CN112064414B - 一种含茶叶渣的纸张及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含茶叶渣的纸张及其制作方法，其原料质量百分比组成包括茶叶渣1‑10％，纸浆纤维80‑90％，吸附剂1‑5％，电荷平衡剂3‑10％，定着剂2‑5％。本发明将茶叶渣作为造纸原料之一，使纸张具有茶香味；同时，茶叶渣的使用还提高了纸张的匀度和抗张强度以及减少了纸浆原料的使用量，降低了造纸成本。

Description

一种含茶叶渣的纸张及其制作方法

技术领域

本发明涉及纸张生产技术领域，尤其涉及一种含茶叶渣的纸张及其制作方法。

背景技术

随着人们生活水平的提高和科学技术的发展，人们对纸张的需求越来越多样化，有办公用的A4纸，有绘画用的高级宣纸，也有各种各样的包装用纸。对于纸张人们不再追求白、净，而更多的是追求环保好用、更原生态化。在纸张原料中加入茶叶渣不仅可以实现茶叶渣的二次利用，也可以使纸张更具环保性以及降低纸张的生产成本。

专利号为CN110396868A公开了一种茶叶香味包装纸及其制备工艺，该专利中的纸张仅限用于包装纸，而本发明中的含茶叶渣的纸张不仅可以用于包装纸，还可以用于其他领域，实用性更强。而且上述专利中使用的浆料为绒毛浆与竹浆的混合浆料，由于生产绒毛浆最好的原料是针叶木，而我国森林资源，尤其是针叶木资源匮乏，因此使用该原料制备包装纸成本较高且不具环保性；而且用竹浆制成的纸张，身骨坚挺，并有“响声”，因其脆性较好而不适用于纸张行业。

另外，现有的纸张还存在存放时间久易发黄、纸张强度不够、质感不佳等缺点。

发明内容

为了解决上述问题，本发明第一方面提供了一种含茶叶渣的纸张，其原料质量百分比组成包括茶叶渣1-10％，纸浆纤维80-90％，吸附剂1-5％，电荷平衡剂3-10％，定着剂2-5％。

作为一种优选的技术方案，所述茶叶渣为绿茶的茶叶渣。

作为一种优选的技术方案，所述绿茶的茶叶渣的粒径为150～300目。

作为一种优选的技术方案，所述纸浆纤维为棉浆和磨木浆的混合物。

作为一种优选的技术方案，所述棉浆和磨木浆的质量比为0.8～1:1～1.2。

作为一种优选的技术方案，所述吸附剂为阳离子淀粉。

作为一种优选的技术方案，所述电荷平衡剂为阴离子聚丙烯酰胺。

作为一种优选的技术方案，所述定着剂为聚氧化乙烯。

作为一种优选的技术方案，所述聚氧化乙烯的重均分子量为300～400万。

本发明的第二方面还提供了一种如上所述的含茶叶渣的纸张的制作方法，包括以下步骤：

S1：茶叶渣的预处理：将绿茶茶叶渣在60～80℃的条件下进行烘干，烘干后的茶叶渣的水分含量为0.1～0.3wt％，后进行研磨过150～300目筛得预处理茶叶渣；

S2：将所述预处理茶叶渣与纸浆纤维、电荷平衡剂加水打浆混合，所述纸浆纤维与水的质量比为7～8：90～120，得纸浆原液；

S3：在纸浆原液中加入定着剂继续搅拌，搅拌0.5～1h后加入吸附剂，得成型浆液；

S4：利用真空吸浆法将所述成型浆液进行成型，得到成型纸坯；

S5：将上述成型纸坯热压成型。

有益效果：

1、通过在纸浆中加入茶叶渣，不仅可以去除纸张生产过程中产生的异味，使纸张具有茶叶的香味，还可以降低纸张的生产成本；

2、通过选择将棉浆和磨木浆作为混合浆料，使纸张的匀度和抗张强度得到了提升；

3、在浆料中加入阴离子电荷平衡剂，使纤维更好的分散开来，增强纤维表面氢键的结合力，提高纸张的耐破度；

4、通过在浆料中加入定着剂，减少了阴离子杂质对阳离子吸附剂的干扰；

5、通过选择茶叶渣、磨木浆作为原料，不仅减少了制备成本，而且使纸张更具环保性；

具体实施方式

参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。

为了解决上述问题，本发明的第一方面提供了一种含茶叶渣的纸张，其原料质量百分比组成包括茶叶渣1-10％，纸浆纤维80-90％，吸附剂1-5％，电荷平衡剂3-10％，定着剂2-5％。

在一些优选的实施方式中，所述茶叶渣为绿茶的茶叶渣，绿茶茶叶渣因其优异的吸附性能可以除去纸张中的异味，使纸张具有茶叶的香气，同时在本技术方案中一方面可以与纸浆纤维构成复杂的多孔结构，从而增强纸张的吸收性能和透气度；另一方面，可以促进聚氧化乙烯的吸附作用；

在一些优选的实施方式中，所述纸浆纤维为棉浆和磨木浆的混合物，将长纤维棉浆和短纤维磨木浆混合使用，可以改善长纤维浆料打浆过程中易絮聚的问题；同时在本技术方案中纸浆纤维表面游离的羟基与绿茶中茶多酚表面的羟基形成氢键结合，提高了纸张的抗张强度；

在一些优选的实施方式中，所述棉浆和磨木浆的质量比为0.8～1:1～1.2，控制棉浆和磨木浆混合的质量范围可以有效改善纸张存放时间久易泛黄的缺陷；

在一些优选的实施方式中，所述电荷平衡剂为阴离子聚丙烯酰胺，在本技术方案中与表面带负电的纸浆纤维相互排斥，提高了纤维的分散性，从而提高纸张的匀度，同时可以提高纤维表面氢键的结合率，使纸张的耐破性能得到了提升；

在一些优选的实施方式中，所述定着剂为聚氧化乙烯，因其润滑性，能阻止纤维相互粘附改善成纸匀度，在本技术方案中为捕捉阴离子杂质，增强吸附剂与纤维的相互作用，从而增强纸张的韧性，其捕捉的作用原理是在纤维和细小组分之间进行吸附桥联，茶叶渣的加入，可以促进聚氧化乙烯吸附桥联作用；

在一些优选的实施方式中，所述聚氧化乙烯的重均分子量为300～400万，当聚氧化乙烯的重均分子量超过400万时，其粘结力较强，容易絮聚，当低于300万时，捕捉阴离子杂质的作用力不够，导致效率低；

在一些优选的实施方式中，所述吸附剂为阳离子淀粉，在本技术方案中为和阴离子纸浆纤维发生中和反应，提高粘合力，还可以中和多余的阴离子聚丙烯酰胺，消除纸浆的静电作用；

本申请中的绿茶可市售获得，如从杭州冠品茶业有限公司购入；

本申请中的棉浆和磨木浆均可从天长市博资清洁科技有限公司购入；

本申请中的阴离子聚丙烯酰胺可从山东宝莫生物化工股份有限公司购入；

本申请中的聚氧化乙烯(CAS号：68441-17-8)，重均分子量：300～400万，可从攻碧克新材料科技(上海)有限公司购入；

本省请中的阳离子淀粉可从德州润德淀粉有限公司购入；

本发明的第二方面提供了一种如上所述的含茶叶渣的纸张的制作方法，包括以下步骤：

S1：茶叶渣的预处理：将绿茶茶叶渣在60～80℃的条件下进行烘干，烘干后的茶叶渣的水分含量为0.1～0.3wt％，后进行研磨过150～300目筛得预处理茶叶渣；

S2：将所述预处理茶叶渣与纸浆纤维、电荷平衡剂加水打浆混合，所述纸浆纤维与水的质量比为7～8：90～120，得纸浆原液；

S3：在纸浆原液中加入定着剂继续搅拌，搅拌0.5～1h后加入吸附剂，得成型浆液；

S4：利用真空吸浆法将所述成型浆液进行成型，得到成型纸坯；

S5：将上述成型纸坯热压成型。

在一些优选的实施方式中，所述研磨后的茶叶渣粒径为150～300目，茶叶渣粒径过小，其孔隙结构易被破坏，粒径过大，影响纸张的平整度以及匀度。

实施例

以下通过实施例对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。如无特殊说明，本发明中的原料的均为市售。

实施例1

实施例1提供了一种含茶叶渣的纸张，其原料质量百分比组成包括茶叶渣2％，纸浆纤维90％，吸附剂1％，电荷平衡剂3％，定着剂4％。

所述茶叶渣为绿茶的茶叶渣。

所述纸浆纤维为棉浆和磨木浆的混合物，棉浆和磨木浆的质量比为0.8:1.2。

所述吸附剂为阳离子淀粉。

所述电荷平衡剂为阴离子聚丙烯酰胺。

所述定着剂为聚氧化乙烯，聚氧化乙烯的重均分子量为300万。

本例还提供了一种含茶叶渣的纸张的制备方法，包括以下步骤：

S1：茶叶渣的预处理：将绿茶茶叶渣在60℃的条件下进行烘干，烘干后的茶叶渣的水分含量为0.1wt％，后进行研磨过150目筛得预处理茶叶渣；

S2：将所述预处理茶叶渣与纸浆纤维、电荷平衡剂加水打浆混合，所述纸浆纤维与水的质量比为7：90，得纸浆原液；

S3：在纸浆原液中加入定着剂继续搅拌，搅拌0.5h后加入吸附剂，得成型浆液；

S4：利用真空吸浆法将所述成型浆液进行成型，得到成型纸坯；

S5：将上述成型纸坯热压成型。

实施例2

实施例2提供了一种含茶叶渣的纸张，其原料质量百分比组成包括茶叶渣10％，纸浆纤维80％，吸附剂4％，电荷平衡剂4％，定着剂2％。

所述茶叶渣为绿茶的茶叶渣。

所述纸浆纤维为棉浆和磨木浆的混合物，棉浆和磨木浆的质量比为1:1。

所述吸附剂为阳离子淀粉。

所述电荷平衡剂为阴离子聚丙烯酰胺。

所述定着剂为聚氧化乙烯，聚氧化乙烯的重均分子量为400万。

本例还提供了一种含茶叶渣的纸张的制备方法，包括以下步骤：

S1：茶叶渣的预处理：将绿茶茶叶渣在80℃的条件下进行烘干，烘干后的茶叶渣的水分含量为0.3wt％，后进行研磨过300目筛得预处理茶叶渣；

S2：将所述预处理茶叶渣与纸浆纤维、电荷平衡剂加水打浆混合，所述纸浆纤维与水的质量比为8：120，得纸浆原液；

S3：在纸浆原液中加入定着剂继续搅拌，搅拌1h后加入吸附剂，得成型浆液；

S4：利用真空吸浆法将所述成型浆液进行成型，得到成型纸坯；

S5：将上述成型纸坯热压成型。

实施例3

实施例3提供了一种含茶叶渣的纸张，其原料质量百分比组成包括茶叶渣8％，纸浆纤维82％，吸附剂3％，电荷平衡剂5％，定着剂2％。

所述茶叶渣为绿茶的茶叶渣。

所述纸浆纤维为棉浆和磨木浆的混合物，棉浆和磨木浆的质量比为0.9:1.1。

所述吸附剂为阳离子淀粉。

所述电荷平衡剂为阴离子聚丙烯酰胺。

所述定着剂为聚氧化乙烯，聚氧化乙烯的重均分子量为350万。

本例还提供了一种含茶叶渣的纸张的制备方法，包括以下步骤：

S1：茶叶渣的预处理：将绿茶茶叶渣在70℃的条件下进行烘干，烘干后的茶叶渣的水分含量为0.2wt％，后进行研磨过250目筛得预处理茶叶渣；

S2：将所述预处理茶叶渣与纸浆纤维、电荷平衡剂加水打浆混合，所述纸浆纤维与水的质量比为8：100，得纸浆原液；

S3：在纸浆原液中加入定着剂继续搅拌，搅拌45min后加入吸附剂，得成型浆液；

S4：利用真空吸浆法将所述成型浆液进行成型，得到成型纸坯；

S5：将上述成型纸坯热压成型。

对比例1

将绿茶的茶叶渣改为红茶的茶叶渣，其余同实施例3；

对比例2

将纸浆纤维改为棉浆，其余同实施例3；

对比例3

将纸浆纤维改为磨木浆，其余同实施例3；

对比例4

将聚氧化乙烯的重均分子量改为100万，从攻碧克新材料科技(上海)有限公司购入，其余同实施例3；

对比例5

将聚氧化乙烯的重均分子量改为800万，从攻碧克新材料科技(上海)有限公司购入，其余同实施例3；

性能测试方法

1、表面吸收重量：对实施例1～3，对比例1～4得到的纸张进行表面吸收重量测试，测试方法参考GB/T1540-2002《纸和纸板吸水性的测定法》；

2、耐折度：对实施例1～3，对比例1～4得到的纸张进行耐折度测试，测试方法参考GB/T 457-2002纸耐折度的测定(肖伯尔法)；

3、抗张强度：对实施例1～3，对比例1～4得到的纸张进行抗张强度测试，测试方法参考GB/T 12914-2008《纸和纸板抗张强度的测定》；

性能测试数据

Claims (7)

1.一种含茶叶渣的纸张，其原料质量百分比组成包括茶叶渣1-10%，纸浆纤维80-90%，吸附剂1-5%，电荷平衡剂3-10%，定着剂2-5%;

所述茶叶渣为绿茶的茶叶渣;

所述定着剂为聚氧化乙烯;所述聚氧化乙烯的重均分子量为300~400万。

2.如权利要求1所述的一种含茶叶渣的纸张，其特征在于，所述绿茶的茶叶渣的粒径为150~300目。

3.如权利要求1所述的一种含茶叶渣的纸张，其特征在于，所述纸浆纤维为棉浆和磨木浆的混合物。

4.如权利要求3所述的一种含茶叶渣的纸张，其特征在于，所述棉浆和磨木浆的质量比为0.8~1:1~1.2。

5.如权利要求1所述的一种含茶叶渣的纸张，其特征在于，所述吸附剂为阳离子淀粉。

6.如权利要求1所述的一种含茶叶渣的纸张，其特征在于，所述电荷平衡剂为阴离子聚丙烯酰胺。

7.一种如权利要求1-6任一项所述的含茶叶渣的纸张的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：茶叶渣的预处理：将绿茶茶叶渣在60~80℃的条件下进行烘干，烘干后的茶叶渣的水分含量为0.1~0.3wt%，后进行研磨过150~300目筛得预处理茶叶渣；

S2：将所述预处理茶叶渣与纸浆纤维、电荷平衡剂加水打浆混合，所述纸浆纤维与水的质量比为7~8：90~120，得纸浆原液；

S3：在纸浆原液中加入定着剂继续搅拌，搅拌0.5~1h后加入吸附剂，得成型浆液；

S4：利用真空吸浆法将所述成型浆液进行成型，得到成型纸坯；

S5：将上述成型纸坯热压成型。