CN113119528B - 一种防水吸管 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制造防水吸管的方法，属于防水材料制备领域。利用季铵盐阳离子树脂易于与蛋白质反应形成交联的特点，制作防水吸管，制备方法简单，成本低廉，耐水性能优良，无毒、无异味，用户体验良好，可降解，推广价值巨大。

Description

一种防水吸管

技术领域

本发明属于防水材料技术领域，具体涉及一种制造防水吸管的方法。

背景技术

吸管广泛应用于人们的日常生活中，用于制造吸管的材料主要来源3个方面：可再生材料(如竹、草、木及其制品)、石油化工产品(如聚乙烯、聚丙烯等塑料)、金属(如不锈钢、钛合金)、无机物(如玻璃)；其中，基于石油化工的产品因环境污染受到限制，金属和无机物材料吸管可重复使用，但卫生清洁比较困难，特别是吸管内部的清洁是大问题。以可再生材料制造吸管是发展趋势。目前市场上常见的以可再生材料制造的吸管为聚乳酸吸管和纸吸管。聚乳酸吸管成本高，规模化推广受限制。纸吸管成本相对较低，但存在吸水变软、耐水性差的问题，粘接材料的耐水性是解决此类问题的关键。含蛋白质成分的生物质原料官能团多、活性大、成本低廉是制备可再生粘接材料的首选材料，也可以通过模压方式制备成各种异形材料，但目前将蛋白质原料改性后结合电晕或氧等离子体的纸张用于制造吸管还未见报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制造防水吸管的方法，制备方法简单，成本低廉，耐水性能优良，无毒、无异味，用户体验良好，可降解，推广价值巨大。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种制造防水吸管的方法，包括以下步骤：

1)将蛋白质生物质、水、催化剂和改性剂混合均匀，得到蛋白质改性材料；

2)原纸进行电晕或氧等离子体处理，将蛋白质改性材料浸渍或涂布到处理过的原纸上，干燥，得到胶纸；

3)将胶纸直接制成吸管，或将胶纸作为中间层、原纸为内外层制成吸管。

步骤1)中各原料按质量份数计：蛋白质生物质200份、水360-700份、改性剂20-200份、催化剂5-10份。

步骤1)中蛋白质生物质为脱棉酚棉籽粉、脱棉酚棉籽蛋白粉、脱脂豆粕、豆粉、大豆分离蛋白、花生粕、花生粉、明胶、酪蛋白中的一种或几种的混合物；水为自来水、去离子水或锅炉冷凝水；改性剂为kymene系列树脂、JH1201树脂、聚二丙烯胺环氧氯丙烷中的一种或几种的混合物；催化剂为浓度5％的氯化铵、草酸、乙酸中的一种或几种的混合物。

步骤2)中原纸是以原木纤维制成的纸张，克重18-30g/m²。

步骤1)中将蛋白质生物质与水混合，室温下以200rpm搅拌30min；加入催化剂，以120rpm搅拌30min；加入改性剂，以120rpm搅拌30min；得到蛋白质改性材料。

步骤2)中将原纸在600-1000W、5-15cm/s条件下，通过电晕或氧等离子体处理；将蛋白质改性材料浸渍或涂布到处理过的原纸上，双面施胶量为300-400g/m²；将含蛋白质改性材料的原纸，在50℃、气流0.5m/s下，干燥40min，得到胶纸。

步骤3)中将胶纸直接包裹在温度为100-200℃的棒状模型上，保持0.2-5s，向前推出脱模，裁剪，即成吸管；或将胶纸作为中间层、原纸作为内外层包裹在温度为100-200℃的棒状模型上，保持0.2-5s，向前推出脱模，裁剪，即成吸管。

将蛋白质生物质原料用改性剂改性，再用于电晕或氧等离子体处理过的原纸，经过低温烘干成胶膜纸，在可高温加热的模具上卷绕或模压成吸管；也可以直接涂布于电晕或氧等离子体处理过的纸张上，在高温加热模具上复合成吸管。纸张经过电晕或氧等离子体处理，表面会氧化，形成羧基等极性基团，蛋白质改性材料在高温加热过程中与纸张上的极性基团反应交联，形成耐水层，阻断水分的侵入，有效避免吸管在使用时软化或分解。

本发明的有益效果在于：本发明采用蛋白质改性材料结合电晕或氧等离子体处理后的纸张制备防水吸管，无毒、可降解，特别是有优异的耐水性能，可耐63℃水浸泡3h，或者100℃浸泡1h，保持较好的硬挺效果。

具体实施方式

为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。

实施例1

一种制造防水吸管的方法，包括以下步骤：

1)将蛋白质生物质与水混合，室温下以200rpm搅拌30min；加入催化剂，以120rpm搅拌30min；加入改性剂，以120rpm搅拌30min；得到蛋白质改性材料。

2)将原纸在800W、10cm/s条件下，通过电晕或氧等离子体处理；将蛋白质改性材料浸渍或涂布到处理过的原纸上，双面施胶量为350g/m²；将含蛋白质改性材料的原纸，在50℃、气流0.5m/s下，干燥40min，得到胶纸。

3)将胶纸直接包裹在温度为150℃的棒状模型上，保持2s，向前推出脱模，裁剪，即成吸管；或将胶纸作为中间层、原纸作为内外层包裹在温度为150℃的棒状模型上，保持2s，向前推出脱模，裁剪，即成吸管。

步骤1)中各原料按质量份数计：蛋白质生物质200份、水500份、改性剂100份、催化剂7份。所述的蛋白质生物质为大豆分离蛋白，水为去离子水，改性剂为JH1201树脂，催化剂为浓度5％的氯化铵。

步骤2)中原纸是以原木纤维制成的纸张，克重25g/m²。

实施例2

一种制造防水吸管的方法，包括以下步骤：

1)将蛋白质生物质与水混合，室温下以200rpm搅拌30min；加入催化剂，以120rpm搅拌30min；加入改性剂，以120rpm搅拌30min；得到蛋白质改性材料。

2)将原纸在600W、5cm/s条件下，通过电晕或氧等离子体处理；将蛋白质改性材料浸渍或涂布到处理过的原纸上，双面施胶量为300-400g/m²；将含蛋白质改性材料的原纸，在50℃、气流0.5m/s下，干燥40min，得到胶纸。

3)将胶纸直接包裹在温度为100℃的棒状模型上，保持0.2s，向前推出脱模，裁剪，即成吸管。

步骤1)中各原料按质量份数计：蛋白质生物质200份、水360份、改性剂20份、催化剂5份。所述的蛋白质生物质为脱棉酚棉籽粉，水为自来水，改性剂为kymene系列树脂，催化剂为草酸。

步骤2)中原纸是以原木纤维制成的纸张，克重18g/m²。

实施例3

一种制造防水吸管的方法，包括以下步骤：

1)将蛋白质生物质与水混合，室温下以200rpm搅拌30min；加入催化剂，以120rpm搅拌30min；加入改性剂，以120rpm搅拌30min；得到蛋白质改性材料。

2)将原纸在1000W、15cm/s条件下，通过电晕或氧等离子体处理；将蛋白质改性材料浸渍或涂布到处理过的原纸上，双面施胶量为300-400g/m²；将含蛋白质改性材料的原纸，在50℃、气流0.5m/s下，干燥40min，得到胶纸。

3)将胶纸作为中间层、原纸作为内外层包裹在温度为200℃的棒状模型上，保持5s，向前推出脱模，裁剪，即成吸管。

步骤1)中各原料按质量份数计：蛋白质生物质200份、水700份、改性剂200份、催化剂10份。所述的蛋白质生物质为酪蛋白，水为锅炉冷凝水，改性剂为聚二丙烯胺环氧氯丙烷，催化剂为乙酸。

步骤2)中原纸是以原木纤维制成的纸张，克重30g/m²。

性能测试：将原纸吸管及防水吸管分别在63℃水中浸泡3h、100℃水中浸泡1h、100℃水中浸泡3h，测定吸管的溶解情况，见表1。

表1吸管防水性能测试结果

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (3)

1.一种防水吸管，其特征在于：制备方法包括以下步骤：

1）将蛋白质生物质、水、催化剂和改性剂混合均匀，得到蛋白质改性材料；

2）原纸进行电晕或氧等离子体处理，将蛋白质改性材料浸渍或涂布到处理过的原纸上，干燥，得到胶纸；

3）将胶纸直接制成吸管，或将胶纸作为中间层、原纸为内外层制成吸管；

步骤1）中各原料按质量份数计：蛋白质生物质200份、水360-700份、改性剂20-200份、催化剂5-10份；

步骤2）中原纸是以原木纤维制成的纸张，克重18-30g/m²；

步骤2）中将原纸在600-1000W、5-15cm/s条件下，通过电晕或氧等离子体处理；将蛋白质改性材料浸渍或涂布到处理过的原纸上，双面施胶量为300-400g/m²；将含蛋白质改性材料的原纸，在50℃、气流0.5m/s下，干燥40min，得到胶纸；

步骤3）中将胶纸直接包裹在温度为100-200℃的棒状模型上，保持0.2-5s，向前推出脱模，裁剪，即成吸管；或将胶纸作为中间层、原纸作为内外层包裹在温度为100-200℃的棒状模型上，保持0.2-5s，向前推出脱模，裁剪，即成吸管。

2.根据权利要求1所述的防水吸管，其特征在于：步骤1）中蛋白质生物质为脱棉酚棉籽粉、脱棉酚棉籽蛋白粉、脱脂豆粕、豆粉、大豆分离蛋白、花生粕、花生粉、明胶、酪蛋白中的一种或几种的混合物；水为自来水、去离子水或锅炉冷凝水；改性剂为kymene系列树脂、JH1201树脂、聚二丙烯胺环氧氯丙烷中的一种或几种的混合物；催化剂为浓度5%的氯化铵、草酸、乙酸中的一种或几种的混合物。

3.根据权利要求1所述的防水吸管，其特征在于：步骤1）中将蛋白质生物质与水混合，室温下以200rpm搅拌30min；加入催化剂，以120rpm搅拌30min；加入改性剂，以120rpm搅拌30min；得到蛋白质改性材料。