CN111172802A - 一种轻量化绿色热封型茶叶滤纸及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及造纸领域，尤其涉及一种轻量化绿色热封型茶叶滤纸。该滤纸包括外热封层和内热封层，由木浆纤维和热封纤维混合抄纸制得，所述热封纤维采用改性聚乳酸纤维，熔点125‑145℃，浆料内添加的助剂均选用绿色天然高分子助剂，具有完全自然循环和能生物分解的特点。本发明还公开了该轻量化绿色热封型茶叶滤纸的制备方法，制备包括以下步骤：（1）打浆；（2）流送；（3）上网成形；（4）压榨（5）干燥；（6）压光定型；（7）卷纸分切。通过该制备方法得到的茶叶滤纸，具有良好的干湿强度、纸质柔软均匀、较高透气度，对热封机的适应能力强，产品轻量化，为用户节省包装费用，提高市场竞争力。

Description

一种轻量化绿色热封型茶叶滤纸及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种热封型茶叶滤纸的制作方法，具体涉及一种轻量化绿色热封型茶叶滤纸及其制备方法。
背景技术
随着中国经济和社会的发展，人们的生活水平日益提高，推动者茶叶市场迅速发展。然而，在饮茶时，为了保证茶的醇香，需要频繁更换茶叶，而更换茶叶时使用过的茶叶很容易吸附在茶具上，难以清除干净，特别是叶片较小的茶叶。目前常用的方法是多加几次水清洁，但这种方法费时费力，而且浪费水资源。茶叶滤纸将茶叶包裹起来，泡茶时，水可以自由渗入和渗出滤纸内与茶叶，但茶叶不能渗出滤纸，既保证了茶的醇香，又避免了茶叶吸附在茶具上。为此，茶叶滤纸的需求日益旺盛。
然而，茶叶滤纸要忍耐沸水的冲泡，且必须具有较大的湿强度和过滤速度，同时，应有适应袋泡茶自动包装机包装的干强度和弹性。茶叶滤纸对工艺的要求很严格，目前，滤纸的均匀度参差不齐，湿强度、过滤速度、干强度、弹性的性能不能满足人们对茶叶滤纸日益严格的要求，为此，迫切需要研究一种茶叶滤纸及其制备方法，生产出均匀度好、湿强度大、过滤速度快、干强度和弹性强的茶叶滤纸。
目前消费市场，制造原料已经由传统的麻浆到目前较为环保的木浆为主与棉浆或者麻浆混合抄造。而我国造纸原料短缺，不能一味的应该用传统的木浆，而应该寻找新的优质纤维原料。构树纤维原料本身作为优质的长纤维造纸原料，而且我国构树丰富，应积极研究构树秆的制浆造纸新方法，达到进一步提高成浆得率、节能降耗、改进纸浆质量的目的。
发明内容
为了解决上述背景技术中的缺陷，本发明的目的是一种轻量化绿色热封型茶叶滤纸，该热封型茶叶滤纸主体材料采用构树秆浆，木浆和改性聚乳酸纤维，改性聚乳酸纤维是一种宽温度的热封材料，对热封机的适应能力强，提高亲水性，过程助剂均采用绿色天然高分子助剂，滤纸产品具有完全自然循环和能生物分解的特点，操作过程简单节能易操作。
为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：
(1)打浆：内外热封层浆料分别打浆，构树秆浆浓度5-8％，三盘磨打浆，叩解度控制20-22°SR；全无氯漂白针叶木浆浓度3-5％，双盘磨打浆，控制叩解度23-25°SR；改性聚乳酸纤维单独或和黏胶纤维混合打浆，浆浓度0.6-1.0％，锥形磨浆机打浆，叩解度控制在9-12°SR，打好的浆料按质量比混合，依次加入阳离子壳聚糖、羧甲基纤维素钠和阳离子瓜尔胶，三者质量比为1:1.2-1.5:2-3。并采用匀整磨浆机处理20-35s。
(2)流送：内外热封层浆料采用相互独立的流送系统，内外热封层浆料浓度分别为0.12％和0.10％，经双层流浆箱上网同时成形。
(3)上网成形：采用斜网纸机脱水成形，斜网倾斜角,10-15o，车速120-150m/min，上层采用构树秆浆混合改性聚乳酸纤维，下层采用全无氯漂白针叶木浆混合改性聚乳酸纤维和黏胶纤维，上层下层同时脱水复合，得到内外热封层纸。
(4)压榨：两段压榨，一段真空压榨，控制真空度0.10-0.20Mpa，线压力40kN/m；二段盲孔压榨，开孔率25％，线压力60kN/m。
(5)干燥：采用烘道式方式干燥，温度105-110℃。
(6)压光定型：将两层复合纸采用软压辊进行热压定型，定型的温度为135-150℃，压力0.3-0.5MPa；
(7)卷纸分切：采用圆筒式卷纸机卷取，再采用在线切刀进行分切，获得不同尺寸和形状的产品。
本发明采用的改性聚乳酸纤维长度为2-4mm，纤度为2.0-3.5Dtex，改性聚乳酸纤维是在聚乳酸缩聚过程中以苯二甲酸、己二酸、丁二醇作为共聚乳酸改性剂，苯二甲酸可以改变聚乳酸链段的规整性，使分子链间的距离增大来降低熔点。己二酸、丁二醇的加入，进一步破坏聚乳酸分子的有序结构，同时可以增加聚乳酸分子链的柔顺性，因而得以改善共聚乳酸的部分结晶能力。苯二甲酸添加量在30％～50％、乙二酸添加量在0～10％、丁二醇添加量在2％～8％之间，调控生成物熔点至125-145℃。构树秆浆制作方法为选用3-5年生构树先经剥皮机去掉韧皮，切断削片至长20mm、厚2-4mm；木片经生物酶预处理，再经碱性亚钠化学法制浆和全无氯漂白；所选用的预处理菌种为高温平菇白腐菌种，培育至最高生物量时作用于构树秆木片，控制pH＝7～8和温度为30～40℃，预处理时间36-48小时。
与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：
本发明以聚乳酸纤维替代传统方法的化学纤维,聚乳酸纤维是以玉米、小麦、甜菜等含淀粉的农产品为原料，经发酵缩聚和熔融纺丝制成，是一种可完全生物降解的合成纤维。并通过调控缩聚过程，降低熔点至125-145℃，适应热封机的操作要求。选用构树秆浆新材料取代一部分木浆，构树秆纤维原料性能不输一般木浆且我国构树资源丰富，对于开发制浆造纸新材料有重要意义。浆料内添加的化学助剂均选用绿色天然高分子助剂，如阳离子壳聚糖、羧甲基纤维素钠和阳离子瓜尔胶，替代传统的聚丙烯酰胺、聚酰胺环氧氯丙烷、AKD等石油产品衍生的合成高分子助剂，保证了滤纸的强度，加工使用过程不易破损，更加适应现代高速包装机的加工要求。通过原料合理搭配和处理工艺，降低滤纸的定量10％，保证使用功能不变，实现轻量化。
因此，本发明所提供的一种轻量化绿色热封型茶叶滤纸及其制备方法，采用传统造纸设备，天然的植物纤维、可降解的高分子纤维和天然高分子助剂，内外层热封层同步成形，易于生物降解，不需要机外后加工，生产工艺流程简单，制得的热封型茶叶滤纸具有良好的干湿强度，纸质均匀柔软、较高透气度、加工工艺简单。同时本发明制得的热封茶叶滤纸不含有害化学添加剂，并具有轻量化的优点，用户节省包装费用，为绿色环保、实用的热封茶叶滤纸产品，有广泛的市场推广价值，可以普遍推广使用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。本发明制备方法中各起始原料可从市场购得或按照现有技术方法制备获得。
实施例1
一种轻量化绿色热封型茶叶滤纸及其制备方法，包括如下步骤：
(1)打浆：内外热封层浆料分别打浆，构树秆浆浓度8％，三盘磨打浆至叩解度为22°SR；全无氯漂白针叶木浆浓度5％，双盘磨打浆至叩解度为25°SR；改性聚乳酸纤维单独或和黏胶纤维混合打浆，浆浓度0.6％，锥形磨浆机打浆至叩解度控制为9°SR，打好的浆料按质量比混合，依次加入阳离子壳聚糖、羧甲基纤维素钠和阳离子瓜尔胶，三者质量比为1:1.2:2。并采用匀整磨浆机处理35s。
所述改性聚乳酸纤维长度为2-4mm，纤度为2.0-3.5Dtex，在聚乳酸缩聚过程中控制苯二甲酸、己二酸、丁二醇作为共聚乳酸改性剂，苯二甲酸添加量在40％、乙二酸添加量7％、丁二醇添加量为5％，调控生成物熔点至140℃。
所述构树秆浆制作方法为选用3-5年生构树先经剥皮机去掉韧皮，切断削片至长20mm、厚2-4mm；木片经生物酶预处理，再经碱性亚钠化学法制浆和全无氯漂白；所选用的预处理菌种为高温平菇白腐菌种，培育至最高生物量时作用于构树秆木片，控制pH＝7.5和温度为40℃，预处理时间48小时。
(2)流送：内外热封层浆料采用相互独立的流送系统，内外热封层浆料浓度分别为0.12％和0.10％，经双层流浆箱上网同时成形。
(3)上网成形：采用斜网纸机脱水成形，斜网倾斜角13°，车速140m/min，上层采用构树秆浆混合改性聚乳酸纤维，下层采用全无氯漂白针叶木浆混合改性聚乳酸纤维和黏胶纤维，上层下层同时脱水复合，得到内外热封层纸。
(4)压榨：两段压榨，一段真空压榨，控制真空度0.20Mpa，线压力40kN/m；二段盲孔压榨，开孔率25％，线压力60kN/m。
(5)干燥：采用烘道式方式干燥，温度110℃。
(6)压光定型：将两层复合纸采用软压辊进行热压定型，定型的温度为150℃，压力0.5MPa；
(7)卷纸分切：采用圆筒式卷纸机卷取，再采用在线切刀进行分切，获得不同尺寸和形状的产品。
实施例2
一种轻量化绿色热封型茶叶滤纸及其制备方法，包括如下步骤：
(1)打浆：内外热封层浆料分别打浆，构树秆浆浓度8％，三盘磨打浆至叩解度为22°SR；全无氯漂白针叶木浆浓度5％，双盘磨打浆至叩解度为25°SR；改性聚乳酸纤维单独或和黏胶纤维混合打浆，浆浓度0.8％，锥形磨浆机打浆至叩解度控制为11°SR，打好的浆料按质量比混合，依次加入阳离子壳聚糖、羧甲基纤维素钠和阳离子瓜尔胶，三者质量比为1:1.3:2.5。并采用匀整磨浆机处理35s。
所述改性聚乳酸纤维长度为2-4mm，纤度为2.0-3.5Dtex，在聚乳酸缩聚过程中控制苯二甲酸、己二酸、丁二醇作为共聚乳酸改性剂，苯二甲酸添加量在40％、乙二酸添加量7％、丁二醇添加量为5％，调控生成物熔点至140℃。
所述构树秆浆制作方法为选用3-5年生构树先经剥皮机去掉韧皮，切断削片至长20mm、厚2-4mm；木片经生物酶预处理，再经碱性亚钠化学法制浆和全无氯漂白；所选用的预处理菌种为高温平菇白腐菌种，培育至最高生物量时作用于构树秆木片，控制pH＝7.5和温度为40℃，预处理时间48小时。
(2)流送：内外热封层浆料采用相互独立的流送系统，内外热封层浆料浓度分别为0.12％和0.10％，经双层流浆箱上网同时成形。
(3)上网成形：采用斜网纸机脱水成形，斜网倾斜角13°，车速140m/min，上层采用构树秆浆混合改性聚乳酸纤维，下层采用全无氯漂白针叶木浆混合改性聚乳酸纤维和黏胶纤维，上层下层同时脱水复合，得到内外热封层纸。
(4)压榨：两段压榨，一段真空压榨，控制真空度0.20Mpa，线压力40kN/m；二段盲孔压榨，开孔率25％，线压力60kN/m。
(5)干燥：采用烘道式方式干燥，温度110℃。
(6)压光定型：将两层复合纸采用软压辊进行热压定型，定型的温度为150℃，压力0.5MPa；
(7)卷纸分切：采用圆筒式卷纸机卷取，再采用在线切刀进行分切，获得不同尺寸和形状的产品。
实施例3
一种轻量化绿色热封型茶叶滤纸及其制备方法，包括如下步骤：
(1)打浆：内外热封层浆料分别打浆，构树秆浆浓度8％，三盘磨打浆至叩解度为22°SR；全无氯漂白针叶木浆浓度5％，双盘磨打浆至叩解度为25°SR；改性聚乳酸纤维单独或和黏胶纤维混合打浆，浆浓度1.0％，锥形磨浆机打浆至叩解度控制为13°SR，打好的浆料按质量比混合，依次加入阳离子壳聚糖、羧甲基纤维素钠和阳离子瓜尔胶，三者质量比为1:1.5:3。并采用匀整磨浆机处理35s。
所述改性聚乳酸纤维长度为2-4mm，纤度为2.0-3.5Dtex，在聚乳酸缩聚过程中控制苯二甲酸、己二酸、丁二醇作为共聚乳酸改性剂，苯二甲酸添加量在40％、乙二酸添加量7％、丁二醇添加量为5％，调控生成物熔点至140℃。
所述构树秆浆制作方法为选用3-5年生构树先经剥皮机去掉韧皮，切断削片至长20mm、厚2-4mm；木片经生物酶预处理，再经碱性亚钠化学法制浆和全无氯漂白；所选用的预处理菌种为高温平菇白腐菌种，培育至最高生物量时作用于构树秆木片，控制pH＝7.5和温度为40℃，预处理时间48小时。
(2)流送：内外热封层浆料采用相互独立的流送系统，内外热封层浆料浓度分别为0.12％和0.10％，经双层流浆箱上网同时成形。
(3)上网成形：采用斜网纸机脱水成形，斜网倾斜角13°，车速140m/min，上层采用构树秆浆混合改性聚乳酸纤维，下层采用全无氯漂白针叶木浆混合改性聚乳酸纤维和黏胶纤维，上层下层同时脱水复合，得到内外热封层纸。
(4)压榨：两段压榨，一段真空压榨，控制真空度0.20Mpa，线压力40kN/m；二段盲孔压榨，开孔率25％，线压力60kN/m。
(5)干燥：采用烘道式方式干燥，温度110℃。
(6)压光定型：将两层复合纸采用软压辊进行热压定型，定型的温度为150℃，压力0.5MPa；
(7)卷纸分切：采用圆筒式卷纸机卷取，再采用在线切刀进行分切，获得不同尺寸和形状的产品。
上述例中的纸页检测主要物理指标，结果如下：
Figure BDA0002256964290000091
检测方法如下:
定量:GB/T451.2纸和纸板定量的测定；
抗张强度:GB/T12914纸和纸板抗张强度的测定法；
湿强度:GB/T465.2纸和纸板按规定时间浸水后抗张强度的测定法；
透气度:GB/T23227卷烟纸、成型纸、接装纸及具有定向透气带的材料透气度的测定；
热封强度的测定:取宽度为15mm，长约300mm，切口整齐无损伤，将试样整齐对折，用热封仪在压力0.2Mpa，热封温度180℃，使含热封纤维的纸面粘合在一起，然后按GB/T12914规定测试纸样强度。试样制备时按整幅纸均匀取10根试样进行测定。

Claims (5)

1.一种轻量化绿色热封型茶叶滤纸，其特征在于：由外热封层和内热封层复合抄纸构成，定量16g/m2，其中内热封层由全无氯漂白构树秆浆和30-45％改性聚乳酸纤维构成，外热封层由全无氯漂白针叶木浆和20-40％改性聚乳酸纤维；内外热封层浆料内添加的湿强剂、干强剂和助留助滤剂均选用绿色天然高分子助剂，依次为阳离子壳聚糖、羧甲基纤维素钠和阳离子瓜尔胶，三者质量比为1:1.2-1.5:2-3。
2.根据权利要求1所述的轻量化绿色热封型茶叶滤纸，其特征在于：改性聚乳酸纤维长度为2-4mm，纤度为2.0-3.5Dtex。
3.根据权利要求1所述的一种轻量化绿色热封型茶叶滤纸的制备方法，其特征在于：改性聚乳酸纤维是在聚乳酸缩聚过程中控制苯二甲酸、己二酸、丁二醇作为共聚乳酸改性剂，苯二甲酸添加量在30％～50％、乙二酸添加量在0～10％、丁二醇添加量在2％～8％之间，调控生成物熔点至125-145℃。
4.根据权利要求1所述的轻量化绿色热封型茶叶滤纸的制备方法，其步骤是：
(1)打浆：内外热封层浆料分别打浆，构树秆浆浓度5-8％，三盘磨打浆，叩解度控制20-22°SR；全无氯漂白针叶木浆浓度3-5％，双盘磨打浆，控制叩解度23-25°SR；改性聚乳酸纤维单独或和黏胶纤维混合打浆，浆浓度0.6-1.0％，锥形磨浆机打浆，叩解度控制在9-12°SR，打好的浆料按质量比混合，依次加入阳离子壳聚糖、羧甲基纤维素钠和阳离子瓜尔胶，三者质量比为1:1.2-1.5:2-3。并采用匀整磨浆机处理20-35s；
(2)流送：内外热封层浆料采用相互独立的流送系统，内外热封层浆料浓度分别为0.12％和0.10％，经双层流浆箱上网同时成形；
(3)上网成形：采用斜网纸机脱水成形，斜网倾斜角10-15°，车速120-150m/min，上层采用全无氯漂白构树秆浆混合改性聚乳酸纤维，下层采用全无氯漂白针叶木浆混合改性聚乳酸纤维和黏胶纤维，上层下层同时脱水复合，得到内外热封层纸；
(4)压榨：两段压榨，一段真空压榨，控制真空度0.10-0.20Mpa，线压力40kN/m；二段盲孔压榨，开孔率25％，线压力60kN/m；
(5)干燥：采用烘道式方式干燥，温度105-110℃；
(6)压光定型：将两层复合纸采用软压辊进行热压定型，定型的温度为135-150℃，压力0.3-0.5MPa；
(7)卷纸分切：采用圆筒式卷纸机卷取，再采用在线切刀进行分切，获得不同尺寸和形状的产品。
5.根据权利要求2所述的一种轻量化绿色热封型茶叶滤纸的制备方法，其特征在于：3-5年生构树先经剥皮机去掉韧皮，切断削片至长20mm、厚2-4mm；木片经生物酶预处理，再经碱性亚钠化学法制浆和全无氯漂白；所选用的预处理菌种为高温平菇白腐菌种，培育至最高生物量时作用于构树秆木片，控制pH＝7～8和温度为30～40℃，预处理时间36-48小时。
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