CN110820414A - 一种大麻全杆纸吸管的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种大麻杆基纸吸管的制备方法，属于吸管生产技术领域。本发明所述纸吸管原纸是由固体氧碱法制浆所得大麻全杆浆料抄造而成，其中内层原纸定量为80‑120g/m2，外层原纸定量为50‑70g/m2。原纸先经过单面施胶处理后进行裁切，再在吸管模具上进行吸管卷制，卷制采用斜角度包裹，角度在30‑50°，两层吸管纸采用合成酪朊环保可降解纸吸管耐热水胶粘合，并在110℃下烘干处理5min，再根据设定的参数进行剪裁；由于吸管纸抄造所用大麻杆浆是采用条件温和、环保的固体氧碱法制浆技术而得，从而极大的保留了大麻杆天然抗菌成分并降低了环境污染负荷，从而赋予了纸吸管天然的抗菌效果并迎合了国家所提倡的可持续发展策略，具有良好的经济效应和社会效应。
Description
技术领域
本发明涉及一种大麻全杆纸吸管的制备方法，属于吸管生产技术领域。
背景技术
随着人类生活水平的不断提高，人们的环保意识也逐渐加强。然而，在食品行业，大众常用的吸管多以塑料吸管为主。塑料吸管在制造加工过程中会加入多种添加剂，对人体有一定的毒副作用。同时，如果用塑料吸管吸食热饮，塑料吸管还会释放出有毒有害或致癌物质，对人体造成极大的伤害。另外，塑料吸管使用后无法分解，是一种主要的白色污染源，而燃烧处理又会产生大量的有毒有害气体，污染大气；基于此，北美及中国香港等地目前已出台相关文件禁止塑料吸管的使用；因此，开发以植物纤维原料为基础的纸基吸管成为一种重要的选择途径。
云南作为我国工业大麻重要的种植基地，每年有大量的工业大麻杆废弃田间或被直接焚烧，造成了极大的资源浪费。基于此，本发明以大麻全杆基吸管原纸为基础，开发出一种具有天然抗菌效果的大麻全杆基纸吸管的制备方法，从而有望替代塑料吸管，减少白色污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大麻杆基纸吸管的制备方法，具体为：卷制纸吸管所用原纸为固体氧碱法技术制得的大麻全杆浆和添加剂混合抄配制得，纸张极大的保留了大麻杆中的天然抗菌成分，所述原纸吸管由内外两层组成，其中内层纸定量为80-120g/m2，外层纸定量为50-70g/m2。
优选的，本发明所述吸管原纸需经单面施胶处理使其具有良好的抗水抗油效果，施胶所用施胶剂由淀粉及苯丙乳液混合而成，其中淀粉的用量为40kg/t纸，苯丙乳液的用量为1-4kg/t纸。
优选的，本发明所述内外层吸管纸宽度为10-25mm，采用斜角度包裹，角度在30-50°，吸管管口的内径为2-12mm。
优选的，本发明所述内外两层吸管纸采用合成酪朊环保可降解纸吸管耐热水胶粘合而成，并在110℃下烘干处理5min后根据设定的参数进行剪裁。
优选的，本发明所述吸管原纸由固体氧碱法大麻全杆浆和添加剂混合抄配而得，其中固体氧碱法大麻全杆浆先经PFI磨进行磨浆处理至打浆度为40-60°SR，再与一定比例的消泡剂、湿强剂和施胶剂均匀混合后抄造，其中消泡剂、湿强剂和施胶剂的加入比例分别为0.1％-0.5％、2％-4％和1％-3％。
优选的，本发明所述湿强剂由10％-40％的聚酰胺聚环氧氯丙烷树脂和60％-90％的水混合得到，所述施胶剂为烷基烯酮二聚体。
本发明所述大麻全杆纸吸管的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)吸管纸原纸的施胶处理：称取一定量的苯丙胶乳(1-4kg/t纸)和玉米淀粉(40kg/t纸)，加入到去离子水中(控制淀粉的浓度为8％～12％)，再加入一定量的硫酸铝(2kg/t纸)及0.2％用量(以玉米淀粉计)的过硫酸铵，在85℃温度下搅拌处理10min，再将温度升到110℃处理15min，得到表面施胶剂；得到的表面施胶剂再通过实验室用小型辊式涂布机进行吸管纸原纸的表面施胶处理，表胶后纸样放恒温恒湿室风干处理12h，再在纸页干燥器上110℃干燥处理5min得到所需吸管纸样。
(2)纸吸管的卷制：再将所得吸管纸样在实验室切纸机上进行裁切处理，得到宽度为10-25mm的纸条后进行卷制；卷制时，先将定量为80-120g/m2的吸管纸贴吸管模具采用斜角度包裹，角度在30-50°，施胶而紧贴纸吸管模具，纸吸管模具直径为2-12mm，待纸吸管内层卷制好后，再在卷好的纸上涂上一层合成酪朊环保可降解纸吸管耐热水胶，然后将定量为50-70g/m2的外层吸管纸卷上去(施胶面朝外)；随后，将聚四氟乙烯棒抽出，将所得纸吸管放在110℃烘箱下处理5min即得到所需纸吸管。
(3)纸吸管抗浸泡效果测试：所得纸吸管再分别在0℃、25℃、60℃及85℃中进行抗浸泡效果实验，如具如图1所示；实验过程中，每隔一定时间通过游标卡尺测定A、B、C三处直径，通过直径变化评价吸管的抗水浸泡特性(如图2所示)。
本发明的有益效果：本发明所述吸管采用大麻全杆为原料，其具有的天然抗菌性赋予纸吸管良好抗菌效果；同时，纸吸管卷制过程中内外两层吸管纸是采用可降解的耐热水胶进行粘合，不会给环境带来任何污染，从而有望替代塑料吸管，减少白色污染并提高用户体验，具有良好的经济效应和社会效应。
附图说明
图1为纸吸管的抗水浸泡实验示意图。
图2为滤纸吸水后纸吸管的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于所述内容。
实施例1
一种大麻杆基纸吸管的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)本实施例中制备吸管纸的具体过程为：大麻全杆浆经磨浆处理后使打浆度分别为：40°SR；再将浆料与0.1％的消泡剂、2％的湿强剂和1％的施胶剂(消泡剂、湿强剂和施胶剂的加入量占大麻浆料总质量的0.1％、2％和1％，以下实施例的中添加剂加入量的计算方式和此处相同)，混合均匀后进行抄造，得到纸张定量为70g/m2和80g/m2的吸管纸。
(2)称取2g的苯丙胶乳及40g玉米淀粉，将其加入到三口瓶中，加水400mL，再加2g的硫酸铝及0.1g的过硫酸铵，在85℃温度下搅拌处理10min，再将温度升到110℃处理15min，得到表面施胶剂；得到的表面施胶剂再通过实验室用小型辊式涂布机进行吸管纸原纸(定量分别为120g/m2及60g/m2)的表面施胶处理，施胶量控制为2kg苯丙胶乳/t纸，表胶后纸样放置于恒温恒湿室风干处理12h，再在纸页干燥器上110℃干燥处理5min得到所需吸管纸样。所得吸管纸样再在实验室切纸机上进行裁切处理，得到宽度为15mm的纸条；吸管卷制时，先将定量为120g/m2的吸管纸贴吸管模具采用斜角度包裹，角度在45°，施胶而紧贴纸吸管模具，纸吸管模具直径为5mm，待纸吸管内层卷制好后，再在卷好的纸上涂上一层合成酪朊环保可降解纸吸管耐热水胶，然后将定量为60g/m2的外层吸管纸卷上去(施胶面朝外)；随后，将聚四氟乙烯棒抽出，将所得纸吸管放在110℃烘箱下处理5min即得到所需纸吸管。
所得纸吸管再按图1所示进行抗浸泡效果测试，结果见表1；从表1中可以看出，纸吸管在0℃、25℃及60℃水浴中浸泡时具有较好的尺寸稳定性，浸泡125min时吸管无开裂现象；在85℃水浴中浸泡125min不发生开裂现象，且吸管无明显软化。
表1纸吸管在不同水浴温度下直径变化情况
实施例2
一种大麻杆基纸吸管的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)本实施例中制备吸管纸的具体过程为：大麻全杆浆经磨浆处理后使打浆度分别为：55°SR；再将浆料与0.5％的消泡剂、4％的湿强剂和2％的施胶剂，混合均匀后进行抄造，得到纸张定量为50g/m2和120g/m2的吸管纸。
(2)称取2g的苯丙胶乳及40g玉米淀粉，将其加入到三口瓶中，加水400mL，再加2g的硫酸铝及0.1g的过硫酸铵，在85℃温度下搅拌处理10min，再将温度升到110℃处理15min，得到表面施胶剂。得到的表面施胶剂再通过实验室用小型辊式涂布机进行吸管纸原纸(定量分别为80g/m2及50g/m2)的表面施胶处理，施胶量控制为1kg苯丙胶乳/t纸，表胶后纸样放置于恒温恒湿室风干处理12h，再在纸页干燥器上110℃干燥处理5min得到所需吸管纸样。所得吸管纸样再在实验室切纸机上进行裁切处理，得到宽度为10mm的纸条。吸管卷制时，先将定量为80g/m2的吸管纸贴吸管模具采用斜角度包裹，角度在30°，施胶而紧贴纸吸管模具，纸吸管模具直径为2mm，待纸吸管内层卷制好后，再在卷好的纸上涂上一层合成酪朊环保可降解纸吸管耐热水胶，然后将定量为50g/m2的外层吸管纸卷上去(施胶面朝外)。随后，将聚四氟乙烯棒抽出，将所得纸吸管放在110℃烘箱下处理5min即得到所需纸吸管。
所得纸吸管再按图1所示进行抗浸泡效果测试，结果见表2。从表2中可以看出，纸吸管在0℃、25℃及60℃水浴中浸泡时具有较好的尺寸稳定性，浸泡125min时吸管无开裂现象；在85℃水浴中浸泡125min不发生开裂现象，且吸管无明显软化。
表2纸吸管在不同水浴温度下直径变化情况
实施例3
一种大麻杆基纸吸管的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)本实施例中制备吸管纸的具体过程为：大麻全杆浆经磨浆处理后使打浆度分别为：70°SR；再将浆料与0.3％的消泡剂、3％的湿强剂和3％的施胶剂，混合均匀后进行抄造，得到纸张定量为60g/m2和110g/m2的吸管纸。
(2)称取2g的苯丙胶乳及40g玉米淀粉，将其加入到三口瓶中，加水400mL，再加2g的硫酸铝及0.1g的过硫酸铵，在85℃温度下搅拌处理10min，再将温度升到110℃处理15min，得到表面施胶剂。得到的表面施胶剂再通过实验室用小型辊式涂布机进行吸管纸原纸(定量分别为100g/m2及70g/m2)的表面施胶处理，施胶量控制为4kg苯丙胶乳/t纸，表胶后纸样放置于恒温恒湿室风干处理12h，再在纸页干燥器上110℃干燥处理5min得到所需吸管纸样。所得吸管纸样再在实验室切纸机上进行裁切处理，得到宽度为25mm的纸条。吸管卷制时，先将定量为100g/m2的吸管纸贴吸管模具采用斜角度包裹，角度在50°，施胶而紧贴纸吸管模具，纸吸管模具直径为12mm，待纸吸管内层卷制好后，再在卷好的纸上涂上一层合成酪朊环保可降解纸吸管耐热水胶，然后将定量为70g/m2的外层吸管纸卷上去(施胶面朝外)。随后，将聚四氟乙烯棒抽出，将所得纸吸管放在110℃烘箱下处理5min即得到所需纸吸管。
所得纸吸管再按图1所示进行抗浸泡效果测试，结果见表3。从表3中可以看出，纸吸管在0℃、25℃及60℃水浴中浸泡时具有较好的尺寸稳定性，浸泡125min时吸管无开裂现象；在85℃水浴中浸泡125min不发生开裂现象，且吸管无明显软化。
表3纸吸管在不同水浴温度下直径变化情况
Claims (7)
1.一种大麻全杆纸吸管的制备方法，其特征在于：卷制纸吸管所用原纸为固体氧碱法技术制得的大麻全杆浆和添加剂混合抄配制得，所述原纸吸管由内外两层组成，其中内层纸定量为80-120g/m2，外层纸定量为50-70g/m2。
2.根据权利要求1所述大麻全杆纸吸管的制备方法，其特征在于：所述吸管原纸需经单面施胶处理，施胶所用施胶剂由淀粉及苯丙乳液混合而成，其中淀粉的用量为40kg/t纸，苯丙乳液的用量为1-4kg/t纸。
3.根据权利要求2所述大麻全杆纸吸管的制备方法，其特征在于，施胶剂的制备过程为：
按比例称取苯丙胶乳和玉米淀粉，加入到去离子水中，控制淀粉的浓度为8％～12％，再按2kg/t纸的加量加入硫酸铝，然后加入过硫酸铵，过硫酸铵的加入量为玉米淀粉加入量的0.2％，在85℃温度下搅拌处理10min，再将温度升到110℃处理15min，得到表面施胶剂。
4.根据权利要求1所述大麻全杆纸吸管的制备方法，其特征在于：内外层吸管纸宽度为10-25mm，采用斜角度包裹，角度在30-50°，吸管管口的内径为2-12mm。
5.根据权利要求1所述大麻全杆纸吸管的制备方法，其特征在于：内外两层吸管纸采用合成酪朊环保可降解纸吸管耐热水胶粘合而成，并在110℃下烘干处理5min后根据设定的参数进行剪裁。
6.根据权利要求1所述大麻全杆纸吸管的制备方法，其特征在于：所述固体氧碱法大麻全杆浆先经PFI磨进行磨浆处理至打浆度为40-70°SR，再与消泡剂、湿强剂和施胶剂均匀混合后抄造，其中消泡剂、湿强剂和施胶剂的加入比例分别为0.1％-0.5％、2％-4％和1％-3％。
7.根据权利要求6所述大麻全杆纸吸管的制备方法，其特征在于：所述湿强剂由10％-40％的聚酰胺聚环氧氯丙烷树脂和60％-90％的水混合得到，所述施胶剂为烷基烯酮二聚体。
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