制备方法，所述干燥具体为：将经压榨脱水复合后的牛皮纸置于40-45℃下风干至含水量为7％。
本发明至少包括以下有益效果：
第一、在底层制备时，通过向香蕉茎纤维原浆中加入废纸浆和纳米氧化锌，并将浆料置于磁场中经磁化处理，一方面可以降低原料成本，另一方面，可提高磁化效果，促进香蕉纤维和废纸纤维改性、聚合，形成更致密的结构，显著提高底层的韧性和耐水性；
第二、在面层制备时，通过添加十二烷基硫酸钠、亚硫酸钙、三乙醇胺和纳米氧化锌，并将浆料置于磁场中经磁化处理，一方面可软化香蕉纤维，提高香蕉纤维的活性，另一方面可提高磁化效果，加速香蕉纤维的改性、聚合，使其形成更致密的结构，显著提高面层的韧性和耐水性；
第三、通过将所得滤上物经过多步蒸煮，更有利于破坏香蕉茎的细胞结构，去除香蕉茎纤维中的杂质，增大香蕉纤维的浮力度；
第四、通过冰醋酸和硝酸溶液对所得蒸煮物进行脱胶处理，可进一步去除香蕉纤维中的杂质，提高香蕉纤维原浆的性能；
第五、本发明的制备方法以香蕉茎为主要原料制备牛皮纸，即实现了香蕉茎的综合利用，变废为宝，又降低了牛皮纸的原料成本，且制得的牛皮纸可与针叶浆制备的牛皮纸相媲美，牛皮纸定量为100g/m2，撕裂指数达8.7N.m2/g，耐破指数达3.1kPa.m2/g，印刷光泽为50.2％，均符合国家标准规定。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
需要说明的是，下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
实施例1：
一种香蕉茎纤维复合牛皮纸的制备方法，包括：
步骤一、将香蕉茎切片后，经粉碎、过滤、蒸煮、脱胶后，加水磨浆至叩解度为30°SR，得香蕉茎纤维原浆；
步骤二、取150重量份的所述香蕉茎纤维原浆，加入20重量份的废纸浆，经热分散后，再加入0.6重量份的纳米氧化锌，混合均匀后，磨浆至叩解度为45°SR，并将所得浆料放入磁感应强度为1.2T的磁场中磁化1.5h后，抄造成型，得底层；
步骤三、取100重量份的所述香蕉茎纤维原浆，加入0.1重量份的纳米氧化锌、0.3重量份的十二烷基硫酸钠、0.3重量份的亚硫酸钙和0.3重量份的三乙醇胺，混合均匀后，磨浆至叩解度为50°SR，并将所得浆料放入磁感应强度为1.2T的磁场中磁化1.5h后，抄造成型，得面层；
步骤四、在所述底层的上表面喷涂胶黏剂后，将底层、胶黏剂层和面层依次放置，经压榨脱水复合、干燥，得香蕉茎纤维复合牛皮纸。
所述的香蕉茎纤维复合牛皮纸的制备方法，所述蒸煮具体为：将所得滤上物于100℃下蒸制3h，再加入以绝干浆计3％的质量分数为10％的氢氧化钠溶液和以绝干浆计3％的质量分数为25％的过氧化氢溶液，混合均匀后，于80℃下保温反应1h，再置于100℃下蒸制2h。
所述的香蕉茎纤维复合牛皮纸的制备方法，所述脱胶具体为：向所得蒸煮物中加入以绝干浆计18％的冰醋酸和以绝干浆计3％的质量分数为25％的硝酸溶液，混合均匀后，于120℃下反应1h，冷却后，水洗至中性。
所述的香蕉茎纤维复合牛皮纸的制备方法，所述香蕉茎纤维原浆中的绝干浆含量为12％。
所述的香蕉茎纤维复合牛皮纸的制备方法，所述胶黏剂由聚乙烯醇、丙烯酸和糊精按重量比1:1:3制成。
所述的香蕉茎纤维复合牛皮纸的制备方法，所述胶黏剂的喷涂量2g/m2，喷涂压力为0.12MPa、喷涂速度为150m/min。
所述的香蕉茎纤维复合牛皮纸的制备方法，所述压榨脱水复合采用上下双辊挤压方式进行，并控制挤压力为120kN/m。
所述的香蕉茎纤维复合牛皮纸的制备方法，所述干燥具体为：将经压榨脱水复合后的牛皮纸置于40℃下风干至含水量为7％。
实施例2：
一种香蕉茎纤维复合牛皮纸的制备方法，包括：
步骤一、将香蕉茎切片后，经粉碎、过滤、蒸煮、脱胶后，加水磨浆至叩解度为32°SR，得香蕉茎纤维原浆；
步骤二、取150重量份的所述香蕉茎纤维原浆，加入25重量份的废纸浆，经热分散后，再加入0.7重量份的纳米氧化锌，混合均匀后，磨浆至叩解度为48°SR，并将所得浆料放入磁感应强度为1.3T的磁场中磁化1.8h后，抄造成型，得底层；
步骤三、取100重量份的所述香蕉茎纤维原浆，加入0.15重量份的纳米氧化锌、0.4重量份的十二烷基硫酸钠、0.4重量份的亚硫酸钙和0.4重量份的三乙醇胺，混合均匀后，磨浆至叩解度为52°SR，并将所得浆料放入磁感应强度为1.4T的磁场中磁化1.8h后，抄造成型，得面层；
步骤四、在所述底层的上表面喷涂胶黏剂后，将底层、胶黏剂层和面层依次放置，经压榨脱水复合、干燥，得香蕉茎纤维复合牛皮纸。
所述的香蕉茎纤维复合牛皮纸的制备方法，所述蒸煮具体为：将所得滤上物于100℃下蒸制3.5h，再加入以绝干浆计4％的质量分数为10％的氢氧化钠溶液和以绝干浆计4％的质量分数为25％的过氧化氢溶液，混合均匀后，于85℃下保温反应1.5h，再置于100℃下蒸制2.5h。
所述的香蕉茎纤维复合牛皮纸的制备方法，所述脱胶具体为：向所得蒸煮物中加入以绝干浆计19％的冰醋酸和以绝干浆计4％的质量分数为28％的硝酸溶液，混合均匀后，于120℃下反应1.5h，冷却后，水洗至中性。
所述的香蕉茎纤维复合牛皮纸的制备方法，所述香蕉茎纤维原浆中的绝干浆含量为13％。
所述的香蕉茎纤维复合牛皮纸的制备方法，所述胶黏剂由聚乙烯醇、丙烯酸和糊精按重量比1:1:3制成。
所述的香蕉茎纤维复合牛皮纸的制备方法，所述胶黏剂的喷涂量2.5g/m2，喷涂压力为0.13MPa、喷涂速度为155m/min。
所述的香蕉茎纤维复合牛皮纸的制备方法，所述压榨脱水复合采用上下双辊挤压方式进行，并控制挤压力为122kN/m。
所述的香蕉茎纤维复合牛皮纸的制备方法，所述干燥具体为：将经压榨脱水复合后的牛皮纸置于42℃下风干至含水量为7％。
实施例3：
一种香蕉茎纤维复合牛皮纸的制备方法，包括：
步骤一、将香蕉茎切片后，经粉碎、过滤、蒸煮、脱胶后，加水磨浆至叩解度为35°SR，得香蕉茎纤维原浆；
步骤二、取150重量份的所述香蕉茎纤维原浆，加入30重量份的废纸浆，经热分散后，再加入0.8重量份的纳米氧化锌，混合均匀后，磨浆至叩解度为50°SR，并将所得浆料放入磁感应强度为1.5T的磁场中磁化2h后，抄造成型，得底层；
步骤三、取100重量份的所述香蕉茎纤维原浆，加入0.2重量份的纳米氧化锌、0.5重量份的十二烷基硫酸钠、0.5重量份的亚硫酸钙和0.5重量份的三乙醇胺，混合均匀后，磨浆至叩解度为55°SR，并将所得浆料放入磁感应强度为1.5T的磁场中磁化2h后，抄造成型，得面层；
步骤四、在所述底层的上表面喷涂胶黏剂后，将底层、胶黏剂层和面层依次放置，经压榨脱水复合、干燥，得香蕉茎纤维复合牛皮纸。
所述的香蕉茎纤维复合牛皮纸的制备方法，所述蒸煮具体为：将所得滤上物于100℃下蒸制4h，再加入以绝干浆计5％的质量分数为10％的氢氧化钠溶液和以绝干浆计5％的质量分数为25％的过氧化氢溶液，混合均匀后，于90℃下保温反应2h，再置于100℃下蒸制3h。
所述的香蕉茎纤维复合牛皮纸的制备方法，所述脱胶具体为：向所得蒸煮物中加入以绝干浆计20％的冰醋酸和以绝干浆计5％的质量分数为30％的硝酸溶液，混合均匀后，于120℃下反应2h，冷却后，水洗至中性。
所述的香蕉茎纤维复合牛皮纸的制备方法，所述香蕉茎纤维原浆中的绝干浆含量为15％。
所述的香蕉茎纤维复合牛皮纸的制备方法，所述胶黏剂由聚乙烯醇、丙烯酸和糊精按重量比1:1:3制成。
所述的香蕉茎纤维复合牛皮纸的制备方法，所述胶黏剂的喷涂量3g/m2，喷涂压力为0.15MPa、喷涂速度为160m/min。
所述的香蕉茎纤维复合牛皮纸的制备方法，所述压榨脱水复合采用上下双辊挤压方式进行，并控制挤压力为125kN/m。
所述的香蕉茎纤维复合牛皮纸的制备方法，所述干燥具体为：将经压榨脱水复合后的牛皮纸置于45℃下风干至含水量为7％。
对比例1：
在实施例2的基础上，步骤二、取150重量份的所述香蕉茎纤维原浆，加入25重量份的废纸浆，经热分散后，磨浆至叩解度为48°SR，抄造成型，得底层；
步骤三、取100重量份的所述香蕉茎纤维原浆，加入0.4重量份的十二烷基硫酸钠、0.4重量份的亚硫酸钙和0.4重量份的三乙醇胺，混合均匀后，磨浆至叩解度为52°SR，抄造成型，得面层；其余操作步骤同实施例2。
对比例2：
在实施例2的基础上，步骤二、取150重量份的所述香蕉茎纤维原浆，加入25重量份的废纸浆，经热分散后，再加入0.7重量份的纳米氧化锌，混合均匀后，磨浆至叩解度为48°SR，并将所得浆料放入磁感应强度为1.3T的磁场中磁化1.8h后，抄造成型，得底层；步骤三、取100重量份的所述香蕉茎纤维原浆，加入0.15重量份的纳米氧化锌，混合均匀后，磨浆至叩解度为52°SR，并将所得浆料放入磁感应强度为1.4T的磁场中磁化1.8h后，抄造成型，得面层；其余操作步骤同实施例2。
对比例3：
在实施例2的基础上，所述蒸煮具体为：将所得滤上物于100℃下蒸制3.5h，再加入以绝干浆计4％的质量分数为10％的氢氧化钠溶液和以绝干浆计4％的质量分数为25％的过氧化氢溶液，混合均匀后，再置于100℃下蒸制4h；其余操作步骤同实施例2。
对比例4：
在实施例2的基础上，所述蒸煮具体为：将所得滤上物加入以绝干浆计4％的质量分数为10％的氢氧化钠溶液和以绝干浆计4％的质量分数为25％的过氧化氢溶液，混合均匀后，置于100℃下蒸制7.5h；其余操作步骤同实施例2。
对比例5：
在实施例2的基础上，所述脱胶具体为：向所得蒸煮物中加入以绝干浆计30％的冰醋酸，常温下反应3h，冷却后，水洗至中性；其余操作步骤同实施例2。
实施例2和对比例1-5制得的复合牛皮纸的性能指标如下表所示。
定量g/m2 撕裂指数N.m2/g 耐破指数kPa.m2/g 印刷光泽％
实施例2 100 8.7 3.12 50.2
对比例1 100 7.6 2.74 48.2
对比例2 100 8.2 2.89 48.6
对比例3 100 8.3 3.05 47.5
对比例4 100 7.9 2.97 45.3
对比例5 100 8.2 3.03 46.8
由上表可知，与对比例1-5相比，实施例2所制得的复合牛皮纸的撕裂指数、耐破指数和印刷光泽具有明显提高，其中，是否对浆料进行磁化处理，对牛皮纸的撕裂指数和耐破指数影响最大，蒸煮方式对牛皮纸的印刷光泽度影响最大。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。

Claims (8)

1.一种香蕉茎纤维复合牛皮纸的制备方法，其特征在于，包括：
步骤一、将香蕉茎切片后，经粉碎、过滤、蒸煮、脱胶后，加水磨浆至叩解度为30-35°SR，得香蕉茎纤维原浆；
步骤二、取150重量份的所述香蕉茎纤维原浆，加入20-30重量份的废纸浆，经热分散后，再加入0.6-0.8重量份的纳米氧化锌，混合均匀后，磨浆至叩解度为45-50°SR，并将所得浆料放入磁感应强度为1.2-1.5T的磁场中磁化1.5-2h后，抄造成型，得底层；
步骤三、取100重量份的所述香蕉茎纤维原浆，加入0.1-0.2重量份的纳米氧化锌、0.3-0.5重量份的十二烷基硫酸钠、0.3-0.5重量份的亚硫酸钙和0.3-0.5重量份的三乙醇胺，混合均匀后，磨浆至叩解度为50-55°SR，并将所得浆料放入磁感应强度为1.2-1.5T的磁场中磁化1.5-2h后，抄造成型，得面层；
步骤四、在所述底层的上表面喷涂胶黏剂后，将底层、胶黏剂层和面层依次放置，经压榨脱水复合、干燥，得香蕉茎纤维复合牛皮纸。
2.如权利要求1所述的香蕉茎纤维复合牛皮纸的制备方法，其特征在于，所述蒸煮具体为：将所得滤上物于100℃下蒸制3-4h，再加入以绝干浆计3-5％的质量分数为10％的氢氧化钠溶液和以绝干浆计3-5％的质量分数为25％的过氧化氢溶液，混合均匀后，于80-90℃下保温反应1-2h，再置于100℃下蒸制2-3h。
3.如权利要求1所述的香蕉茎纤维复合牛皮纸的制备方法，其特征在于，所述脱胶具体为：向所得蒸煮物中加入以绝干浆计18-20％的冰醋酸和以绝干浆计3-5％的质量分数为25-30％的硝酸溶液，混合均匀后，于120℃下反应1-2h，冷却后，水洗至中性。
4.如权利要求1所述的香蕉茎纤维复合牛皮纸的制备方法，其特征在于，所述香蕉茎纤维原浆中的绝干浆含量为12-15％。
5.如权利要求1所述的香蕉茎纤维复合牛皮纸的制备方法，其特征在于，所述胶黏剂由聚乙烯醇、丙烯酸和糊精按重量比1:1:3制成。
6.如权利要求1所述的香蕉茎纤维复合牛皮纸的制备方法，其特征在于，所述胶黏剂的喷涂量2-3g/m2，喷涂压力为0.12-0.15MPa、喷涂速度为150-160m/min。
7.如权利要求1所述的香蕉茎纤维复合牛皮纸的制备方法，其特征在于，所述压榨脱水复合采用上下双辊挤压方式进行，并控制挤压力为120-125kN/m。
8.如权利要求1所述的香蕉茎纤维复合牛皮纸的制备方法，其特征在于，所述干燥具体为：将经压榨脱水复合后的牛皮纸置于40-45℃下风干至含水量为7％。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109024061A (zh) * 2018-07-24 2018-12-18 铜陵尚美新材料包装有限公司 一种塑料包装袋成型压合方法
CN111622020A (zh) * 2020-04-30 2020-09-04 福建省闽清双棱纸业有限公司 一种在长度方向抗拉性能强的防水牛皮纸及其制备方法

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