CN114086419A - 一种新型环保纸壳材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型环保纸壳材料及其制备方法,包括以下步骤:将玉米芯、甘蔗渣分别清洗干净,再烘干、粉碎、研磨,得到混合粉末;将再生纸浆、植物纤维纸浆在打浆机内混合均匀,再加入混合粉末、预处理粉煤灰、淀粉改性白泥纤维和复合抗菌剂,搅拌混合均匀,得到浆液混合物;向浆液混合物中加入六偏磷酸钠、十二烷基苯磺酸钠,搅拌混合,得到浆料;将浆料输入到纸板成型机上进行加工,再经烘干,得到新型环保纸壳材料。本发明制备的新型环保纸壳材料中植物纤维和无机纤维的分散均匀,表面光滑,无机填料与纤维的结合力强,纸张的强度高,不易破损,并且制备原料廉价易得,经济效益高,适合大规模生产。
Description
技术领域
本发明涉及包装纸加工技术领域,具体涉及一种新型环保纸壳材料及其制备方法。
背景技术
随着市场需求的改变,包装行业的发展突飞猛进,普通包装纸的使用时间往往较短,具有成本低、质量轻、加工易、强度大、储存方便等特点。纸壳材料中除含有纸浆外还添加一定量的填料,填料加入可以赋予纸张优异的白度、平滑度和不透明度,还能再纸张内部的空隙处进行填充,增加纸张的致密度和均匀性。另一方面,填料大多是无机材料,可以减少纸浆的加入,节约木材资源,降低生产成本。但填料的添加也会对造纸的强度造成一定影响。因此,选择适宜的填料,对填料的合理处理显得尤其重要。
中国专利CN108867181A公开了一种新型环保纸,所述环保纸包括以下按重量份配比的原料:樟树木材30-60份、玉米秸秆25-45份、改性天然高分子材料20-30份、椰子壳10-15份、薰衣草6-11份、橘皮10-15份、石膏晶须3-5份、施胶剂5-9份、消泡剂2-5份、增白剂5-10份、抑菌防腐剂2-4份、微生物絮凝剂3-6份。但该专利制备的环保纸的强度不佳。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种新型环保纸壳材料及其制备方法,以解决上述技术问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种新型环保纸壳材料的制备方法,包括以下步骤:
步骤S10,将粉煤灰纤维加入到水中,超声分散3分钟并升温至80℃~85℃,加入软化剂,处理10分钟~45分钟后,经抽滤、烘干、研磨,得到预处理粉煤灰;
步骤S20,将玉米芯、甘蔗渣分别清洗干净,再放到烘箱中烘干,经粉碎机粉碎后进行研磨,得到粒径小于40目的混合粉末;
步骤S30,将30份~55份再生纸浆、15份~40份植物纤维纸浆在打浆机内混合均匀,再加入15份~35份步骤S20得到的混合粉末、5份~15份步骤S10得到的预处理粉煤灰、8份~22份淀粉改性白泥纤维和1.2份~2.5份复合抗菌剂,搅拌混合均匀,得到浆液混合物;
步骤S40,向步骤S30得到的浆液混合物中加入0.6份~1.5份六偏磷酸钠、0.4份~1.5份十二烷基苯磺酸钠,升温至35℃,搅拌混合,得到浆料;
步骤S50,将步骤S40得到的浆料输入到纸板成型机上进行加工,再经烘干,得到新型环保纸壳材料。
进一步地,步骤S10中,所述软化剂为醋酸、硅烷偶联剂、盐酸中的任一种。
进一步地,步骤S20中,所述玉米芯和甘蔗渣的添加重量比为10:5~8。
进一步地,步骤S30中,所述植物纤维纸浆选自芦苇、稻草、麦秸、阔叶木的植物纤维纸浆中的任一种,固体含量为65wt%~75wt%。
进一步地,步骤S30中,所述再生纸浆的原料为废旧瓦楞纸,再生纸浆的固体含量为60wt%~75wt%。
进一步地,步骤S30中,所述复合抗菌剂的制备方法为:将100份木薯淀粉加入到100份~150份的水中,并使用氢氧化钠溶液调节pH为11,加入0.5份~1.5份氯化钠,边搅拌边加入0.02份~0.04份三氯氧磷,搅拌反应2小时,再使用盐酸溶液调节pH值为5,静置5分钟~10分钟,过滤、水洗、干燥,得到预处理淀粉;将预处理淀粉加入到预混液中,搅拌3分钟~5分钟后加入1.5份~8.5份环氧氯丙烷,40℃恒温搅拌3小时~4.5小时,经离心、洗涤、干燥、炭化,得到淀粉载体;将0.4份~1.2份壳聚糖加入到20份浓度为2wt%的乙酸溶液中,再加入0.5份~1.4份无机抗菌剂、5份~12份淀粉载体,搅拌混合均匀,经研磨、干燥,得到复合抗菌剂。其中,无机抗菌剂选自银离子抗菌剂、铜离子抗菌剂、锌离子抗菌剂中的任一种。
先使用三氯氧磷对淀粉进行交联改性,加强淀粉分子间的氢键,使淀粉分子更紧密地结合在一起,得到高凝胶强度的淀粉,再对交联淀粉进行乳化、成球处理,得到多孔、球状的淀粉载体,再将其与抗菌物质进行复合,提高抗菌剂在纸浆中的稳定性和分散性。
更进一步地,所述预混液的制备方法为:将3份~12份司盘60加入到80份环己烷中,再加入20份的三氯甲烷,45℃搅拌混合10-20分钟,得到预混液。
进一步地,步骤S30中,所述淀粉改性白泥纤维的制备方法包括:将3~10份淀粉加入到100份水中,搅拌混合得到淀粉悬浮液;向淀粉悬浮液中加入1.5份~15份的白泥纤维,搅拌混合均匀后升温至70℃~82℃,加入1.2份~7.5份环氧氯丙烷,保温处理40分钟~70分钟,得到混合物I;将混合物I加入到12份~50份浓度为23wt%~36wt%的硫酸铵溶液中,高速搅拌10~35分钟,过滤得到沉淀物;将沉淀物进行冲洗、干燥,得到淀粉改性白泥纤维。
无机纤维用于造纸可以节约植物纤维,还可以起到纸张填料的作用,但白泥纤维的脆性大,易发生断裂,难于植物纤维发生结合,本发明使用淀粉对白泥纤维进行交联包裹,淀粉改性白泥纤维的表面柔软度高,对造纸机器的磨损小,纤维结合力强,不易掉粉,并且对纸张强度性能有一定提高。
更进一步地,所述淀粉为阳离子淀粉与普通淀粉以重量比10:5~10混合。与普通淀粉相比,阳离子淀粉具有低的水溶性,将其与普通淀粉进行混合使用,可以提高纸张的耐破度和留着率。
本发明的另一发明目的在于提供一种新型环保纸壳材料,根据上述的制备方法制备而成。
从上述的技术方案可以看出,本发明的优点是:
1.本发明新型环保纸壳材料以再生纸浆、预处理粉煤灰、淀粉改性白泥纤维,以及玉米芯、甘蔗渣制备得到混合粉末为主要原料,制备一种环保节能的纸壳材料,可节约植物纤维纸浆的使用;
2.本发明新型环保纸壳材料先使用三氯氧磷对淀粉进行交联改性,加强淀粉分子间的氢键,使淀粉分子更紧密地结合在一起,得到高凝胶强度的淀粉,再对交联淀粉进行乳化、成球处理,得到多孔、球状的淀粉载体,再将其与抗菌物质进行复合,提高抗菌剂在纸浆中的稳定性和分散性;使用淀粉对白泥纤维进行交联包裹,淀粉改性白泥纤维的表面柔软度高,对造纸机器的磨损小,纤维结合力强,不易掉粉,并且对纸张强度性能有一定提高;
3.本发明制备的新型环保纸壳材料中植物纤维和无机纤维的分散均匀,表面光滑,无机填料与纤维的结合力强,纸张的强度高,不易破损,抗菌性能优异,抗菌效果持续,并且制备原料廉价易得,经济效益高,适合大规模生产。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将对本发明作进一步详细的说明。
具体实施方式
以下对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1
一种新型环保纸壳材料及其制备方法
新型环保纸壳材料的制备方法,包括以下步骤:
步骤S10,将粉煤灰纤维加入到水中,超声分散3分钟并升温至80℃,加入软化剂,处理10分钟后,经抽滤、烘干、研磨,得到预处理粉煤灰;所述软化剂为醋酸;
步骤S20,将玉米芯、甘蔗渣分别清洗干净,玉米芯和甘蔗渣的添加重量比为10:5,再放到烘箱中烘干,经粉碎机粉碎后进行研磨,得到粒径小于40目的混合粉末;
步骤S30,将30份再生纸浆、15份植物纤维纸浆在打浆机内混合均匀,再加入15份步骤S20得到的混合粉末、5份步骤S10得到的预处理粉煤灰、8份淀粉改性白泥纤维和1.2份复合抗菌剂,搅拌混合均匀,得到浆液混合物;所述植物纤维纸浆选自芦苇为原料的植物纤维纸浆,固体含量为65wt%;所述再生纸浆的原料为废旧瓦楞纸,再生纸浆的固体含量为60wt%%;
步骤S40,向步骤S30得到的浆液混合物中加入0.6份六偏磷酸钠、0.4份十二烷基苯磺酸钠,升温至35℃,搅拌混合,得到浆料;
步骤S50,将步骤S40得到的浆料输入到纸板成型机上进行加工,再经烘干,得到新型环保纸壳材料。
其中,所述复合抗菌剂的制备方法为:将100份木薯淀粉加入到100份的水中,并使用氢氧化钠溶液调节pH为11,加入0.5份氯化钠,边搅拌边加入0.02份三氯氧磷,搅拌反应2小时,再使用盐酸溶液调节pH值为5,静置5分钟,过滤、水洗、干燥,得到预处理淀粉;将预处理淀粉加入到预混液中,搅拌3分钟后加入1.5份环氧氯丙烷,40℃恒温搅拌3小时,经离心、洗涤、干燥、炭化,得到淀粉载体;将0.4份壳聚糖加入到20份浓度为2wt%的乙酸溶液中,再加入0.5份无机抗菌剂、5份淀粉载体,搅拌混合均匀,经研磨、干燥,得到复合抗菌剂;所述预混液的制备方法为:将3份司盘60加入到80份环己烷中,再加入20份的三氯甲烷,45℃搅拌混合10分钟,得到预混液;上述无机抗菌剂为市售银离子抗菌剂。
淀粉改性白泥纤维的制备方法包括:将3份淀粉加入到100份水中,搅拌混合得到淀粉悬浮液;向淀粉悬浮液中加入1.5份的白泥纤维,搅拌混合均匀后升温至70℃,加入1.2份环氧氯丙烷,保温处理40分钟,得到混合物I;将混合物I加入到12份浓度为23wt%的硫酸铵溶液中,高速搅拌10分钟,过滤得到沉淀物;将沉淀物进行冲洗、干燥,得到淀粉改性白泥纤维;所述淀粉为阳离子淀粉与普通淀粉以重量比10:5混合。
实施例2
一种新型环保纸壳材料及其制备方法
新型环保纸壳材料的制备方法,包括以下步骤:
步骤S10,将粉煤灰纤维加入到水中,超声分散3分钟并升温至85℃,加入软化剂,处理45分钟后,经抽滤、烘干、研磨,得到预处理粉煤灰;所述软化剂为盐酸;
步骤S20,将玉米芯、甘蔗渣分别清洗干净,玉米芯和甘蔗渣的添加重量比为10:8,再放到烘箱中烘干,经粉碎机粉碎后进行研磨,得到粒径小于40目的混合粉末;
步骤S30,将55份再生纸浆、40份植物纤维纸浆在打浆机内混合均匀,再加入35份步骤S20得到的混合粉末、15份步骤S10得到的预处理粉煤灰、22份淀粉改性白泥纤维和2.5份复合抗菌剂,搅拌混合均匀,得到浆液混合物;所述植物纤维纸浆选自稻草为原料的植物纤维纸浆,固体含量为75wt%;所述再生纸浆的原料为废旧瓦楞纸,再生纸浆的固体含量为75wt%;
步骤S40,向步骤S30得到的浆液混合物中加入1.5份六偏磷酸钠、1.5份十二烷基苯磺酸钠,升温至35℃,搅拌混合,得到浆料;
步骤S50,将步骤S40得到的浆料输入到纸板成型机上进行加工,再经烘干,得到新型环保纸壳材料。
其中,所述复合抗菌剂的制备方法为:将100份木薯淀粉加入到150份的水中,并使用氢氧化钠溶液调节pH为11,加入1.5份氯化钠,边搅拌边加入0.04份三氯氧磷,搅拌反应2小时,再使用盐酸溶液调节pH值为5,静置10分钟,过滤、水洗、干燥,得到预处理淀粉;将预处理淀粉加入到预混液中,搅拌5分钟后加入8.5份环氧氯丙烷,40℃恒温搅拌4.5小时,经离心、洗涤、干燥、炭化,得到淀粉载体;将1.2份壳聚糖加入到20份浓度为2wt%的乙酸溶液中,再加入1.4份无机抗菌剂、12份淀粉载体,搅拌混合均匀,经研磨、干燥,得到复合抗菌剂;所述预混液的制备方法为:将12份司盘60加入到80份环己烷中,再加入20份的三氯甲烷,45℃搅拌混合20分钟,得到预混液;无机抗菌剂为市售铜离子抗菌剂。
淀粉改性白泥纤维的制备方法包括:将10份淀粉加入到100份水中,搅拌混合得到淀粉悬浮液;向淀粉悬浮液中加入15份的白泥纤维,搅拌混合均匀后升温至82℃,加入7.5份环氧氯丙烷,保温处理70分钟,得到混合物I;将混合物I加入到50份浓度为36wt%的硫酸铵溶液中,高速搅拌35分钟,过滤得到沉淀物;将沉淀物进行冲洗、干燥,得到淀粉改性白泥纤维;所述淀粉为阳离子淀粉与普通淀粉以重量比10:10混合。
实施例3
一种新型环保纸壳材料及其制备方法
新型环保纸壳材料的制备方法,包括以下步骤:
步骤S10,将粉煤灰纤维加入到水中,超声分散3分钟并升温至82℃,加入软化剂,处理15分钟后,经抽滤、烘干、研磨,得到预处理粉煤灰;所述软化剂为硅烷偶联剂;
步骤S20,将玉米芯、甘蔗渣分别清洗干净,玉米芯和甘蔗渣的添加重量比为10:6,再放到烘箱中烘干,经粉碎机粉碎后进行研磨,得到粒径小于40目的混合粉末;
步骤S30,将35份再生纸浆、20份植物纤维纸浆在打浆机内混合均匀,再加入20份步骤S20得到的混合粉末、7份步骤S10得到的预处理粉煤灰、12份淀粉改性白泥纤维和1.5份复合抗菌剂,搅拌混合均匀,得到浆液混合物;所述植物纤维纸浆选麦秸为原料的植物纤维纸浆,固体含量为67wt%;所述再生纸浆的原料为废旧瓦楞纸,再生纸浆的固体含量为65wt%;
步骤S40,向步骤S30得到的浆液混合物中加入0.8份六偏磷酸钠、0.6份十二烷基苯磺酸钠,升温至35℃,搅拌混合,得到浆料;
步骤S50,将步骤S40得到的浆料输入到纸板成型机上进行加工,再经烘干,得到新型环保纸壳材料。
其中,所述复合抗菌剂的制备方法为:将100份木薯淀粉加入到110份的水中,并使用氢氧化钠溶液调节pH为11,加入0.7份氯化钠,边搅拌边加入0.025份三氯氧磷,搅拌反应2小时,再使用盐酸溶液调节pH值为5,静置7分钟,过滤、水洗、干燥,得到预处理淀粉;将预处理淀粉加入到预混液中,搅拌4分钟后加入2.5份环氧氯丙烷,40℃恒温搅拌3.5小时,经离心、洗涤、干燥、炭化,得到淀粉载体;将0.6份壳聚糖加入到20份浓度为2wt%的乙酸溶液中,再加入0.7份无机抗菌剂、7份淀粉载体,搅拌混合均匀,经研磨、干燥,得到复合抗菌剂;所述预混液的制备方法为:将5份司盘60加入到80份环己烷中,再加入20份的三氯甲烷,45℃搅拌混合12分钟,得到预混液;无机抗菌剂为市售锌离子抗菌剂。
淀粉改性白泥纤维的制备方法包括:将5份淀粉加入到100份水中,搅拌混合得到淀粉悬浮液;向淀粉悬浮液中加入3份的白泥纤维,搅拌混合均匀后升温至72℃,加入2.2份环氧氯丙烷,保温处理50分钟,得到混合物I;将混合物I加入到20份浓度为26wt%的硫酸铵溶液中,高速搅拌15分钟,过滤得到沉淀物;将沉淀物进行冲洗、干燥,得到淀粉改性白泥纤维;所述淀粉为阳离子淀粉与普通淀粉以重量比10:6混合。
实施例4
一种新型环保纸壳材料及其制备方法
新型环保纸壳材料的制备方法,包括以下步骤:
步骤S10,将粉煤灰纤维加入到水中,超声分散3分钟并升温至84℃,加入软化剂,处理35分钟后,经抽滤、烘干、研磨,得到预处理粉煤灰;所述软化剂为醋酸;
步骤S20,将玉米芯、甘蔗渣分别清洗干净,玉米芯和甘蔗渣的添加重量比为10:7,再放到烘箱中烘干,经粉碎机粉碎后进行研磨,得到粒径小于40目的混合粉末;
步骤S30,将50份再生纸浆、35份植物纤维纸浆在打浆机内混合均匀,再加入30份步骤S20得到的混合粉末、12份步骤S10得到的预处理粉煤灰、20份淀粉改性白泥纤维和2.0份复合抗菌剂,搅拌混合均匀,得到浆液混合物;所述植物纤维纸浆选自阔叶木的植物纤维纸浆,固体含量为72wt%;所述再生纸浆的原料为废旧瓦楞纸,再生纸浆的固体含量为72wt%;
步骤S40,向步骤S30得到的浆液混合物中加入1.2份六偏磷酸钠、1.2份十二烷基苯磺酸钠,升温至35℃,搅拌混合,得到浆料;
步骤S50,将步骤S40得到的浆料输入到纸板成型机上进行加工,再经烘干,得到新型环保纸壳材料。
其中,所述复合抗菌剂的制备方法为:将100份木薯淀粉加入到140份的水中,并使用氢氧化钠溶液调节pH为11,加入1.2份氯化钠,边搅拌边加入0.035份三氯氧磷,搅拌反应2小时,再使用盐酸溶液调节pH值为5,静置8分钟,过滤、水洗、干燥,得到预处理淀粉;将预处理淀粉加入到预混液中,搅拌5分钟后加入7.5份环氧氯丙烷,40℃恒温搅拌4.0小时,经离心、洗涤、干燥、炭化,得到淀粉载体;将1.0份壳聚糖加入到20份浓度为2wt%的乙酸溶液中,再加入1.2份无机抗菌剂、10份淀粉载体,搅拌混合均匀,经研磨、干燥,得到复合抗菌剂;所述预混液的制备方法为:将10份司盘60加入到80份环己烷中,再加入20份的三氯甲烷,45℃搅拌混合18分钟,得到预混液;无机抗菌剂为市售铜离子抗菌剂。
淀粉改性白泥纤维的制备方法包括:将8份淀粉加入到100份水中,搅拌混合得到淀粉悬浮液;向淀粉悬浮液中加入12份的白泥纤维,搅拌混合均匀后升温至80℃,加入6.5份环氧氯丙烷,保温处理60分钟,得到混合物I;将混合物I加入到40份浓度为33wt%的硫酸铵溶液中,高速搅拌30分钟,过滤得到沉淀物;将沉淀物进行冲洗、干燥,得到淀粉改性白泥纤维;所述淀粉为阳离子淀粉与普通淀粉以重量比10:8混合。
实施例5
一种新型环保纸壳材料及其制备方法
新型环保纸壳材料的制备方法,包括以下步骤:
步骤S10,将粉煤灰纤维加入到水中,超声分散3分钟并升温至83℃,加入软化剂,处理30分钟后,经抽滤、烘干、研磨,得到预处理粉煤灰;所述软化剂为醋酸;
步骤S20,将玉米芯、甘蔗渣分别清洗干净,玉米芯和甘蔗渣的添加重量比为10:6.5,再放到烘箱中烘干,经粉碎机粉碎后进行研磨,得到粒径小于40目的混合粉末;
步骤S30,将42份再生纸浆、27份植物纤维纸浆在打浆机内混合均匀,再加入25份步骤S20得到的混合粉末、10份步骤S10得到的预处理粉煤灰、15份淀粉改性白泥纤维和1.7份复合抗菌剂,搅拌混合均匀,得到浆液混合物;所述植物纤维纸浆选自阔叶木的植物纤维纸浆,固体含量为70wt%;所述再生纸浆的原料为废旧瓦楞纸,再生纸浆的固体含量为70wt%;
步骤S40,向步骤S30得到的浆液混合物中加入1.0份六偏磷酸钠、1.0份十二烷基苯磺酸钠,升温至35℃,搅拌混合,得到浆料;
步骤S50,将步骤S40得到的浆料输入到纸板成型机上进行加工,再经烘干,得到新型环保纸壳材料。
其中,所述复合抗菌剂的制备方法为:将100份木薯淀粉加入到125份的水中,并使用氢氧化钠溶液调节pH为11,加入1.0份氯化钠,边搅拌边加入0.03份三氯氧磷,搅拌反应2小时,再使用盐酸溶液调节pH值为5,静置7分钟,过滤、水洗、干燥,得到预处理淀粉;将预处理淀粉加入到预混液中,搅拌4分钟后加入5份环氧氯丙烷,40℃恒温搅拌4.0小时,经离心、洗涤、干燥、炭化,得到淀粉载体;将0.8份壳聚糖加入到20份浓度为2wt%的乙酸溶液中,再加入1.0份无机抗菌剂、8.5份淀粉载体,搅拌混合均匀,经研磨、干燥,得到复合抗菌剂;所述预混液的制备方法为:将7.5份司盘60加入到80份环己烷中,再加入20份的三氯甲烷,45℃搅拌混合15分钟,得到预混液;无机抗菌剂为市售铜离子抗菌剂。
淀粉改性白泥纤维的制备方法包括:将6.5份淀粉加入到100份水中,搅拌混合得到淀粉悬浮液;向淀粉悬浮液中加入8份的白泥纤维,搅拌混合均匀后升温至76℃,加入4.5份环氧氯丙烷,保温处理55分钟,得到混合物I;将混合物I加入到30份浓度为30wt%的硫酸铵溶液中,高速搅拌22分钟,过滤得到沉淀物;将沉淀物进行冲洗、干燥,得到淀粉改性白泥纤维;所述淀粉为阳离子淀粉与普通淀粉以重量比10:7.5混合。
对比例1
一种新型环保纸壳材料及其制备方法
新型环保纸壳材料的制备方法,包括以下步骤:
步骤S10,将粉煤灰纤维加入到水中,超声分散3分钟并升温至83℃,加入软化剂,处理30分钟后,经抽滤、烘干、研磨,得到预处理粉煤灰;所述软化剂为醋酸;
步骤S20,将玉米芯、甘蔗渣分别清洗干净,玉米芯和甘蔗渣的添加重量比为10:6.5,再放到烘箱中烘干,经粉碎机粉碎后进行研磨,得到粒径小于40目的混合粉末;
步骤S30,将42份再生纸浆、27份植物纤维纸浆在打浆机内混合均匀,再加入25份步骤S20得到的混合粉末、10份步骤S10得到的预处理粉煤灰、15份淀粉改性白泥纤维、1.7份无机抗菌剂,搅拌混合均匀,得到浆液混合物;所述植物纤维纸浆选自阔叶木的植物纤维纸浆,固体含量为70wt%;所述再生纸浆的原料为废旧瓦楞纸,再生纸浆的固体含量为70wt%;无机抗菌剂为市售铜离子抗菌剂;
步骤S40,向步骤S30得到的浆液混合物中加入1.0份六偏磷酸钠、1.0份十二烷基苯磺酸钠,升温至35℃,搅拌混合,得到浆料;
步骤S50,将步骤S40得到的浆料输入到纸板成型机上进行加工,再经烘干,得到新型环保纸壳材料。
淀粉改性白泥纤维的制备方法包括:将6.5份淀粉加入到100份水中,搅拌混合得到淀粉悬浮液;向淀粉悬浮液中加入8份的白泥纤维,搅拌混合均匀后升温至76℃,加入4.5份环氧氯丙烷,保温处理55分钟,得到混合物I;将混合物I加入到30份浓度为30wt%的硫酸铵溶液中,高速搅拌22分钟,过滤得到沉淀物;将沉淀物进行冲洗、干燥,得到淀粉改性白泥纤维;所述淀粉为阳离子淀粉与普通淀粉以重量比10:7.5混合。
对比例2
一种新型环保纸壳材料及其制备方法
新型环保纸壳材料的制备方法,包括以下步骤:
步骤S10,将粉煤灰纤维加入到水中,超声分散3分钟并升温至83℃,加入软化剂,处理30分钟后,经抽滤、烘干、研磨,得到预处理粉煤灰;所述软化剂为醋酸;
步骤S20,将玉米芯、甘蔗渣分别清洗干净,玉米芯和甘蔗渣的添加重量比为10:6.5,再放到烘箱中烘干,经粉碎机粉碎后进行研磨,得到粒径小于40目的混合粉末;
步骤S30,将42份再生纸浆、27份植物纤维纸浆在打浆机内混合均匀,再加入25份步骤S20得到的混合粉末、10份步骤S10得到的预处理粉煤灰、15份白泥纤维和1.7份复合抗菌剂,搅拌混合均匀,得到浆液混合物;所述植物纤维纸浆选自阔叶木的植物纤维纸浆,固体含量为70wt%;所述再生纸浆的原料为废旧瓦楞纸,再生纸浆的固体含量为70wt%;
步骤S40,向步骤S30得到的浆液混合物中加入1.0份六偏磷酸钠、1.0份十二烷基苯磺酸钠,升温至35℃,搅拌混合,得到浆料;
步骤S50,将步骤S40得到的浆料输入到纸板成型机上进行加工,再经烘干,得到新型环保纸壳材料。
其中,所述复合抗菌剂的制备方法为:将100份木薯淀粉加入到125份的水中,并使用氢氧化钠溶液调节pH为11,加入1.0份氯化钠,边搅拌边加入0.03份三氯氧磷,搅拌反应2小时,再使用盐酸溶液调节pH值为5,静置7分钟,过滤、水洗、干燥,得到预处理淀粉;将预处理淀粉加入到预混液中,搅拌4分钟后加入5份环氧氯丙烷,40℃恒温搅拌4.0小时,经离心、洗涤、干燥、炭化,得到淀粉载体;将0.8份壳聚糖加入到20份浓度为2wt%的乙酸溶液中,再加入1.0份无机抗菌剂、8.5份淀粉载体,搅拌混合均匀,经研磨、干燥,得到复合抗菌剂;所述预混液的制备方法为:将7.5份司盘60加入到80份环己烷中,再加入20份的三氯甲烷,45℃搅拌混合15分钟,得到预混液;无机抗菌剂为市售铜离子抗菌剂。
对比例3
一种新型环保纸壳材料及其制备方法
新型环保纸壳材料的制备方法,包括以下步骤:
步骤S10,将粉煤灰纤维加入到水中,超声分散3分钟并升温至83℃,加入软化剂,处理30分钟后,经抽滤、烘干、研磨,得到预处理粉煤灰;所述软化剂为醋酸;
步骤S20,将玉米芯、甘蔗渣分别清洗干净,玉米芯和甘蔗渣的添加重量比为10:6.5,再放到烘箱中烘干,经粉碎机粉碎后进行研磨,得到粒径小于40目的混合粉末;
步骤S30,将69份再生纸浆在打浆机内混合均匀,再加入25份步骤S20得到的混合粉末、10份步骤S10得到的预处理粉煤灰、15份淀粉改性白泥纤维和1.7份复合抗菌剂,搅拌混合均匀,得到浆液混合物;所述植物纤维纸浆选自阔叶木的植物纤维纸浆,固体含量为70wt%;所述再生纸浆的原料为废旧瓦楞纸,再生纸浆的固体含量为70wt%;
步骤S40,向步骤S30得到的浆液混合物中加入1.0份六偏磷酸钠、1.0份十二烷基苯磺酸钠,升温至35℃,搅拌混合,得到浆料;
步骤S50,将步骤S40得到的浆料输入到纸板成型机上进行加工,再经烘干,得到新型环保纸壳材料。
其中,所述复合抗菌剂的制备方法为:将100份木薯淀粉加入到125份的水中,并使用氢氧化钠溶液调节pH为11,加入1.0份氯化钠,边搅拌边加入0.03份三氯氧磷,搅拌反应2小时,再使用盐酸溶液调节pH值为5,静置7分钟,过滤、水洗、干燥,得到预处理淀粉;将预处理淀粉加入到预混液中,搅拌4分钟后加入5份环氧氯丙烷,40℃恒温搅拌4.0小时,经离心、洗涤、干燥、炭化,得到淀粉载体;将0.8份壳聚糖加入到20份浓度为2wt%的乙酸溶液中,再加入1.0份无机抗菌剂、8.5份淀粉载体,搅拌混合均匀,经研磨、干燥,得到复合抗菌剂;所述预混液的制备方法为:将7.5份司盘60加入到80份环己烷中,再加入20份的三氯甲烷,45℃搅拌混合15分钟,得到预混液;无机抗菌剂为市售铜离子抗菌剂。
淀粉改性白泥纤维的制备方法包括:将6.5份淀粉加入到100份水中,搅拌混合得到淀粉悬浮液;向淀粉悬浮液中加入8份的白泥纤维,搅拌混合均匀后升温至76℃,加入4.5份环氧氯丙烷,保温处理55分钟,得到混合物I;将混合物I加入到30份浓度为30wt%的硫酸铵溶液中,高速搅拌22分钟,过滤得到沉淀物;将沉淀物进行冲洗、干燥,得到淀粉改性白泥纤维;所述淀粉为阳离子淀粉与普通淀粉以重量比10:7.5混合。
实验例
为了进一步说明本发明的技术进步性,现采用实验进一步说明。
实验方法:对本发明制备的新型环保纸壳材料进行性能测试,结果如表1所示。
表1
以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种新型环保纸壳材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S10,将粉煤灰纤维加入到水中,超声分散3分钟并升温至80℃~85℃,加入软化剂,处理10分钟~45分钟后,经抽滤、烘干、研磨,得到预处理粉煤灰;
步骤S20,将玉米芯、甘蔗渣分别清洗干净,再放到烘箱中烘干,经粉碎机粉碎后进行研磨,得到粒径小于40目的混合粉末;
步骤S30,将30份~55份再生纸浆、15份~40份植物纤维纸浆在打浆机内混合均匀,再加入15份~35份步骤S20得到的混合粉末、5份~15份步骤S10得到的预处理粉煤灰、8份~22份淀粉改性白泥纤维和1.2份~2.5份复合抗菌剂,搅拌混合均匀,得到浆液混合物;
步骤S40,向步骤S30得到的浆液混合物中加入0.6份~1.5份六偏磷酸钠、0.4份~1.5份十二烷基苯磺酸钠,升温至35℃,搅拌混合,得到浆料;
步骤S50,将步骤S40得到的浆料输入到纸板成型机上进行加工,再经烘干,得到新型环保纸壳材料。
2.根据权利要求1所述的新型环保纸壳材料的制备方法,其特征在于,步骤S10中,所述软化剂为醋酸、硅烷偶联剂、盐酸中的任一种。
3.根据权利要求1所述的新型环保纸壳材料的制备方法,其特征在于,步骤S20中,所述玉米芯、甘蔗渣的添加重量比为10:5~8。
4.根据权利要求1所述的新型环保纸壳材料的制备方法,其特征在于,步骤S30中,所述植物纤维纸浆选自芦苇、稻草、麦秸、阔叶木的植物纤维纸浆中的任一种,所述植物纤维纸浆的固体含量为65wt%~75wt%。
5.根据权利要求1所述的新型环保纸壳材料的制备方法,其特征在于,步骤S30中,所述再生纸浆的原料为废旧瓦楞纸,所述再生纸浆的固体含量为60wt%~75wt%。
6.根据权利要求1所述的新型环保纸壳材料的制备方法,其特征在于,步骤S30中,所述复合抗菌剂的制备方法为:将100份木薯淀粉加入到100份~150份的水中,并使用氢氧化钠溶液调节pH为11,加入0.5份~1.5份氯化钠,边搅拌边加入0.02份~0.04份三氯氧磷,搅拌反应2小时,再使用盐酸溶液调节pH值为5,静置5分钟~10分钟,过滤、水洗、干燥,得到预处理淀粉;将预处理淀粉加入到预混液中,搅拌3分钟~5分钟后加入1.5份~8.5份环氧氯丙烷,40℃恒温搅拌3小时~4.5小时,经离心、洗涤、干燥、炭化,得到淀粉载体;将0.4份~1.2份壳聚糖加入到20份浓度为2wt%的乙酸溶液中,再加入0.5份~1.4份无机抗菌剂、5份~12份淀粉载体,搅拌混合均匀,经研磨、干燥,得到复合抗菌剂。
7.根据权利要求6所述的新型环保纸壳材料的制备方法,其特征在于,所述预混液的制备方法为:将3份~12份司盘60加入到80份环己烷中,再加入20份的三氯甲烷,45℃搅拌混合10-20分钟,得到预混液。
8.根据权利要求1所述的新型环保纸壳材料的制备方法,其特征在于,步骤S30中,所述淀粉改性白泥纤维的制备方法包括:将3~10份淀粉加入到100份水中,搅拌混合得到淀粉悬浮液;向淀粉悬浮液中加入1.5份~15份的白泥纤维,搅拌混合均匀后升温至70℃~82℃,加入1.2份~7.5份环氧氯丙烷,保温处理40分钟~70分钟,得到混合物I;将混合物I加入到12份~50份浓度为23wt%~36wt%的硫酸铵溶液中,高速搅拌10~35分钟,过滤得到沉淀物;将沉淀物进行冲洗、干燥,得到淀粉改性白泥纤维。
9.根据权利要求8所述的新型环保纸壳材料的制备方法,其特征在于,所述淀粉为阳离子淀粉与普通淀粉以重量比10:5~10混合。
10.一种新型环保纸壳材料,其特征在于,根据权利要求1~9中任一项所述的制备方法制备而成。
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