CN109853296A - 一种抑菌清洁纸的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种抑菌清洁纸的制备方法，将酮类控制剂制成灭菌液体，流入助流剂中混匀后，再流入浆内淀粉中混匀，制备成灭菌纸浆；将铵类控制剂、次氯酸盐溶液和去离子水制成灭菌白水；将灭菌白水分别流入到面层白水桶水溜槽、芯层白水桶白水溜槽、底层白水桶白水溜槽、喷淋淀粉储存槽和温水槽；按照常规造纸流程生产纸得到抑菌清洁纸。采取流动的方式进入造纸流程的各个工序中，能够足够杀死细菌，可有效将灭菌白水流入将高菌系统中的各个部分，达到高效灭菌的效果。本发明采用了酮类控制剂、铵类控制剂、次氯酸盐等多种杀菌剂，可对多种微生物具有杀灭效果，有效降低系统的细菌含量。

Description

一种抑菌清洁纸的制备方法

技术领域

本发明涉及造纸技术领域，尤其涉及一种抑菌清洁纸的制备方法。

背景技术

随着造纸工业的发展和世界可利用资源的日益紧张，不少造纸厂家开始对废纸和造纸白水进行循环利用，以降低原料成本，减少环境污染，这就不可避免地把大量微生物带入造纸生产系统中。由于造纸生产系统中存在大量微生物，纸浆和白水流经的各中设备和管道处容易形成腐浆，腐浆会给生产过程和产品质量带来巨大的危害。

纸浆通过蒸汽加热，微生物被高温杀灭，在制备系统中微生物含量较少。但因其含有大量淀粉、蛋白质和助流剂，在后续生产过程和运输过程中温度较高，在有水分存在下，极易使微生物重生，产生污斑和断纸。因此需在纸浆中加入长期抑菌剂，以抑制后期较长时间内的微生物生长繁殖。

同时，在造纸车间纸张抄造过程中，会产生大量的抄纸工段废水，造纸工业中统一称为白水。白水中主要含有细小纤维、填料、涂料和溶解了的木材成分，还有丰富的蛋白质，极易产生微生物，同时在白水循环利用过程中没有高温等灭菌工序。这都给微生物的生长繁殖提供了有利条件。

此外，后工段存在的温水池、喷淋淀粉系统本身也存在大量微生物，这些微生物会随着水或淀粉的喷淋，一起混入到纸浆中，存在于成品纸中。这些微生物会分解纸张中的有机物，使pH值下降，使纸张表面产生污斑，在长期储存中发生霉变，引发孔洞、断纸等纸病，从而损害纸张的性能，降低纸品等级。因此，对白水、温水池和喷淋淀粉系统进行杀菌，势在必行。

但由于白水桶、温水池和喷淋系统存在较多管道弯角，微生物所存在的环境与纸浆不一样，微生物源也不一样，其高温、高浓、长时间及低pH的特性需要杀菌快速，效果较强的杀菌剂。

当前造纸工艺中较多使用单一杀菌剂，对纸浆、白水、温水池、淀粉喷淋等工序进行杀菌，杀菌效果差，浪费大，无法对各工序物料的微生物进行统一灭杀。同时抑菌效果不理想。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种使用不同杀菌剂，对造纸各工序中存在的微生物进行有针对性的灭杀的抑菌清洁纸制备方法，以解决现有技术中存在单一杀菌剂杀菌效果差、抑菌时间短、杀菌无针对性等技术问题。

一方面，本发明提供一种抑菌清洁纸的制备方法，包括如下步骤：

1)将酮类控制剂用灭菌后的去离子水稀释制成灭菌液体，将灭菌液体流入助流剂中混匀后，混合物再流入浆内淀粉中混匀，制备成灭菌纸浆；

2)分别配制铵((NH⁴⁺)类控制剂溶液和次氯酸盐溶液，将铵((NH⁴⁺)类控制剂、次氯酸盐溶液和去离子水同时混合均匀制成灭菌白水；

3)在造纸前，将灭菌白水分别流入到面层白水桶水溜槽、芯层白水桶白水溜槽、底层白水桶白水溜槽、喷淋淀粉储存槽和温水槽，搅拌均匀，静置；

4)按照常规造纸流程生产纸的过程中，将灭菌纸桨输送至网布、成型、湿纸工序，在湿纸工序中，含有灭菌白水的淀粉喷淋到网布湿纸上，再通过含有灭菌白水的温水槽洗涤网布，经过压榨、烘干等后续工序，得到抑菌清洁纸。

其中，所述酮类控制剂包括2-甲基-3-异噻唑啉酮、5-氯-2-甲基-3-异噻唑啉酮、2-辛基-4-异噻唑啉-3-酮、4,5-二氯-N-辛基-3-噻唑啉酮、1,2-苯并-噻唑啉-3-酮中的一种或几种，进一步地，所述酮类控制剂包括2-甲基-3-异噻唑啉酮、2-辛基-4-异噻唑啉-3-酮、1,2-苯并-噻唑啉-3-酮中的一中或几种，优选地，所述酮类控制剂为2-甲基-3-异噻唑啉酮。

其中，所述酮类控制剂为10-100ppm，进一步地，所述酮类控制剂为30-80ppm，优选地，所述酮类控制剂为30-50ppm。

其中，流入到助留剂中的所述灭菌液体的流量为10-100ml/min，进一步地，加入到助留剂中的所述灭菌液体的流量为10-80ml/min，优选地，加入到助留剂中的所述灭菌液体的流量为20-60ml/min。

其中，加入到浆内淀粉中的所述混合物的流量为10-200ml/min，进一步地，加入到浆内淀粉中的所述混合物的流量为50-180ml/min，优选地，加入到浆内淀粉中的所述混合物的流量为80-160ml/min。

其中，所述铵((NH⁴⁺)类控制剂包括无机铵盐和有机铵盐，进一步地，所述铵((NH^{4 +})类控制剂包括硫酸铵、硝酸铵、氯化铵、磷酸氢铵、溴化铵、碳酸氢铵，以及三甲基铵、四甲基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、十二烷基苯磺酸胺，优选地，本发明所述铵(NH⁴⁺)类控制剂为硫酸铵。

其中，所述次氯酸盐包括次氯酸钠、次氯酸钙、次氯酸钾、次氯酸铵、次氯酸镁、次氯酸锂，进一步地，所述次氯酸盐包括次氯酸钠、次氯酸钙、次氯酸钾，优选地，所述次氯酸盐为次氯酸钠。

其中，所述铵((NH⁴⁺)类控制剂溶液浓度为5％-50％，进一步地，所述铵((NH⁴⁺)类控制剂溶液浓度为10％-30％，优选地，所述铵(NH⁴⁺)类控制剂溶液浓度为15％-25％。

其中，所述次氯酸盐溶液浓度为1％-30％，进一步地，所述次氯酸盐溶液浓度为5％-20％，进一步地，所述次氯酸盐溶液浓度为5％-15％。

其中，制备所述灭菌白水时，所述铵(NH⁴⁺)类控制剂溶液：次氯酸盐溶液：去离子水的流量比为1-5：2.0-10.0：50-200，进一步地，制备所述灭菌白水时，所述铵((NH⁴⁺)类控制剂溶液：次氯酸盐溶液：去离子水的流量比为1-4：2-8：70-200，优选地，制备所述灭菌白水时，所述铵(NH⁴⁺)类控制剂溶液：次氯酸盐溶液：去离子水的流量比为1-2：2-6：90-180。

其中，所述面层白水桶水溜槽、芯层白水桶白水溜槽、底层白水桶白水溜槽、喷淋淀粉储存槽和温水槽中，灭菌白水的占有体积比分别为10～15％、25～30％、20～25％、25～30％、10～15％。进一步为10％、25％、25％、30％、10％。

另一方面，本发明提供一种抑菌清洁纸的制备系统，包括均与产纸系统连通的灭菌纸浆制备系统和灭菌白水制备系统；

所述灭菌纸浆制备系统包括依次连接的灭菌液体槽、助流剂槽、浆内淀粉槽、灭菌纸浆槽；所述灭菌液体槽、助流剂槽、浆内淀粉槽、灭菌纸浆槽的两两之间均设置有流量计；

所述灭菌白水制备系统包括均与灭菌白水槽连通的铵类控制剂槽、次磷酸盐槽、去离子水槽；所述铵类控制剂槽、次磷酸盐槽、去离子水槽、灭菌白水槽的出液口均设置有流量计；

所述产纸系统为常规造纸流程系统，包括依次连通的面层白水桶水溜槽、芯层白水桶白水溜槽、底层白水桶白水溜槽、喷淋淀粉储存槽、温水槽、压榨机、烘干机；

所述灭菌纸浆槽与产纸系统连通；

所述灭菌白水槽分别与面层白水桶水溜槽、芯层白水桶白水溜槽、底层白水桶白水溜槽、喷淋淀粉储存槽、温水槽连通；

所述流量计均与控制系统连接，通过控制系统控制每个流量计对应的流量。

本发明的控制系统可以是微电脑控制器。任何能够实现控制各个流量计流量的系统均可适用。

本发明方法中没有提及的造纸流程均为常规的造纸工艺，无需特殊说明。

相关的数值，没有经过说明的，均为质量单位、质量百分比等。所有的试剂均为商业采购而来。

本发明所有没有明确的步骤，均为造纸工艺的常规步骤，不再赘述。

所述方法使用酮类控制剂、铵(NH⁴⁺)类控制剂和次氯酸盐，对纸桨、白水及白水桶、温水槽和淀粉喷淋储存槽进行杀菌处理，再经后续生产流程处理，得到抑菌清洁纸。本发明所述方法杀菌较为彻底，效果持久，同时所得到的纸品具有长期抑菌效果，可较好的解决因微生物繁殖分解导致的“纸病”，且无异味。本发明方法无需特殊设备，操作简单，原料来源广泛，成本低，可应用于大规模生产。

与现有技术相比，本发明具备如下有益效果：

本发明通过将酮类控制剂加入到浆内淀粉中制成的灭菌纸浆，在后续制备杀菌清洁纸的所有流程中都可对造纸系统和管道中的微生物进行杀灭，酮类控制器可存在于纸品中，具有长期抑菌效果，且安全环保；

本发明通过连续控制灭菌白水的制备，采取流动的方式进入造纸流程的各个工序中，能够足够杀死细菌，可有效将灭菌白水流入将高菌系统中的各个部分，达到高效灭菌的效果。

本发明采用了酮类控制剂、铵类控制剂、次氯酸盐等多种杀菌剂，可对多种微生物具有杀灭效果，有效降低系统的细菌含量。

本发明所制备的抑菌清洁纸品，无异味；无需复杂设备，操作简单，原料来源广泛，成本低，采用自动化控制流量，保证系统的连续性。

具体实施方式

以下结合具体实施实例对本发明作进一步说明。本发明所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。

实施例1

一种抑菌清洁纸的制备方法，包括如下步骤：

1)制备灭菌纸浆：将300g 2-甲基-3-异噻唑啉酮加入灭菌液体槽中，加入经灭菌后的去离子水，均匀搅拌30分钟，制成30ppm的灭菌液体，通过控制系统自动控制流量计，以60ml/min加入到助留剂槽中，以160ml/min加入到桨内淀粉槽，制备成灭菌纸浆；

2)白水杀菌：分别配制硫酸铵溶液质量分数浓度15％，次氯酸钠溶液质量分数浓度6％，通过控制系统自动控制流量计，将硫酸铵溶液、次氯酸钠溶液和去离子水分别以2.0l/min、5.0l/min、180.0l/min混合均匀，制得灭菌白水，将灭菌白水加入到面层白水桶水溜槽、芯层白水桶白水溜槽、底层白水桶白水溜槽、喷淋淀粉储存槽和温水槽，直至灭菌白水的体积占面层白水桶水溜槽10％，占芯层白水桶白水溜槽25％，占底层白水桶白水溜槽25％，占喷淋淀粉储存槽30％，占温水槽10％，搅拌均匀，静置30min；

3)按照常规造纸流程生产纸的过程中，将灭菌纸桨输送至网布、成型、湿纸工序，在湿纸工序中，含有灭菌白水的淀粉喷淋到网布湿纸上，再通过含有灭菌白水的温水槽洗涤网布，经过压榨、烘干等后续工序，得到抑菌清洁纸。

实施例2

一种抑菌清洁纸的制备方法，包括如下步骤：

1)制备灭菌纸浆：将400g 2-甲基-3-异噻唑啉酮加入灭菌液体槽中，加入经灭菌后的去离子水，均匀搅拌30分钟，制成40ppm的灭菌液体，通过控制系统自动控制流量计，以40ml/min加入到助留剂槽中，以120ml/min加入到桨内淀粉槽，制备成灭菌纸浆；

2)白水杀菌：分别配制硫酸铵溶液20％，次氯酸钠溶液7％，通过控制系统自动控制流量计，将硫酸铵溶液、次氯酸钠溶液和去离子水分别以1.5l/min、4.0l/min、120l/min混合均匀，制得灭菌白水，将灭菌白水加入到面层白水桶水溜槽、芯层白水桶白水溜槽、底层白水桶白水溜槽、喷淋淀粉储存槽和温水槽，直至灭菌白水的体积占面层白水桶水溜槽10％，占芯层白水桶白水溜槽25％，占底层白水桶白水溜槽25％，占喷淋淀粉储存槽30％，占温水槽10％，搅拌均匀，静置30min；

3)按照常规造纸流程生产纸的过程中，将灭菌纸桨输送至网布、成型、湿纸工序，在湿纸工序中，含有灭菌白水的淀粉喷淋到网布湿纸上，再通过含有灭菌白水的温水槽洗涤网布，经过压榨、烘干等后续工序，得到抑菌清洁纸。

实施例3

一种抑菌清洁纸的制备方法，包括如下步骤：

1)制备灭菌纸浆：将500g 2-甲基-3-异噻唑啉酮加入灭菌液体槽中，加入经灭菌后的去离子水，均匀搅拌30分钟，制成50ppm的灭菌液体，通过控制系统自动控制流量计，以20ml/min加入到助留剂槽中，以80ml/min加入到桨内淀粉槽，制备成灭菌纸浆；

2)白水杀菌：分别配制硫酸铵溶液25％，次氯酸钠溶液10％，通过控制系统自动控制流量计，将硫酸铵溶液、次氯酸钠溶液和去离子水分别以1.0l/min、3.0l/min、90l/min混合均匀，制得灭菌白水，将灭菌白水加入到面层白水桶水溜槽、芯层白水桶白水溜槽、底层白水桶白水溜槽、喷淋淀粉储存槽和温水槽，直至灭菌白水的体积占面层白水桶水溜槽10％，占芯层白水桶白水溜槽25％，占底层白水桶白水溜槽25％，占喷淋淀粉储存槽30％，占温水槽10％，搅拌均匀，静置30min，得到灭菌白水；

3)按照常规造纸流程生产纸的过程中，将灭菌纸桨输送至网布、成型、湿纸工序，在湿纸工序中，含有灭菌白水的淀粉喷淋到网布湿纸上，再通过含有灭菌白水的温水槽洗涤网布，经过压榨、烘干等后续工序，得到抑菌清洁纸。

实施例4抑菌性能测试

测试步骤如下：

1.配制含金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌的菌悬液105cfu/mL，作为试验用菌悬液；

2.将实施例1-3中所制得的抑菌清洁纸样品制成30mm×30mm大小样纸，用75％乙醇消毒后，逐张放于无菌器皿中；

3.取0.1ml试验用菌悬液滴于样纸中央，涂匀，菌液圈离样纸边缘留有3mmk孔隙；

4.将滴有菌悬液的样纸置于37℃恒温箱内干燥60min；

5.将干燥的染菌样纸放于无菌琼脂平板表面，染菌面平贴于无菌琼脂面，再用半固体状琼脂5ml均匀涂再染菌样片表面，放于37℃恒温箱内培养24h,观察结果；

6.另取普通不具抑菌性能的样纸，按照步骤1-5进行处理，作为阳性对照；

7.比较染菌样纸和阳性对照纸的活菌数量，试验重复三次。

抑菌率的计算：抑菌率＝[(对照平均菌落数-试验平均菌落数)]/对照平均菌落数×100％

表1抑菌测试效果

判断抑菌：阳性对照生长菌数≥100％，抑菌率≥99％，可判为有抑菌效果。

由以上可知，实施例1-3所得样纸均有较好的抑菌效果。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种抑菌清洁纸的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将酮类控制剂用灭菌后的去离子水稀释制成灭菌液体，将灭菌液体流入助流剂中混匀后，混合物再流入浆内淀粉中混匀，制备成灭菌纸浆；

2)分别配制铵((NH⁴⁺)类控制剂溶液和次氯酸盐溶液，将铵((NH⁴⁺)类控制剂、次氯酸盐溶液和去离子水同时混合均匀制成灭菌白水；

3)在造纸前，将灭菌白水分别流入到面层白水桶水溜槽、芯层白水桶白水溜槽、底层白水桶白水溜槽、喷淋淀粉储存槽和温水槽，搅拌均匀，静置；

4)按照常规造纸流程生产纸的过程中，将灭菌纸桨输送至网布、成型、湿纸工序，在湿纸工序中，含有灭菌白水的淀粉喷淋到网布湿纸上，再通过含有灭菌白水的温水槽洗涤网布，经过压榨、烘干等后续工序，得到抑菌清洁纸。

2.根据权利要求1所述的抑菌清洁纸的制备方法，其特征在于，所述酮类控制剂包括2-甲基-3-异噻唑啉酮、5-氯-2-甲基-3-异噻唑啉酮、2-辛基-4-异噻唑啉-3-酮、4,5-二氯-N-辛基-3-噻唑啉酮、1,2-苯并-噻唑啉-3-酮中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的抑菌清洁纸的制备方法，其特征在于，流入到助留剂中的所述灭菌液体的流量为10-100ml/min；

所述酮类控制剂为10-100ppm。

4.根据权利要求1所述的抑菌清洁纸的制备方法，其特征在于，加入到浆内淀粉中的所述混合物的流量为10-200ml/min。

5.根据权利要求1所述的抑菌清洁纸的制备方法，其特征在于，所述铵((NH⁴⁺)类控制剂包括无机铵盐和有机铵盐，所述铵((NH⁴⁺)类控制剂包括硫酸铵、硝酸铵、氯化铵、磷酸氢铵、溴化铵、碳酸氢铵，以及三甲基铵、四甲基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、十二烷基苯磺酸胺。

6.根据权利要求1所述的抑菌清洁纸的制备方法，其特征在于，所述次氯酸盐包括次氯酸钠、次氯酸钙、次氯酸钾、次氯酸铵、次氯酸镁、次氯酸锂或其组合。

7.根据权利要求1所述的抑菌清洁纸的制备方法，其特征在于，所述铵((NH⁴⁺)类控制剂溶液浓度为5％-50％；

所述次氯酸盐溶液浓度为1％-30％。

8.根据权利要求1所述的抑菌清洁纸的制备方法，其特征在于，制备所述灭菌白水时，所述铵(NH⁴⁺)类控制剂溶液：次氯酸盐溶液：去离子水的流量比为1-5：2.0-10.0：50-200。

9.根据权利要求1所述的抑菌清洁纸的制备方法，其特征在于，所述面层白水桶水溜槽、芯层白水桶白水溜槽、底层白水桶白水溜槽、喷淋淀粉储存槽和温水槽中，灭菌白水的占有体积比分别为10～15％、25～30％、20～25％、25～30％、10～15％。

10.一种抑菌清洁纸的制备系统，其特征在于，包括均与产纸系统连通的灭菌纸浆制备系统和灭菌白水制备系统；

所述灭菌纸浆制备系统包括依次连接的灭菌液体槽、助流剂槽、浆内淀粉槽、灭菌纸浆槽；所述灭菌液体槽、助流剂槽、浆内淀粉槽、灭菌纸浆槽的两两之间均设置有流量计；

所述灭菌白水制备系统包括均与灭菌白水槽连通的铵类控制剂槽、次磷酸盐槽、去离子水槽；所述铵类控制剂槽、次磷酸盐槽、去离子水槽、灭菌白水槽的出液口均设置有流量计；

所述产纸系统为常规造纸流程系统，包括依次连通的面层白水桶水溜槽、芯层白水桶白水溜槽、底层白水桶白水溜槽、喷淋淀粉储存槽、温水槽、压榨机、烘干机；

所述灭菌纸浆槽与产纸系统连通；

所述灭菌白水槽分别与面层白水桶水溜槽、芯层白水桶白水溜槽、底层白水桶白水溜槽、喷淋淀粉储存槽、温水槽连通；

所述流量计均与控制系统连接，通过控制系统控制每个流量计对应的流量。