CN111593599A - 纸制品的制备方法、纸制品和气溶胶产生装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种纸制品的制备方法，包括如下步骤：将长纤维原料和短纤维原料碎解成原料段；将原料段和蒸煮液混合均匀后进行蒸煮处理，得到高硬度浆；对高硬度浆进行疏解处理，得到疏解浆；对疏解浆进行磨浆处理，得到浆料；对浆料进行真空洗浆，得到纤维素纸浆；对纤维素纸浆进行打浆处理，得到原色浆；将原色浆热压成型，得到所需的纸制品。长纤维可以增加纸制品在纵向方向上的强度，控制短纤维的添加量不仅不会导致纸制品容易断裂或撕裂，还因为长纤维和短纤维交织形成类似编织的结构，提高了制得的纸制品的耐折度和断裂度，从而提高了纸制品的机械性能。本发明还公开了采用上述方法制得的纸制品，以及包括该纸制品的气溶胶产生装置。

Description

纸制品的制备方法、纸制品和气溶胶产生装置
技术领域
本发明涉及纸制品制造领域，尤其涉及一种纸制品的制备方法、该纸制品的制备方法制得的纸制品以及包括该纸制品的气溶胶产生装置。
背景技术
目前的一次性气溶胶产生装置多为抛弃型，用完即扔，且气溶胶产生装置用料多为不可回收的材料，造成对环境的极大破坏。
纸制品具有良好的可降解性和环境亲和力，但是纸制品本身的机械性能不足，实际使用时容易断裂或撕裂。
发明内容
基于此，有必要提供一种机械性能更高的纸制品的制备方法。
此外，还有必要提供一种上述纸制品的制备方法制得的纸制品，以及包括该纸制品的气溶胶产生装置。
一种纸制品的制备方法，包括如下步骤：
按照质量比为6～12：1分别提供长纤维原料和短纤维原料，将所述长纤维原料和所述短纤维原料碎解成长度为1cm～6cm的原料段；
将所述原料段和蒸煮液按照1：2～6的料液比混合均匀后进行蒸煮处理，得到硬度为高锰酸钾值80～100的高硬度浆，所述蒸煮处理的温度为120℃～150℃，所述蒸煮处理的时间为40min～120min；
对所述高硬度浆进行疏解处理，得到疏解浆，所述疏解处理的时间为20min～60min；
用稀黑液稀释所述疏解浆至纸浆浓度为8％～12％，对稀释后的所述疏解浆进行磨浆处理，得到打浆度为16°SR～24°SR的浆料；
对所述浆料进行筛选处理，接着将筛选后的所述浆料调整至纸浆浓度为10％～15％，最后对调整后的所述浆料进行真空洗浆，得到纤维素纸浆；
对所述纤维素纸浆进行打浆处理，得到打浆度为32°SR～44°SR的原色浆；以及
将所述原色浆均匀混合注入模具中进行热压成型，得到所需的纸制品。
一种采用上述的纸制品的制备方法制得的纸制品。
一种气溶胶产生装置，包括如上述的纸制品。
这种纸制品的制备方法，通过选择长纤维原料搭配短纤维原料，长纤维可以增加制得的纸制品在纵向方向上的强度，控制短纤维的添加量不仅不会导致制得的纸制品容易断裂或撕裂，还因为长纤维和短纤维交织形成类似编织的结构，从而使得少量短纤维的添加提高了制得的纸制品的耐折度和断裂度，从而提高了制得的纸制品的机械性能，拓宽了这种制得的纸制品的应用领域。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
其中：
图1为一实施方式的纸制品的制备方法的流程图。
图2为一实施方式的气溶胶产生装置的立体结构示意图。
图3为如图2所示的气溶胶产生装置的另一状态的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示的一实施方式的纸制品的制备方法，包括如下步骤：
S10、按照质量比为6～12：1分别提供长纤维原料和短纤维原料，将长纤维原料和短纤维原料碎解成长度为1cm～6cm的原料段。
长纤维可以增加制得的纸制品在纵向方向上的强度，控制短纤维的添加量不仅不会导致制得的纸制品容易断裂或撕裂，还因为长纤维和短纤维交织形成类似编织的结构，从而使得少量短纤维的添加提高了制得的纸制品的耐折度和断裂度。
一般来说，长纤维原料为竹子，短纤维原料为甘蔗渣。
优选的，竹子的竹龄为3年～5年，竹龄为3年～5年的竹子的纤维软硬适中。
本实施方式中，竹子包括质量比为1～3：1的水竹和白夹竹。在其他的实施方式中，也可以选择其他品种的竹子。
特别优选的，水竹、白夹竹和甘蔗渣的质量比为6：3：1。
原料段的长度可以根据实际的需求设定，本实施方式中，可以原料段的长度设定为5cm。
将长纤维原料和短纤维原料碎解的操作可以通过原料干法完成。
S20、将S10得到的原料段和蒸煮液按照1：2～6的料液比混合均匀后进行蒸煮处理，得到硬度为高锰酸钾值80～100的高硬度浆。
蒸煮处理的温度为120℃～150℃，蒸煮处理的时间为40min～120min。
优选的，蒸煮处理的温度为110℃～140℃，蒸煮处理的时间为50min～80min。
特别的，蒸煮处理的温度为135℃，蒸煮处理的时间为80min，蒸煮液为质量浓度为17％的KOH溶液。
S20中，还包括在蒸煮前用蒸煮液对原料段进行浸泡的处理，浸泡时间为40min～70min，浸泡的温度为85℃～90℃。
蒸煮的操作可以在间歇式球型蒸煮器、连续蒸煮器或立式蒸煮锅中完成。
特别的，蒸煮的仪器为立式蒸煮锅时，蒸煮的具体操作为：将原料段和蒸煮液通过装锅器装入蒸煮锅中，当装锅满后关闭锅盖，往蒸煮锅中补充温度为100℃～110℃蒸煮液，同时排出锅内的空气并升压至0.2MPa～0.25MPa，蒸煮液升温至120℃～135℃，升温、保温和置换60min～80min，最后用输送螺旋将浆送到喷放锅。
通过对蒸煮条件进行优化，可以提高最终制得的纸制品的耐折度、断裂和撕裂度。
S30、对20得到的高硬度浆进行疏解处理，得到疏解浆。
疏解处理的时间为20min～60min。
优选的，疏解处理的时间为30min～40min。
疏解处理可以在高浓磨浆机中完成。
S40、用稀黑液稀释S30得到的疏解浆至纸浆浓度为8％～12％，对稀释后的疏解浆进行磨浆处理，得到打浆度为16°SR～24°SR的浆料。
优选的，S40为：用稀黑液稀释S30得到的疏解浆至纸浆浓度为10％，对稀释后的疏解浆进行磨浆处理，得到打浆度为20°SR的浆料。
稀黑液为纸浆产品的调色所用，因此本申请中，稀黑液不做具体限制，实际生产过程中可以根据自身的需求选择合适的稀黑液。
S50、对S40得到的浆料进行筛选处理，接着将筛选后的浆料调整至纸浆浓度为10％～15％，最后对调整后的浆料进行真空洗浆，得到纤维素纸浆。
优选的，S50中，将筛选后的浆料调整至纸浆浓度为12％。
对调整后的浆料进行真空洗浆的操作可以在真空洗浆机中完成。
S60、对S50得到的纤维素纸浆进行打浆处理，得到打浆度为32°SR～44°SR的原色浆。
本实施方式中，打浆处理的打浆浓度为10％，打浆处理的打浆压力为0.4MPa，打浆处理的打浆电流为40A。
S70、将S60得到的原色浆均匀混合注入模具中进行热压成型，得到所需的纸制品。
本实施方式中，模具为铝合金模具。在其他的实施方式中，也可以根据实际的需求，选择适合的模具。
优选的，热压成型的温度在60℃～80℃，热压成型的保压为0.3MPa～0.8MPa，热压成型的保压时间为5min～20min(优选为10min)。
在其他的实施方式中，可以根据实际需求选择合适的热压成型参数。
优选的，S70还包括在得到所需的纸制品后，按照防油剂加入量为1.0％，防水剂加入量为3％，在真空度0.055MPa、烘干温度175℃～180℃、烘干时间为80s的条件下，对纸制品进行后处理。
这种纸制品的制备方法，通过选择长纤维原料搭配短纤维原料，长纤维可以增加制得的纸制品在纵向方向上的强度，控制短纤维的添加量不仅不会导致制得的纸制品容易断裂或撕裂，还因为长纤维和短纤维交织形成类似编织的结构，从而使得少量短纤维的添加提高了制得的纸制品的耐折度和断裂度，从而提高了制得的纸制品的机械性能，拓宽了这种制得的纸制品的应用领域。
这种纸制品的制备方法具有得率高、操作简单、生产方便、成本低、绿色环保的特性，并且保持了纤维素100％的天然本色。
本发明还请求保护上述纸制品的制备方法制得的纸制品。
上述制得的纸制品可以充当结构件或保护件，应用于多种领域。下面仅以其应用于气溶胶产生装置领域，对其进行简单说明。
本发明公开了一实施方式的气溶胶产生装置，包括上述纸制品。
具体来说，结合图2和图3，该气溶胶产生装置包括上纸托10、下纸托20、烟嘴30和内部组件(图中未显示)，上纸托10和下纸托20围成一容纳空间，烟嘴30和内部组件均设置在该容纳空间内。
上纸托10和下纸托20均可以为上述的纸制品，采用上述的纸制品的制备方法制得。
优选的，烟嘴30也可以为上述的纸制品，采用上述的纸制品的制备方法制得。
本实施方式中，上纸托10和下纸托20还设有密封纸条50。揭开密封纸条50，即完成气溶胶产生装置的开封。
以下为具体实施例。
实施例1
选取竹龄为3年的水竹和白夹竹，按照水竹、白夹竹和甘蔗渣的质量比为6：3：1提供原料，将原料采用原料干法碎解成长度为5cm的原料段。
将原料段和蒸煮液按1：4的料液比混合均匀后连续蒸煮器，通入蒸汽加热升温至135℃，升温、小放气，保温80min，得硬度为高锰酸钾值90的高硬度浆，其中，蒸煮液为质量浓度为17％的KOH。
将高硬度浆送入高浓磨浆机中进行疏解，得到疏解浆，疏解时间为30min～40min。
用稀黑液稀释疏解后的竹浆至浓度10％，将稀释浆料进行磨浆，得到打浆度为20°SR的浆料。
将磨浆后的浆料进行筛选，筛选后的浆料调整纸浆浓度至12％，送入真空洗浆机中进行洗涤，经洗涤得纤维素纸浆。
对本实施例制得的纤维素纸浆进行测试，测得的相关参数如下：白度为40％IS0，抗张指数为15N×m/g，耐折度为200次，裂断长为10km，灰分为0.9％，撕裂度为700mN，打浆度为30°SR。
将上述纤维素纸浆在双圆盘磨浆机种进行打浆，其打浆浓度为10％，打浆压力为0.4MPa，打浆电流为40A，打浆之后所得到原色竹浆，打浆度38°SR，打浆湿重为1.8g。
将原色浆压缩进入由铝合金制成的模具中进行热压成型，温度在60℃～80℃，保压为0.3MPa～0.8MPa，保压时间为10min，出模，得到原色气溶胶产生装置上纸托。
对本实施例制得的原色气溶胶产生装置上纸托进行测试，发现其符合GB18006.1-1999A等品的要求。
实施例2
选取竹龄为3年的水竹，按照水竹和甘蔗渣的质量比为9：1提供原料，将原料采用原料干法碎解成长度为5cm的原料段。
将原料段和蒸煮液按1：4的料液比混合均匀后连续蒸煮器，通入蒸汽加热升温至135℃，升温、小放气，保温80min，得硬度为高锰酸钾值90的高硬度浆，其中，蒸煮液为质量浓度为17％的KOH。
将高硬度浆送入高浓磨浆机中进行疏解，得到疏解浆，疏解时间为30min～40min。
用稀黑液稀释疏解后的竹浆至浓度10％，将稀释浆料进行磨浆，得到打浆度为20°SR的浆料。
将磨浆后的浆料进行筛选，筛选后的浆料调整纸浆浓度至12％，送入真空洗浆机中进行洗涤，经洗涤得纤维素纸浆。
将上述纤维素纸浆在双圆盘磨浆机种进行打浆，其打浆浓度为10％，打浆压力为0.4MPa，打浆电流为40A，打浆之后所得到原色竹浆。
将原色浆压缩进入由铝合金制成的模具中进行热压成型，温度在60℃～80℃，保压为0.3MPa～0.8MPa，保压时间为10min，出模，得到原色气溶胶产生装置上纸托。
实施例3
选取竹龄为3年的水竹和白夹竹，水竹、白夹竹和甘蔗渣的质量比为3：3：1提供原料，将原料采用原料干法碎解成长度为5cm的原料段。
将原料段和蒸煮液按1：4的料液比混合均匀后连续蒸煮器，通入蒸汽加热升温至135℃，升温、小放气，保温80min，得硬度为高锰酸钾值90的高硬度浆，其中，蒸煮液为质量浓度为17％的KOH。
将高硬度浆送入高浓磨浆机中进行疏解，得到疏解浆，疏解时间为30min～40min。
用稀黑液稀释疏解后的竹浆至浓度10％，将稀释浆料进行磨浆，得到打浆度为20°SR的浆料。
将磨浆后的浆料进行筛选，筛选后的浆料调整纸浆浓度至12％，送入真空洗浆机中进行洗涤，经洗涤得纤维素纸浆。
将上述纤维素纸浆在双圆盘磨浆机种进行打浆，其打浆浓度为10％，打浆压力为0.4MPa，打浆电流为40A，打浆之后所得到原色竹浆。
将原色浆压缩进入由铝合金制成的模具中进行热压成型，温度在60℃～80℃，保压为0.3MPa～0.8MPa，保压时间为10min，出模，得到原色气溶胶产生装置上纸托。
实施例4
选取竹龄为3年的水竹和白夹竹，水竹、白夹竹和甘蔗渣的质量比为8：4：1提供原料，将原料采用原料干法碎解成长度为5cm的原料段。
将原料段和蒸煮液按1：4的料液比混合均匀后连续蒸煮器，通入蒸汽加热升温至135℃，升温、小放气，保温80min，得硬度为高锰酸钾值90的高硬度浆，其中，蒸煮液为质量浓度为17％的KOH。
将高硬度浆送入高浓磨浆机中进行疏解，得到疏解浆，疏解时间为30min～40min。
用稀黑液稀释疏解后的竹浆至浓度10％，将稀释浆料进行磨浆，得到打浆度为20°SR的浆料。
将磨浆后的浆料进行筛选，筛选后的浆料调整纸浆浓度至12％，送入真空洗浆机中进行洗涤，经洗涤得纤维素纸浆。
将上述纤维素纸浆在双圆盘磨浆机种进行打浆，其打浆浓度为10％，打浆压力为0.4MPa，打浆电流为40A，打浆之后所得到原色竹浆。
将原色浆压缩进入由铝合金制成的模具中进行热压成型，温度在60℃～80℃，保压为0.3MPa～0.8MPa，保压时间为10min，出模，得到原色气溶胶产生装置上纸托。
对比例1
选取竹龄为3年的水竹和白夹竹，水竹和白夹竹的质量比为2：1提供原料，将原料采用原料干法碎解成长度为5cm的原料段。
将原料段和蒸煮液按1：4的料液比混合均匀后连续蒸煮器，通入蒸汽加热升温至135℃，升温、小放气，保温80min，得硬度为高锰酸钾值90的高硬度浆，其中，蒸煮液为质量浓度为17％的KOH。
将高硬度浆送入高浓磨浆机中进行疏解，得到疏解浆，疏解时间为30min～40min。
用稀黑液稀释疏解后的竹浆至浓度10％，将稀释浆料进行磨浆，得到打浆度为20°SR的浆料。
将磨浆后的浆料进行筛选，筛选后的浆料调整纸浆浓度至12％，送入真空洗浆机中进行洗涤，经洗涤得纤维素纸浆。
将上述纤维素纸浆在双圆盘磨浆机种进行打浆，其打浆浓度为10％，打浆压力为0.4MPa，打浆电流为40A，打浆之后所得到原色竹浆。
将原色浆压缩进入由铝合金制成的模具中进行热压成型，温度在60℃～80℃，保压为0.3MPa～0.8MPa，保压时间为10min，出模，得到原色气溶胶产生装置上纸托。
对比例2
购买市售的木纸浆，将木纸浆在双圆盘磨浆机种进行打浆，其打浆浓度为10％，打浆压力为0.4MPa，打浆电流为40A，打浆之后所得到原色竹浆。
将原色浆压缩进入由铝合金制成的模具中进行热压成型，温度在60℃～80℃，保压为0.3MPa～0.8MPa，保压时间为10min，出模，得到原色气溶胶产生装置上纸托。
测试例1
针对实施例1～4和对比例1～2制得的原色气溶胶产生装置上纸托进行干擦测试，测试流程如下。
1.使用无尘布，带500g砝码，来回擦拭，速度20-30次/分钟(一个来回为1次)，行程30mm。
2.共测试50个循环，每5个循环检查一次。
测试例2
针对实施例1～4和对比例1～2制得的原色气溶胶产生装置上纸托进行耐酒精测试，测试流程如下。
1.使用无尘布包裹砝码(直径大于20mm)，然后用95％浓度的酒精浸润，在被测表面上水平移动来回摩擦，负重500g，行程30mm，频率20-30次/分钟(一个来回为1次)。
2.测试50个循环，每5个循环检查一次。
测试例3
针对实施例1～4和对比例1～2制得的原色气溶胶产生装置上纸托进行防水测试，测试流程如下。
1.将样品注上普通自来水。
2.静置24小时，每8小时检查一次。
测试例4
针对实施例1～4和对比例1～2制得的原色气溶胶产生装置上纸托进行耐破度测试，测试流程如下。
使用推拉力计配锥形头，对样品进行推力测试，从1KGF依次增加至5KGF或到穿破为止，大于5KGF为合格。
测试例5
针对实施例1～4和对比例1～2制得的原色气溶胶产生装置上纸托进行高温高湿测试，测试流程如下。
样品带放置在恒温箱内，温度60℃，湿度95％，测试48小时，每12小时检查一次。
测试例6
针对实施例1～4和对比例1～2制得的原色气溶胶产生装置上纸托进行防火性测试，测试流程如下。
直接放在火焰下灼烧，超过20s则判定为合格。
测试例1～测试例6的测试结果如下表1所示。
表1：测试例1～测试例6的测试结果
Figure BDA0002494102830000111
Figure BDA0002494102830000121
结合上述表1的测试数据，可以看出，实施例1～实施例4制得的纸托在耐折度和断裂度方面明显优于对比例1和对比例2制得的纸托，此外，实施例1～实施例4制得的纸托还具有较佳的耐水性、耐酒精性、耐高温高湿性和防火性，其完全可以制作成气溶胶产生装置烟嘴。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种纸制品的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
按照质量比为6～12：1分别提供长纤维原料和短纤维原料，将所述长纤维原料和所述短纤维原料碎解成长度为1cm～6cm的原料段；
将所述原料段和蒸煮液按照1：2～6的料液比混合均匀后进行蒸煮处理，得到硬度为高锰酸钾值80～100的高硬度浆，所述蒸煮处理的温度为120℃～150℃，所述蒸煮处理的时间为40min～120min；
对所述高硬度浆进行疏解处理，得到疏解浆，所述疏解处理的时间为20min～60min；
用稀黑液稀释所述疏解浆至纸浆浓度为8％～12％，对稀释后的所述疏解浆进行磨浆处理，得到打浆度为16°SR～24°SR的浆料；
对所述浆料进行筛选处理，接着将筛选后的所述浆料调整至纸浆浓度为10％～15％，最后对调整后的所述浆料进行真空洗浆，得到纤维素纸浆；
对所述纤维素纸浆进行打浆处理，得到打浆度为32°SR～44°SR的原色浆；以及
将所述原色浆均匀混合注入模具中进行热压成型，得到所需的纸制品。
2.根据权利要求1所述的纸制品的制备方法，其特征在于，所述长纤维原料为竹子，所述短纤维原料为甘蔗渣。
3.根据权利要求2所述的纸制品的制备方法，其特征在于，所述竹子的竹龄为3年～5年，所述竹子包括质量比为1～3：1的水竹和白夹竹。
4.根据权利要求3所述的纸制品的制备方法，其特征在于，所述水竹、所述白夹竹和所述甘蔗渣的质量比为6：3：1。
5.根据权利要求1所述的纸制品的制备方法，其特征在于，所述蒸煮处理的温度为135℃，所述蒸煮处理的时间为80min，所述蒸煮液为质量浓度为17％的KOH溶液。
6.根据权利要求1所述的纸制品的制备方法，其特征在于，所述打浆处理的打浆浓度为10％，所述打浆处理的打浆压力为0.4MPa，所述打浆处理的打浆电流为40A；
所述热压成型的温度在60℃～80℃，所述热压成型的保压为0.3MPa～0.8MPa，所述热压成型的保压时间为5min～20min。
7.根据权利要求1所述的纸制品的制备方法，其特征在于，还包括在得到所需的纸制品后，按照防油剂加入量为1.0％，防水剂加入量为3％，在真空度0.055MPa、烘干温度175℃～180℃、烘干时间为80s的条件下，对所述纸制品进行后处理。
8.一种采用权利要求1～7中任意一项所述的纸制品的制备方法制得的纸制品。
9.一种气溶胶产生装置，其特征在于，包括如权利要求8所述的纸制品。
10.根据权利要求1所述的气溶胶产生装置，其特征在于，所述纸制品为所述气溶胶产生装置的纸托和/或吸嘴。
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