CN110644278A - 一种环保纸及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保纸及其制备方法，所述环保纸的原料组份及重量份配比为：改性植物秸秆粉60‑80份、贝壳粉10‑15份、硅藻土3‑5份、消泡剂2‑3份、分散剂4‑7份、去离子水150‑200份。

Description

一种环保纸及其制备方法
技术领域
本发明属于造纸技术领域，主要涉及一种环保纸及其制备方法。
背景技术
我国是农业大国，秸秆产量每年可达亿吨之多，这一巨大的资源在农村除被用作生活能源外，大部分弃之于地，或就地焚烧，只有少部分作为饲料或产生沼气。秸秆是由秸皮、秸髓和叶部构成的，秸皮的主要成分是纤维素和木质素；秸髓则包含大量的半纤维素、淀粉和少量蛋白成分；秸叶主要含有粗蛋白、粗脂肪和糖类物质。
目前，我国造纸原料主要包括木材、非木材和废纸。据中国造纸协会测算，2016年木浆使用量比重占原料总量的23％，非木浆比重占15％，废纸浆比重占62％。近年来废纸浆所占比重呈逐渐增加趋势，废纸已成为中国造纸工业发展的重要依赖资源，中国造纸业可持续发展的循环经济特征越来越显著。
秸秆主要组分是纤维素、半纤维素和木质素等，与纸张材料十分相似，在常温下性质十分稳定，降解非常缓慢。秸秆真密度约1500公斤/米3，若将其粉碎并代替无机矿物填料用于造纸生产时，既可降低纸张密度，也可与纤维间可产生较强的结合力，同时能在一定程度上改善纸张的表面强度、抗张强度、撕裂度及内结合强度，且相关纸种的可回用性得到显著改善，回用过程中所产生的无机脱墨污泥将大大减少，所回收的秸秆基复合填料可用于燃烧而产生热能，有利于保护环境，也可实现可再生资源的循环利用，因此秸秆基复合填料在造纸工业中具有一定的开发与应用前景。
然而，由于秸秆主要组分是纤维素、半纤维素、木质素、果胶、粗蛋白和灰分等，秸秆表面有大量醇羟基，当其用于造纸加填时，纸张强度虽较无机矿物填料高，但当其用于要求较高强度的纸张时还是不能达到满意的效果。
《造纸纤维与填料改性技术》提出了基于天然资源的可再生有机填料主要有淀粉基填料和木屑填料，但也指出基于天然资源的可再生有机填料的开发与应用仍存在局限性，使其可行性具有局限性，在生产和应用过程中不可避免地存在一些技术难题。该文件并没有提出以秸秆作为可再生有机填料的可能性，更谈不上公开其实施的技术方案。
发明内容
为克服现有技术中存在的上述问题，本发明人经过深入研究和大量试验，提供了如下技术方案。
一种环保纸，所述环保纸的原料组份及重量份配比为：改性植物秸秆粉60-80份、贝壳粉10-15份、硅藻土3-5份、消泡剂2-3份、分散剂4-7份、去离子水150-200份。
所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚或聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚或聚氧丙烯甘油醚，所述分散剂为聚丙烯酸铵、聚丙烯酸钠或硬脂酸，所述改性植物秸秆粉、贝壳粉和硅藻土的颗粒粒径小于50纳米，改性植物秸秆选自玉米秸秆或小麦秸秆。
所述改性植物秸秆粉的制备方法如下：
步骤A，配置改性剂，所述改性剂的原料组份及重量份配比为，光固化树脂10-20份、光敏引发剂4-7份、无水乙醇30-35份；所述光固化树脂选自丙烯酸酯树脂或蜂蜜；所述光固化树脂的粘度在100厘泊；所述丙烯酸酯树脂使用的树脂单体选自聚乙二醇二丙烯酸酯、双甲基丙烯酸乙二醇酯、环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂和氨基丙烯酸树脂中的一种或多种；所列举的丙烯酸酯单体含有两个及以上活性官能团；
所述光敏引发剂选自2-羟基-2甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、安息香双甲醚、二苯甲酮、α-羟基酮、苯甲酰甲酸酯或酰基膦氧化物、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯(TPO-L)、苯偶姻及衍生物、苯偶酰类、烷基苯酮类、酰基邻氧化物、二苯甲酮类和硫杂蒽酮类的一种或多种；
称取光固化树脂放置在一个容器中，加入无水乙醇，按300-400转/分钟的速率搅拌30分钟，搅拌混合均匀，升高温度至40℃，以15-20滴/分速度开始滴加光敏剂，得到光固化树脂溶液，滴加完毕之后，将温度升高到50℃，恒温，不断搅拌3-4h，得到改性剂光固化树脂稳定溶液；
步骤B，秸秆预处理，将秸秆经破壁粉碎机粉碎，秸秆的长度为1-2厘米，清洗去除杂质，放入干燥箱中，在温度为50-55℃进行干燥，干燥时间为3-4小时，使得秸秆的含水为5％，干燥后将秸秆放入到行星球磨，转速为400-450r/min的条件下，研磨40-50分钟，研磨后过200目筛，取筛下物得到秸秆粉；
步骤C，微生物发酵；将步骤B中制备得到的秸秆粉放置在搅拌机中，加入适量去离子水和生物酶，所述生物酶的加入量为秸秆粉重量的1-2％，以800-1000r/min的转速搅拌40-50分钟，得到秸秆粉混合溶液，将所述秸秆粉混合溶液放置在超声波震荡机中，在400-500W进行超声波下振荡分散40-60分钟，得到超声波震荡混合溶液，将所述超声波震荡混合溶液放置在反应釜中，调节pH值为7-8，加压5-6MPa，温度为35-55℃，恒温恒压生物发酵反应30-40小时，然后降温，洗涤沉淀，磨浆，研磨成浆料，得到浆料A，所述浆料A浓度为7-8％，成浆浆度为50°-60°SR，磨浆压力为0.5-1MPa，磨浆间隙为0.1-0.2mm；
所述生物酶为果胶酶、蛋白酶、木聚糖酶、褐腐菌、软腐菌、白腐真菌中的一种或多种；此过程中，所述秸秆粉在生物酶的作用下，开始分解，打开大部分木素；
步骤D，真空浸渍；将步骤C中取得的浆料A，投放到浸渍装置中，加入步骤A中配置的改性剂光固化树脂稳定溶液，并搅拌5-10分钟，搅拌转速为600-650r/min，混合搅拌时间为20-30分钟，然后抽真空浸渍，保持抽真空状态5-10分钟，恢复常压，得到浸渍浆料B；
步骤E，低温冷冻干燥，将浸渍浆料B，在零下5-10℃条件下冷冻干燥1-3小时，粉碎研磨，造粒，得到改性植物秸秆粉。
一种所述环保纸的制备方法，所述方法步骤如下：
步骤一、原料称取，按照原料的配比进行称取；
步骤二、原料混合制浆；将粉末分别加入到去离子水中，搅拌转速为500-600r/min，搅拌时间30-40分钟，得到纸浆浆液A；将步骤(1)中预处理后的原料颗粒投入碎浆机中，加入适量水，在特定频率的超声波条件下进行打浆处理，控制浆料的浓度为6～7％；a.称取0.6～0.7份蒙脱土放入-20～-4℃的环境中冷冻处理20～30min；
b.将操作a中冷冻处理后的蒙脱土放入微波炉中进行活化处理，活化处理60～70s；
c.将操作b中活化处理后的蒙脱土投入质量分数为8～10mL的白醋中，搅拌得蒙脱土悬浮液备用；
步骤三、光固化成型；将纸浆浆液利用抄纸机抄成纸页，并同步进行紫外线光照射，光照时间4-5分钟，辐照波长为230-260nm，辐照距离为10-11cm，在真空条件下进行干燥，干燥温度25-30℃，干燥含水量为2-3％。
步骤四、干燥制成原纸，卷取，热压，裁切。
本申请设计思路：
以植物秸秆纤维为基底，通过精确控制反应条件，以静电力、配位作用和氢键作用为驱动力，实现纳米植物秸秆纤维素和改性剂在纤维表面多次层叠交替堆积，形成改性剂的有序排列，使纤维表面结构复杂化，利用上述反应后的纤维进行造纸，从而制备层叠的增强纸基。
通过含有光固化树脂和光敏剂的改性剂对植物秸秆纤维进行改性，得到改性植物秸秆粉，在制备纸张的过程中，直接将改性植物秸秆粉与其它原料混合得到浆料，通过光照，即可使得产品固化，再通过干燥、压制等工艺步骤即可得到纸张产品，工艺更加简单，制备也更加方便，环保；本申请的方法和产品，仅通过光照即可使得产品固化，工艺更加简单，不受设备的限制，同时产品的固化强度高，所得环保纸的性能优于传统纸张，具体可参见性能参数表。
本申请技术路线：
本申请在层叠反应过程既包括化学吸附也包括物理吸附，其过程机理可概括为纸浆纤维与改性剂间的静电力、配位作用和氢键作用。改性剂表面带正电荷，而纸浆表面带负电荷，因此静电吸引作用对层叠吸附过程起重要作用。同时，改性剂表面含有大量的氨基基团，纸浆纤维表面上的羧酸根离子可与氨基基团发生反应，形成新的化学键，此外，改性剂在纸浆纤维表面因氢键而结合。本申请相对于单一的静电吸引作用具有明显的优势，生成驱动力更大，有助于在纤维表面快速形成更加稳定的有序纳米结构，使纤维表面复杂化，增加纸浆纤维之间的化学键连结构，增大纤维之间的结合作用，最终提高纤维成纸的强度。
本请中采用纸浆纤维真空浸渍的方法，所用配料的改性植物秸秆的改性效果好，所得环保纸的产品性能参数高，可以实现纳米尺度的一维材料在宏观纤维表面有序排列，实现纤维表面结构复杂化，操作简单，效率较高。利用带相反电荷的改性剂在纸浆纤维表面交替沉积，构筑有序的多层结构，来提高纸张物理性能，这一点目前未见相关报道。
本申请植物秸秆纤维进行改性剂改性的过程要进行必要的精准工艺调控，实现微观的纳米颗粒在宏观纤维表面的有序生成，使纤维表面结构复杂化，从而制备层叠生成的增强纸基。通过对植物秸秆进行生物发酵处理，是为了减小纤维物理尺寸的同时，增加其表面羧基和氨基的含量，增大其生成的驱动力，保证带相反电荷的纳米纤维素在纤维素表面的有序生成堆积，使纤维素表面结构复杂化，提高层间结合力，提高成纸强度。
本申请采用冷冻干燥，主要是将秸秆中的水去掉，从而使后续的制备过程更加精确化，这对控制改性植物秸秆粉的生长、制备粒径小且粒度均匀的改性植物秸秆粉非常重要。
本申请中所使用的混合装置包括底座、支撑伸缩轴、动力座、升降动力装置、提料混合机构、动力封堵装置和固定搅拌部件，所述底座上安装有支撑伸缩轴，所述支撑伸缩轴上设有动力座，所述动力座通过驱动轴与动力盘相连，所述动力盘下方的中心处设有升降动力装置，所述升降动力装置上安装有若干个搅拌叶组件，所述升降动力装置的下方安装有提料混合机构，所述提料混合机构上开设有若干个进浆通槽，所述动力封堵装置通过弹簧安装在提料混合机构上，所述动力封堵装置上设有与进浆通槽相配合的密封块，所述动力盘下方的外周均布有若干个固定搅拌部件；所述提料混合机构还包括提料筒本体、连接架和混合拌料装置，所述提料筒本体的形状为半球壳体状，所述提料筒本体上开设有进浆通槽，所述进浆通槽的两侧对称开设有滑槽，所述动力封堵装置贯穿滑槽，所述提料筒本体通过连接架与升降动力装置的提升架相连，所述连接架呈均匀圆周分布，所述提料筒本体的外壁沿其母线方向设有混合拌料装置，所述混合拌料装置的数目为2-3个，所述混合拌料装置之间的夹角为60-90度。
有益效果
本发明从玉米秸秆中提取出纤维素和植物纤维，将植物纤维与铝离子、铜离子在水溶液中混合后，在高温高压的条件下进行生物发酵反应，使植物纤维活化并生成有机酸，并使纤维中高聚糖分解生成单糖、多糖以及糠醛物质，提高纤维成分的力学性能，随后将有机成分与硅藻土混合后，共价键形成更加紧密的吸附作用，秸秆纤维成分中的硅元素析出结合生成二氧化硅、碳化硅等成分，更进一步提高纸的强度和韧性，具有广阔的应用前景。
利用本申请的原料和方法制备的环保纸，使用扫描电镜图与普通市售原纸扫描电镜图进行对比，可看出图1中普通市售原纸的纤维相互交织，但纤维之间出现较多较大空隙，空隙处纤维与纤维相分离，分离的纤维间不能形成氢键，无法贡献结合强度；图2中纸张的纤维相互交织，改性秸秆的使用，以及硅藻土填充纤维与纤维间的空隙，在纤维之间产生桥联作用，使纤维与纤维发生间接结合，提高纤维间的结合强度，从而提高纸张的强度性能。
附图说明
图1是普通市售原纸的扫描电镜图；
图2是本申请实施例1的环保纸的扫描电镜图。
具体实施方式
实施例1
一种环保纸，所述环保纸的原料组份及重量份配比为：改性植物秸秆粉60份、贝壳粉10份、硅藻土3份、消泡剂2份、分散剂4份、去离子水150份。
所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚，所述分散剂为聚丙烯酸铵，所述改性植物秸秆粉、贝壳粉和硅藻土的颗粒粒径小于50纳米，改性植物秸秆选自玉米秸秆。
所述改性植物秸秆粉的制备方法如下：
步骤A，配置改性剂，所述改性剂的原料组份及重量份配比为，光固化树脂10份、光敏引发剂4份、无水乙醇30份；所述光固化树脂为丙烯酸酯树脂；所述光固化树脂的粘度在100厘泊；所述丙烯酸酯树脂使用的树脂单体为聚乙二醇二丙烯酸酯；所列举的丙烯酸酯单体含有两个及以上活性官能团；
所述光敏引发剂为2-羟基-2甲基-1-苯基-1-丙酮；称取光固化树脂放置在一个容器中，加入无水乙醇，按300/分钟的速率搅拌30分钟，搅拌混合均匀，升高温度至40℃，以15滴/分速度开始滴加光敏剂，得到光固化树脂溶液，滴加完毕之后，将温度升高到50℃，恒温，不断搅拌3-4h，得到改性剂光固化树脂稳定溶液；
步骤B，秸秆预处理，将秸秆经破壁粉碎机粉碎，秸秆的长度为1厘米，清洗去除杂质，放入干燥箱中，在温度为50℃进行干燥，干燥时间为3小时，使得秸秆的含水为5％，干燥后将秸秆放入到行星球磨，转速为400r/min的条件下，研磨40分钟，研磨后过200目筛，取筛下物得到秸秆粉；
步骤C，微生物发酵；将步骤B中制备得到的秸秆粉放置在搅拌机中，加入适量去离子水和生物酶，所述生物酶的加入量为秸秆粉重量的1％，以800r/min的转速搅拌40分钟，得到秸秆粉混合溶液，将所述秸秆粉混合溶液放置在超声波震荡机中，在400W进行超声波下振荡分散40分钟，得到超声波震荡混合溶液，将所述超声波震荡混合溶液放置在反应釜中，调节pH值为7，加压5MPa，温度为35℃，恒温恒压生物发酵反应30小时，然后降温，洗涤沉淀，磨浆，研磨成浆料，得到浆料A，所述浆料A浓度为7％，成浆浆度为50°SR，磨浆压力为0.5MPa，磨浆间隙为0.1mm；
所述生物酶为褐腐菌和软腐菌；此过程中，所述秸秆粉在生物酶的作用下，开始分解，打开大部分木素；
步骤D，真空浸渍；将步骤C中取得的浆料A，投放到浸渍装置中，加入步骤A中配置的改性剂光固化树脂稳定溶液，并搅拌5分钟，搅拌转速为600r/min，混合搅拌时间为20分钟，然后抽真空浸渍，保持抽真空状态5分钟，恢复常压，得到浸渍浆料B；
步骤E，低温冷冻干燥，将浸渍浆料B，在零下5℃条件下冷冻干燥1小时，粉碎研磨，造粒，得到改性植物秸秆粉。
一种所述环保纸的制备方法，所述方法步骤如下：
步骤一、原料称取；
步骤二、原料混合制浆；
步骤三、光固化成型；
步骤四、干燥制成原纸，卷取，热压，裁切。
实施例2
一种环保纸，所述环保纸的原料组份及重量份配比为：改性植物秸秆粉80份、贝壳粉15份、硅藻土5份、消泡剂3份、分散剂7份、去离子水200份。
所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚，所述分散剂为聚丙烯酸钠，所述改性植物秸秆粉、贝壳粉和硅藻土的颗粒粒径小于50纳米，改性植物秸秆选自小麦秸秆。
所述改性植物秸秆粉的制备方法如下：
步骤A，配置改性剂，所述改性剂的原料组份及重量份配比为，光固化树脂20份、光敏引发剂7份、无水乙醇35份；所述光固化树脂选自蜂蜜；所述光固化树脂的粘度在100厘泊；
所述光敏引发剂选自1-羟基环己基苯基甲酮；称取光固化树脂放置在一个容器中，加入无水乙醇，按400转/分钟的速率搅拌30分钟，搅拌混合均匀，升高温度至40℃，以20滴/分速度开始滴加光敏剂，得到光固化树脂溶液，滴加完毕之后，将温度升高到50℃，恒温，不断搅拌4h，得到改性剂光固化树脂稳定溶液；
步骤B，秸秆预处理，将秸秆经破壁粉碎机粉碎，秸秆的长度为2厘米，清洗去除杂质，放入干燥箱中，在温度为55℃进行干燥，干燥时间为4小时，使得秸秆的含水为5％，干燥后将秸秆放入到行星球磨，转速为450r/min的条件下，研磨50分钟，研磨后过200目筛，取筛下物得到秸秆粉；
步骤C，微生物发酵；将步骤B中制备得到的秸秆粉放置在搅拌机中，加入适量去离子水和生物酶，所述生物酶的加入量为秸秆粉重量的2％，以1000r/min的转速搅拌50分钟，得到秸秆粉混合溶液，将所述秸秆粉混合溶液放置在超声波震荡机中，在500W进行超声波下振荡分散60分钟，得到超声波震荡混合溶液，将所述超声波震荡混合溶液放置在反应釜中，调节pH值为8，加压6MPa，温度为55℃，恒温恒压生物发酵反应40小时，然后降温，洗涤沉淀，磨浆，研磨成浆料，得到浆料A，所述浆料A浓度为8％，成浆浆度为60°SR，磨浆压力为1MPa，磨浆间隙为0.2mm；
所述生物酶为蛋白酶；此过程中，所述秸秆粉在生物酶的作用下，开始分解，打开大部分木素；
步骤D，真空浸渍；将步骤C中取得的浆料A，投放到浸渍装置中，加入步骤A中配置的改性剂光固化树脂稳定溶液，并搅拌10分钟，搅拌转速为650r/min，混合搅拌时间为30分钟，然后抽真空浸渍，保持抽真空状态10分钟，恢复常压，得到浸渍浆料B；
步骤E，低温冷冻干燥，将浸渍浆料B，在零下10℃条件下冷冻干燥3小时，粉碎研磨，造粒，得到改性植物秸秆粉。
一种所述环保纸的制备方法，所述方法步骤如下：
步骤一、原料称取；
步骤二、原料混合制浆；
步骤三、光固化成型；
步骤四、干燥制成原纸，卷取，热压，裁切。
实施例3
一种环保纸，所述环保纸的原料组份及重量份配比为：改性植物秸秆粉70份、贝壳粉12份、硅藻土4份、消泡剂2份、分散剂6份、去离子水180份。
所述消泡剂为聚氧丙烯甘油醚，所述分散剂为硬脂酸，所述改性植物秸秆粉、贝壳粉和硅藻土的颗粒粒径小于50纳米，改性植物秸秆选自玉米秸秆。
所述改性植物秸秆粉的制备方法如下：
步骤A，配置改性剂，所述改性剂的原料组份及重量份配比为，光固化树脂15份、光敏引发剂6份、无水乙醇32份；所述光固化树脂选自丙烯酸酯树脂；所述光固化树脂的粘度在100厘泊；所述丙烯酸酯树脂使用的树脂单体选环氧丙烯酸树脂；所列举的丙烯酸酯单体含有两个及以上活性官能团；
所述光敏引发剂选自安息香双甲醚；称取光固化树脂放置在一个容器中，加入无水乙醇，按350转/分钟的速率搅拌30分钟，搅拌混合均匀，升高温度至40℃，以16滴/分速度开始滴加光敏剂，得到光固化树脂溶液，滴加完毕之后，将温度升高到50℃，恒温，不断搅拌3h，得到改性剂光固化树脂稳定溶液；
步骤B，秸秆预处理，将秸秆经破壁粉碎机粉碎，秸秆的长度为1厘米，清洗去除杂质，放入干燥箱中，在温度为55℃进行干燥，干燥时间为3小时，使得秸秆的含水为5％，干燥后将秸秆放入到行星球磨，转速为450r/min的条件下，研磨45分钟，研磨后过200目筛，取筛下物得到秸秆粉；
步骤C，微生物发酵；将步骤B中制备得到的秸秆粉放置在搅拌机中，加入适量去离子水和生物酶，所述生物酶的加入量为秸秆粉重量的2％，以900r/min的转速搅拌45分钟，得到秸秆粉混合溶液，将所述秸秆粉混合溶液放置在超声波震荡机中，在450W进行超声波下振荡分散50分钟，得到超声波震荡混合溶液，将所述超声波震荡混合溶液放置在反应釜中，调节pH值为8，加压6MPa，温度为40℃，恒温恒压生物发酵反应35小时，然后降温，洗涤沉淀，磨浆，研磨成浆料，得到浆料A，所述浆料A浓度为8％，成浆浆度为55°SR，磨浆压力为0.8MPa，磨浆间隙为0.1mm；
所述生物酶为白腐真菌；此过程中，所述秸秆粉在生物酶的作用下，开始分解，打开大部分木素；
步骤D，真空浸渍；将步骤C中取得的浆料A，投放到浸渍装置中，加入步骤A中配置的改性剂光固化树脂稳定溶液，并搅拌8分钟，搅拌转速为600r/min，混合搅拌时间为25分钟，然后抽真空浸渍，保持抽真空状态8分钟，恢复常压，得到浸渍浆料B；
步骤E，低温冷冻干燥，将浸渍浆料B，在零下8℃条件下冷冻干燥2小时，粉碎研磨，造粒，得到改性植物秸秆粉。
一种所述环保纸的制备方法，所述方法步骤如下：
步骤一、原料称取；
步骤二、原料混合制浆；
步骤三、光固化成型；
步骤四、干燥制成原纸，卷取，热压，裁切。
抗张强度按照GB/T453-1989标准，采用ZL-100A型抗张测定仪测定；环压强度按照GB/T 2679.8-1995标准，采用HSD-A型压缩试验仪测定。
表1性能测定结果
测试项目 实例1 实例2 实例3 对比例
胶量(％) 121 123 116 171
抗张指数(N·m/g) 27.0 26.8 28.1 21.1
环压指数(N·m/g) 8.2 8.1 8.3 6.7
横向抗张强度(kPa·m<sup>2</sup>/g) 6.2 6.5 6.7 2.80
耐破指数(kPa·m<sup>2</sup>/g) 2.5 2.7 2.3 1.15
由表1数据可知，本发明制得的环保纸，强度高，耐破指数高，使用过程中不易变形，性能稳定。
表2实施例1和实施例2的纸浆性能参数
项目 单位 实施例1 实施例2
C.S.游离度 mL 465 506
松厚度 cc/g 1.51 1.45
撕裂指数 mN.m<sup>2</sup>/g 6.7 6.9
断裂长度 km 6.21 6.71
抗张能吸收 J/m<sup>2</sup> 67.1 69.2
孔隙率，格利 sec/100ml 31 33
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本申请所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (4)

1.一种环保纸，其特征在于，所述环保纸的原料组份及重量份配比为：改性植物秸秆粉60-80份、贝壳粉10-15份、硅藻土3-5份、消泡剂2-3份、分散剂4-7份、去离子水150-200份。
2.根据权利要求1所述的环保纸，其特征在于，所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚或聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚或聚氧丙烯甘油醚，所述分散剂为聚丙烯酸铵、聚丙烯酸钠或硬脂酸，所述改性植物秸秆粉、贝壳粉和硅藻土的颗粒粒径小于50纳米，改性植物秸秆选自玉米秸秆或小麦秸秆。
3.根据权利要求1所述的一种环保纸，其特征在于，所述改性植物秸秆粉的制备方法如下：
步骤A，配置改性剂，所述改性剂的原料组份及重量份配比为，光固化树脂10-20份、光敏引发剂4-7份、无水乙醇30-35份；
称取光固化树脂放置在一个容器中，加入无水乙醇，按300-400转/分钟的速率搅拌30分钟，搅拌混合均匀，升高温度至40℃，以15-20滴/分速度开始滴加光敏剂，得到光固化树脂溶液，滴加完毕之后，将温度升高到50℃，恒温，不断搅拌3-4h，得到改性剂光固化树脂稳定溶液；
步骤B，秸秆预处理，将秸秆经破壁粉碎机粉碎，秸秆的长度为1-2厘米，清洗去除杂质，放入干燥箱中，在温度为50-55℃进行干燥，干燥时间为3-4小时，使得秸秆的含水率为5％，干燥后将秸秆放入到行星球磨，转速为400-450r/min的条件下，研磨40-50分钟，研磨后过200目筛，取筛下物得到秸秆粉；
步骤C，微生物发酵；将步骤B中制备得到的秸秆粉放置在搅拌机中，加入适量去离子水和生物酶，所述生物酶的加入量为秸秆粉重量的1-2％，以800-1000r/min的转速搅拌40-50分钟，得到秸秆粉混合溶液，将所述秸秆粉混合溶液放置在超声波震荡机中，在400-500W进行超声波下振荡分散40-60分钟，得到超声波震荡混合溶液，将所述超声波震荡混合溶液放置在反应釜中，调节pH值为7-8，加压5-6MPa，温度为35-55℃，恒温恒压生物发酵反应30-40小时，然后降温，洗涤沉淀，磨浆，研磨成浆料，得到浆料A，所述浆料A浓度为7-8％，成浆浆度为50°-60°SR，磨浆压力为0.5-1MPa，磨浆间隙为0.1-0.2mm；
步骤D，真空浸渍；将步骤C中取得的浆料A，投放到浸渍装置中，加入步骤A中得到的改性剂光固化树脂稳定溶液，并搅拌5-10分钟，搅拌转速为600-650r/min，混合搅拌时间为20-30分钟，然后抽真空浸渍，保持抽真空状态5-10分钟，恢复常压，得到浸渍浆料B；
步骤E，低温冷冻干燥，将浸渍浆料B，在零下5-10℃条件下冷冻干燥1-3小时，粉碎研磨，造粒，得到改性植物秸秆粉。
4.一种权利要求3所述环保纸的制备方法，其特征在于，所述方法步骤如下：
步骤一、原料称取；
步骤二、原料混合制浆；
步骤三、光固化成型；
步骤四、干燥制成原纸，卷取，热压，裁切。
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