CN114182571B - 一种珍珠氨基酸纸巾及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种珍珠氨基酸纸巾及其制备方法，所述珍珠氨基酸纸巾在传统造纸原料中添加了珍珠粉体、可见光杀菌材料和氨基酸提取物。本发明通过添加可见光杀菌材料，可提高纸巾中珍珠成分的抗菌性能，尤其是抗病毒性能；通过加入珍珠粉体以提高纸巾的质感、光泽度和美观程度，同时氨基酸提取物能够赋予纸巾良好的保湿、润肤和透气性能；而珍珠的美白、清凉、防暑等药用和保健功效可为消费者提供使用体验更好的纸巾。

Description

一种珍珠氨基酸纸巾及其制备方法
技术领域
本发明涉及造纸领域，具体涉及一种珍珠氨基酸纸巾及其制备方法。
背景技术
随着科技的发展和生活水平的日益提高，人们对纸巾、卫生纸等个人清洁日用品的要求也越来越高。日用纸巾需要具有良好的柔软程度、韧性和白度，如果其能具有一定的抗菌性和保湿性，则将会更好地满足消费者的需求，提高使用者的使用体验。
珍珠粉具有良好的保健功能，并且珍珠纤维具有吸湿透气柔软滑爽的优点，因此，珍珠粉体材料近些年被广泛地用于纺织领域。如果能将珍珠粉应用于造纸领域，则同样能够获得吸湿性能良好、柔软且韧性好的纸巾材料。但现有技术中缺乏将珍珠材料用于纸巾制造的具体可行地珍珠纸巾制造方法。
此外，由于纸制品是由植物纤维经过打浆、抄造而成的，表面空隙大，很容易粘附一些细菌、真菌等微生物，给人们的口常生活带来不便，影响人们的身心健康。因此，如果能在纸制品中添加一些抗菌成分，在不影响纸张基本性能的前提下，还能提升纸张的抗菌性，具有非常重要的意义。尤其，市售普通的抗菌纸，虽然在刚制备出来时，具有较好的抗菌效果，但是其抗菌效果持有的时间不长，同时杀菌效果也较差，因此急需一种具有较长抗菌效果甚至杀菌的抗菌卫生纸的制备方法。此外，纸巾的保湿性能、舒适性也在一定程度上影响着用户体验。
所以，具有长效抗菌性能和高美观耐用、保湿性能良好的珍珠氨基酸纸巾的研究和应用不仅能进一步拓宽纸制品的使用范围，而且还非常有利于保障人们的身体健康。
发明内容
为克服现有技术中存在的缺陷和不足，本发明公开了一种珍珠氨基酸纸巾及其制备方法。
本发明通过以下技术方案实现：
一种珍珠氨基酸纸巾的制备方法，采用包括木浆的原料制备，所述原料中包括珍珠粉体、可见光杀菌材料、氨基酸提取物，所述纸巾依次通过浆料制备、浆料流送和抄造进行制备。
进一步的，所述珍珠粉体的含量占所述原料总质量的0.5％-3％，所述可见光杀菌材料的含量占所述原料总质量的0.1％-0.85％，所述氨基酸提取物的含量占所述原料总质量的0.1-1.5％。
进一步的，所述珍珠粉体和可见光杀菌材料的粒度＜500nm。所述可见光杀菌材料也可以用无机抗菌剂代替，所述无机抗菌剂为金属银、金属铜、金属锌、金属锶金属钛、金属镓中的至少一种或者其氧化物复合构成。优选的，所述可见光杀菌材料，包括：氧化锌0.5-1.2份、三氧化二镓0.3-0.9份、二氧化钛0.7-1.2份、聚丙烯酸0.3-0.9份、双癸基二甲基氯化铵1.8-2.4份，通过下述方式制备：S11、称取钛酸四丁酯，加入到80-120ml的乙醇中，300-500rpm搅拌10-30min至混合均匀，得溶液Ⅰ；同时，按量称取硝酸锌、硝酸镓，加入到80-100ml的70-90％乙醇溶液(pH2.0)，混匀后得溶液Ⅱ；S12、以100-250rpm继续对溶液Ⅰ搅拌，同时将溶液Ⅱ缓慢滴加入溶液Ⅰ中，待形成凝胶后离心，真空干燥后研磨至平均粒径≤1.5μm；将所得粉末于450-620℃下煅烧2-5h；S13、将聚丙烯酸及双癸基二甲基氯化铵加入到70-120ml的去离子水中，超声、搅拌5-15min，得分散液；按比例将上述固体样品加入至上述分散液中，设置转速为3500r/min，预分散10-20min；S14、将上述溶液到纳米研磨机料罐中，设置研磨机转速2000r/min，研磨2-4小时，离心、烘干即得。
进一步的，所述氨基酸提取物为植物蛋白酶解液中的干基物质，包括氨基酸单体及多肽成分。优选的，所述植物蛋白酶解液中总氨含量为8.66％、氨基酸含量为80％，氨基酸态氨含量为6.93％。所述植物蛋白酶解液中含有丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、丝氨酸、赖氨酸、精氨酸、组氨酸、谷氨酸等多种氨基酸。优选的，所述植物蛋白酶解液通过下述方法制备：S21、将大豆超微粉碎至粒度＜5μm后过筛备用；优选的，所述大豆先粉碎至粒度＜500nm后，用真空挤压膨化机进行真空挤压膨化，再超微粉碎至粒度＜300nm，过筛备用；所述真空挤压膨化机的模孔孔径为15-20mm，螺杆转速为60-120r/min，套筒温度为30-50℃，真空度为0.05-0.07MPa；S22、加入3-8倍(M/M)水稀释，加热至40-45℃，加入0.01-0.02％纤维素酶(M/V)、0.02-0.04％(M/V)α-淀粉酶搅拌酶解5-12h，之后升温至90-95℃搅拌酶解0.6-1.2h，调pH至9-10后再加入15％-18％(M/V)PEG20000和5-7％(M/V)NaCl，静置5-10h、离心并收集沉淀，再加入3-5倍(M/M)去离子水及0.1-0.4倍(M/V)珍珠岩，过滤收集滤饼即蛋白粗提物；通过加入PEG20000、NaCl形成沉淀体系，提高植物蛋白酶解液的收率；通过加入珍珠岩、活性炭等过滤剂能够去除NaCl等成分，避免对后续的酶解产生影响。所述纤维素酶、α-淀粉酶的酶活分别为10000U/g、20000U/g。S23、向蛋白粗提物中加5-12倍(M/V)水稀释，调pH至6.7-7.1后加热到50℃-55℃，按蛋白粗提物的量分别加入0.7％(M/V)胰蛋白酶、1.5％(M/V)木瓜蛋白酶、1.2％(M/V)中性蛋白酶恒温搅拌酶解2-5h，升温至100℃保温10min后常温过滤，得粗蛋白液；所述胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、中性蛋白酶的酶活分别为10000U/g、20万U/g、8.5万U/g。S24、将上述粗蛋白液中搅拌加入0.15-0.3％(M/V)气相二氧化硅并真空浓缩，至固形物含量在5％-60％，得植物蛋白酶解液。所述气相二氧化硅的BET比表面积在150-360m2/g；优选的，所述气相二氧化硅的BET比表面积为240m2/g。优选的，所述氨基酸提取物为氨基酸单体，包括丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、丝氨酸、赖氨酸、精氨酸、组氨酸、谷氨酸中的一种或多种。
进一步的，将所述珍珠粉体、可见光杀菌材料和氨基酸提取物以珍珠和可见光杀菌材料、氨基酸提取物共混浆料的形式加入所述原料中，制备方法为：
按珍珠粉体：植物蛋白酶解液：研磨助剂＝(10-40)：(60-90)：(2-5)的质量比，将所述珍珠粉体、植物蛋白酶解液和研磨助剂进行混合研磨，获得所述珍珠浆料，其中，所述珍珠浆料中珍珠粉体的粒度为D90≤500nm；
按可见光杀菌材料：去离子水＝(40-60)：(40-60)的质量比，将所述可见光杀菌材料、去离子水进行混合，获得所述第一浆料，其中可见光杀菌材料的粒度为D90≤500nm；
按(0.5-1)：(0.1-0.8)的质量比，将所述珍珠浆料和第一浆料混合，获得珍珠和可见光杀菌材料、氨基酸提取物共混浆料。
进一步的，所述珍珠和可见光杀菌材料、氨基酸提取物共混浆料中，还包括分散剂。
进一步的，所述的珍珠氨基酸纸巾的制备方法包括以下步骤：
S1.浆料制备：采用碎浆机对所述木浆进行碎解，制备浓度为8-12％(W/W)的原浆，采用除砂器对所述原浆中的尘沙杂质进行去除，对经过除砂的原浆进行打浆，制备浓度为4-6％(W/W)的成浆并将所述成浆送入储浆池；
S2.浆料流送：将步骤S1获得的成浆添加染料、干强剂、湿强剂、中性胶中的一种或几种，并添加珍珠粉和可见光杀菌材料、氨基酸提取物共混浆料，将成浆调节成浓度为2-2.5％(W/W)的纸浆后导入上浆池；
S3.抄造：将步骤S2获得的纸浆进行成型、压榨、烘干和裁切，获得纸巾成品。
进一步的，在步骤S2中，所述染料的添加量为原料总质量的0％-2％，湿强剂的添加量为原料总质量的0％-1.5％，干强剂的添加量为原料总质量的0％-1％，中性胶的添加量为原料总质量的0％-2％。
一种珍珠氨基酸纸巾，采用所述的珍珠氨基酸纸巾的制备方法进行制备。
本发明与现有技术相比，其优点在于：在传统造纸原料中添加了珍珠粉体和可见光杀菌材料、氨基酸提取物；通过加入可见光杀菌材料可提高纸巾的抗菌性能，尤其是抗病毒性能；通过珍珠粉体的添加可提高纸巾的质感、光泽度和美观程度；而通过加入氨基酸提取物，进一步强化纸巾的吸湿、保湿性能和爽滑程度。尤其，珍珠的美白、清凉、防暑等药用和保健功效可为消费者提供使用体验更好的纸巾。
具体实施方式
本发明提供了一种珍珠氨基酸纸巾及其制备方法。
所述珍珠氨基酸纸巾的制备方法包括以下步骤：
S1.浆料制备：采用碎浆机对所述木浆进行碎解，所述碎浆机的搅拌时间为30分钟。所述碎浆机采用5m3中浓水力碎浆机，所述碎浆机采用纸机白水作为稀释水，在碎浆搅拌过程中每隔10-15分钟停机一次以进行垃圾清理作业，制备浓度为8-12％(W/W)的原浆，采用除砂器对所述原浆中的尘沙杂质进行去除，所述除砂器在除砂过程中每隔12分钟利用底部的集砂筒将泥沙集中排放，对经过除砂的原浆进行打浆，打浆度为30SR-40SR，pH值为6-7，制备浓度为4-6％(W/W)的成浆并将所述成浆送入储浆池；
S2.浆料流送：将通过步骤S1获得的成浆添加染料、干强剂、湿强剂、中性胶中的一种或几种，并添加珍珠粉体和可见光杀菌材料，将成浆调节成浓度为2-2.5％(W/W)的纸浆后导入上浆池，上述配浆过程中，原料和添加剂采用匀速加料并且一边加料一边进行搅拌，加料时间为5-10分钟，搅拌时间为15-25分钟；在步骤S2中，所述染料的添加量为原料总质量的0％-2％，湿强剂的添加量为原料总质量的0％-1.5％，干强剂的添加量为原料总质量的0％-1％，中性胶的添加量为原料总质量的0％-2％；
S3.抄造：将通过步骤S2获得的纸浆通过圆网成型器进行成型得到成型浆，所述圆网成型器采用的稀释水为可循环使用的网部白水，利用托辊压力为350N/cm-450N/cm的烘缸托辊压榨脱水机对成型浆进行脱水压榨作业，真空干燥，最后进行裁切，获得纸巾成品。
为了提高纸巾的抗菌抑菌效果和保健功效，本发明实施例在步骤S2中向成浆中添加珍珠粉体和可见光杀菌材料、氨基酸提取物共混浆料。所述珍珠粉体的粒度＜500nm，含量占所述原料总质量的0.5％-3％，所述可见光杀菌材料的粒度＜500nm，含量占所述原料总质量的0.1％-0.85％，所述氨基酸提取物的含量为0.1-1.5％。
为了保证珍珠粉体和可见光杀菌材料、氨基酸提取物能够均匀地分布于纸巾中，本发明实施例将所述珍珠粉体和可见光杀菌材料、氨基酸提取物以珍珠和可见光杀菌材料、氨基酸提取物共混浆料的形式加入所述原料中。
所述珍珠和可见光杀菌材料、氨基酸提取物共混浆料的制备方法为：
按珍珠粉体：植物蛋白酶解液：研磨助剂＝(10-40)：(60-90)：(2-5)的质量比，将所述珍珠粉体、植物蛋白酶解液和研磨助剂进行混合研磨，获得所述珍珠浆料，其中珍珠粉体的粒度为D90≤500nm；
所述第一浆料的制备方法为，按可见光杀菌材料：去离子水＝(40-60)：(40-60)的质量比，将所述可见光杀菌材料、去离子水进行混合，获得所述第一浆料，其中可见光杀菌材料的粒度为D90≤500nm；
将所述珍珠浆料和第一浆料按(0.5-1)：(0.1-0.8)的质量比进行混合，获得珍珠和可见光杀菌材料、氨基酸提取物共混浆料。
为了进一步提高珍珠和可见光杀菌材料、氨基酸提取物共混浆料的分散均匀性，所述珍珠和可见光杀菌材料、氨基酸提取物共混浆料中，还包括分散剂。所述分散剂可以为聚磷酸钠、六偏磷酸钠和焦磷酸钠中的任意一种的无机分散剂，也可以是三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、脂肪酸聚乙二醇酯中的任意一种的有机分散剂。
在本发明实施例的部分实施方式中，为了提高珍珠粉体和可见光杀菌材料、氨基酸提取物共混浆料的分散均匀性，所述珍珠和可见光杀菌材料、氨基酸提取物共混浆料的制备方法为：
A1.按珍珠粉体：植物蛋白酶解液：研磨助剂＝(15-25)：(75-85)：5的质量比，将所述珍珠粉体、植物蛋白酶解液和研磨助剂进行混合研磨，获得所述珍珠浆料，其中珍珠粉体的粒度为D90≤500nm；
A2.按六偏磷酸钠：珍珠粉体＝(0.2-0.5)：100的质量比，向所述珍珠浆料中添加六偏磷酸钠作为分散剂，加热至60-80℃，搅拌40min-50min；
A3.按水溶性丙烯酸树脂：去离子水＝(10-20)：(80-90)的质量比，将水溶性丙烯酸树脂和去离子水混合，逐渐添加氢氧化钠溶液并搅拌，直到水溶性丙烯酸树脂树完全溶解，获得水溶性丙烯酸树脂溶液；
A4.按珍珠粉体：水溶性丙烯酸树脂溶液：去离子水＝(10-15)：(10-15)：(70-75)的质量比，将通过步骤A2获得的珍珠浆料、通过步骤A3获得的水溶性丙烯酸树脂溶液和去离子水混合均匀，并向其中逐渐添加阳离子交换树脂，直至PH值降低至4-5，搅拌均匀；
A5.按可见光杀菌材料：去离子水＝(40-45)：(55-60)的质量比，将所述可见光杀菌材料、去离子水进行混合，获得所述第一浆料，其中可见光杀菌材料的粒度为D90≤500nm；
A6.按(0.5-1)：(0.1-0.8)的质量比，将所述珍珠浆料和第一浆料混合，获得珍珠和可见光杀菌材料、氨基酸提取物共混浆料。
采用上述实施方式的原因在于，尽管珍珠粉体具有良好的保健功能，但由于其主要成分为碳酸钙无机物质，因此珍珠粉体在水等溶剂中的分散性不够理想，在实际加工生产中容易出现分布不均、团聚和堵塞生产设备的问题，此外，珍珠粉体和可见光杀菌材料混合使用时，珍珠粉体本身的质感光泽都容易受到金属离子的影响而降低。因此，本发明实施例通过上述步骤，提高珍珠粉体的分散程度，并保护珍珠粉体不受外界空气、水、阳光直射以及纸巾中其他物质，尤其是可见光杀菌材料的影响，提高珍珠氨基酸纸巾的质量和质感。
本发明实施例通过在珍珠浆料中加入六偏磷酸钠分散剂，并且升温搅拌，保证珍珠粉体充分分散。本发明实施例采用离子交换法，在珍珠粉体表面包覆丙烯酸树脂有机处理剂，并采用阳离子交换树脂置换丙烯酸树脂中的阳离子，其中，阳离子交换树脂为公知的已知物质，可直接在市场上购买获得，如：美国罗门哈斯公司的IRN120NA型阳离子交换树脂，在此不再赘述。随着阳离子被置换，浆料PH降低，水溶性丙烯酸树脂逐渐在珍珠粉体表面析出，形成有机包覆膜层。本发明实施例在珍珠粉体表面包覆了水溶性丙烯酸树脂，利用树脂材料的低表面能，提高珍珠粉体在木浆中的分散性使珍珠粉体保持分散，避免其沉淀和堵塞设备。尤其，六偏磷酸钠作为长链状的多聚磷酸盐，其中的偏磷酸根(PO3 -)通过化学吸附的形式吸附在珍珠粉体表面，增加珍珠粉体的表面电位，提高珍珠粉体颗粒之间的静电排斥力，降低浆料的黏度，有助于在后续的丙烯酸树脂包覆步骤中，在珍珠粉体表面形成连续、均匀的包覆膜层。
实施例1
按珍珠粉体：植物蛋白酶解液：研磨助剂＝10：90：2的质量比，将所述珍珠粉体、植物蛋白酶解液和研磨助剂进行混合研磨，获得所述珍珠浆料，其中，所述珍珠浆料中珍珠粉体的粒度为D90≤500nm；
可见光杀菌材料的制备：S11、称取0.5g钛酸四丁酯，加入到120ml的乙醇中，500rpm搅拌10min至混合均匀，得溶液Ⅰ；同时称取硝酸锌0.6g，加入到100ml的70％乙醇溶液(pH2.0)，混匀后得溶液Ⅱ；S12、以100rpm继续对溶液Ⅰ搅拌，同时将溶液Ⅱ缓慢滴加入溶液Ⅰ中，待形成凝胶后离心，60℃真空干燥6h，研磨至平均粒径≤1.5μm；将所得粉末于620℃下煅烧2h；S13、将1.1g聚丙烯酸加入到120ml的去离子水中，超声、搅拌15min，得分散液；按比例将上述固体样品加入至上述分散液中，设置转速为3500r/min，预分散20min，得可见光杀菌浆料，含有二氧化钛0.7％、氧化锌0.9％、聚丙烯酸0.3％双癸基二甲基氯化铵2.4％，粒度为D90≤500nm，离心、烘干即得。
植物蛋白酶解液的制备：S21、将大豆先粉碎至粒度＜500nm后，用真空挤压膨化机进行真空挤压膨化，再超微粉碎至粒度＜300nm，过筛备用；所述真空挤压膨化机的模孔孔径为20mm，螺杆转速为120r/min，套筒温度为50℃，真空度为0.05MPa；S22、向大豆粉末中加入5倍(M/M)去离子水搅拌均匀，加热至45℃，加入0.01％(M/V)纤维素酶、0.04％(M/V)α-淀粉酶搅拌酶解10h，之后升温至95℃搅拌酶解0.6h，降至室温后将15％(M/V)PEG20000和6％(M/V)NaCl溶解至上述酶解液中，静置5h，3500rpm离心并收集沉淀；再按沉淀得的质量加入4倍去离子水及0.1倍珍珠岩，搅拌15min后过滤收集滤饼即蛋白粗体物；S23、向蛋白粗提物中加10倍水(M/M)稀释，调pH至6.7后加热到50℃，按蛋白粗提物的量分别加入0.7％(M/V)胰蛋白酶、1.5％(M/V)木瓜蛋白酶、1.2％(M/V)中性蛋白酶，搅拌酶解4h，升温至100℃保温10min后常温过滤，得粗蛋白液；S24、将上述粗蛋白液中搅拌加入0.15％(M/V)气相二氧化硅并在45℃下真空浓缩至固形物含量在72％，得植物蛋白酶解液，杂质含量为4.9％，收率为77％。
所述第一浆料的制备方法为：按可见光杀菌材料浆料：去离子水＝40：60的质量比，将所述可见光杀菌材料、去离子水进行混合，获得所述第一浆料，其中，所述可见光杀菌材料的粒度为D90≤500nm；将所述珍珠浆料和第一浆料混合，获得珍珠和可见光杀菌材料、氨基酸提取物共混浆料。
纸张的制备按照下述方法进行：
S1.浆料制备：采用碎浆机对所述木浆进行碎解，所述碎浆机的搅拌时间为30分钟。在碎浆搅拌过程中每隔10分钟停机一次以进行垃圾清理作业，制备浓度为8％(W/W)的原浆，采用除砂器对所述原浆中的尘沙杂质进行去除，对经过除砂的原浆进行打浆，打浆度为30SR，pH值为6，制备浓度为4％(W/W)的成浆并将所述成浆送入储浆池；
S2.浆料流送：将通过步骤S1获得的成浆添加染料、干强剂、湿强剂、中性胶，并添加所述的珍珠和可见光杀菌材料、氨基酸提取物共混浆料，将成浆调节成浓度为2％(W/W)的纸浆后导入上浆池，上述配浆过程中，原料和添加剂采用匀速加料并且一边加料一边进行搅拌，加料时间为5分钟，搅拌时间为15分钟；在步骤S2中，所述染料的添加量为原料总质量的2％，湿强剂的添加量为原料总质量的1.5％，干强剂的添加量为原料总质量的1％，中性胶的添加量为原料总质量的2％；
S3.抄造：将通过步骤S2获得的纸浆通过圆网成型器进行成型得到成型浆，所述圆网成型器采用的稀释水为可循环使用的网部白水，利用托辊压力为350N/cm的烘缸托辊压榨脱水机对成型浆进行脱水压榨作业，真空干燥，最后进行裁切，获得纸巾成品，其中含有珍珠粉体0.5％，可见光杀菌材料0.85％，氨基酸提取物0.7％。
实施例2
按珍珠粉体：植物蛋白酶解液：研磨助剂＝40：60：5的质量比，将所述珍珠粉体、植物蛋白酶解液和研磨助剂进行混合研磨，获得所述珍珠浆料，其中，所述珍珠浆料中珍珠粉体的粒度为D90≤500nm；
可见光杀菌材料的制备：S11、按量称取钛酸四丁酯0.6g，加入到80ml的乙醇中，300rpm搅拌30min至混合均匀，得溶液Ⅰ；同时，按量称取硝酸锌0.7g、硝酸镓0.1g，加入到100ml的90％乙醇溶液(pH2.0)，混匀后得溶液Ⅱ；S12、调搅拌转速至250rpm继续对溶液Ⅰ搅拌，同时将溶液Ⅱ缓慢滴加入溶液Ⅰ中，待形成凝胶后离心，真空干燥后研磨至平均粒径≤1.5μm；将所得粉末于450℃下煅烧5h；S13、将聚丙烯酸0.4g及双癸基二甲基氯化铵0.6g加入到120ml的去离子水中，超声、搅拌5min，得分散液；将上述固体样品加入至上述分散液中，设置转速为3500r/min，预分散10min；S14、将上述溶液到纳米研磨机料罐中，设置研磨机转速2000r/min，研磨4小时，得到可见光杀菌浆料，含有氧化锌1.0％、三氧化二镓1.1％、二氧化钛1.0％、聚丙烯酸0.7％、双癸基二甲基氯化铵2.2％，离心、烘干即得。
植物蛋白酶解液的制备：S1、将大豆先粉碎至粒度＜500nm后，用真空挤压膨化机进行真空挤压膨化，再超微粉碎至粒度＜300nm，过筛备用；所述真空挤压膨化机的模孔孔径为20mm，螺杆转速为120r/min，套筒温度为50℃，真空度为0.05MPa；S2、向大豆粉末中加入5倍(M/M)去离子水搅拌均匀，加热至45℃，加入0.01％(M/V)纤维素酶、0.04％(M/V)α-淀粉酶搅拌酶解10h，之后升温至95℃搅拌酶解0.6h，降至室温后分别按15％(M/V)、6％(M/V)将PEG20000、NaCl溶解至上述酶解液中，静置5h，3500rpm离心并收集沉淀；再按沉淀的质量加入4倍去离子水及0.1倍珍珠岩，搅拌15min后过滤收集滤饼即蛋白粗体物；S3、向蛋白粗提物中加10倍(M/M)水稀释，调pH至6.7后加热到50℃，按蛋白粗提物的量分别加入0.7％(M/V)胰蛋白酶、1.5％(M/V)木瓜蛋白酶、1.2％(M/V)中性蛋白酶，搅拌酶解4h，升温至100℃保温10min后常温过滤，得粗蛋白液；S4、将上述粗蛋白液中搅拌加入0.15％(M/V)气相二氧化硅并在45℃下真空浓缩至固形物含量在72％，得植物蛋白酶解液，杂质含量为4.9％，收率为77％。
所述第一浆料的制备方法为：按可见光杀菌材料：去离子水＝60：40的质量比，将所述可见光杀菌材料、去离子水进行混合，获得所述第一浆料，其中可见光杀菌材料的粒度为D90≤500nm；将所述珍珠浆料和第一浆料混合，获得珍珠和可见光杀菌材料、氨基酸提取物共混浆料。
纸巾的制备采用下述方法：S1.浆料制备：采用碎浆机对所述木浆进行碎解，所述碎浆机的搅拌时间为30分钟。在碎浆搅拌过程中每隔12分钟停机一次以进行垃圾清理作业，制备浓度为10％(W/W)的原浆，采用除砂器对所述原浆中的尘沙杂质进行去除，对经过除砂的原浆进行打浆，打浆度为35SR，pH值为7，制备浓度为5％(W/W)的成浆并将所述成浆送入储浆池；
S2.浆料流送：将通过步骤S1获得的成浆添加染料、干强剂、湿强剂、中性胶，并添加珍珠和可见光杀菌材料、氨基酸提取物共混浆料，将成浆调节成浓度为3％(W/W)的纸浆后导入上浆池，上述配浆过程中，原料和添加剂采用匀速加料并且一边加料一边进行搅拌，加料时间为5分钟，搅拌时间为20分钟；在步骤S2中，所述染料的添加量为原料总质量的1％，湿强剂的添加量为原料总质量的1％，干强剂的添加量为原料总质量的1％，中性胶的添加量为原料总质量的1％；
S3.抄造：将通过步骤S2获得的纸浆通过圆网成型器进行成型得到成型浆，所述圆网成型器采用的稀释水为可循环使用的网部白水，利用托辊压力为400N/cm的烘缸托辊压榨脱水机对成型浆进行脱水压榨作业，真空干燥，最后进行裁切，获得纸巾成品，其中含有珍珠粉体3.0％，可见光杀菌材料0.5％，氨基酸提取物0.2％。
实施例3
按珍珠粉体：植物蛋白酶解液：研磨助剂＝20：80：5的质量比，将所述珍珠粉体、植物蛋白酶解液和研磨助剂进行混合研磨，获得所述珍珠浆料，其中，所述珍珠浆料中珍珠粉体的粒度为D90≤500nm；
按六偏磷酸钠：珍珠粉体＝0.5：100的质量比，向所述珍珠浆料中添加六偏磷酸钠作为分散剂，加热至80℃，搅拌50min；
按水溶性丙烯酸树脂：去离子水＝10：90的质量比，将水溶性丙烯酸树脂和去离子水混合，逐渐添加氢氧化钠溶液并搅拌，直到水溶性丙烯酸树脂树完全溶解，获得水溶性丙烯酸树脂溶液；
按珍珠粉体：水溶性丙烯酸树脂溶液：去离子水＝10：15：75的质量比，将珍珠浆料、水溶性丙烯酸树脂溶液和去离子水混合均匀，并向其中逐渐添加阳离子交换树脂，直至PH值降低至5，搅拌均匀；
可见光杀菌材料的制备：将0.4g钛酸四丁酯加入到100ml的乙醇中，400rpm搅拌20min至混合均匀，得溶液Ⅰ；同时，按量称取硝酸锌0.4g、硝酸镓0.06g，加入到85ml的86％乙醇溶液(pH2.0)，混匀后得溶液Ⅱ；S12、以150rpm继续对溶液Ⅰ搅拌，同时将溶液Ⅱ缓慢滴加入溶液Ⅰ中，待形成凝胶后离心，真空干燥后研磨至平均粒径≤1.5μm；将所得粉末于550℃下煅烧4h；S13、将聚丙烯酸0.8g及双癸基二甲基氯化铵1.3g加入到110ml的去离子水中，超声、搅拌10min，得分散液；按比例将上述固体样品加入至上述分散液中，设置转速为3500r/min，预分散15min；S14、将上述溶液到纳米研磨机料罐中，设置研磨机转速2000r/min，研磨3小时，得可见光杀菌浆料，含有氧化锌1.0％、三氧化二镓0.3％、二氧化钛1.0％、聚丙烯酸1.5％、双癸基二甲基氯化铵1.8％，离心、烘干即得。
植物蛋白酶解液的制备：S1、将大豆先粉碎至粒度＜500nm后，用真空挤压膨化机进行真空挤压膨化，再超微粉碎至粒度＜300nm，过筛备用；所述真空挤压膨化机的模孔孔径为20mm，螺杆转速为120r/min，套筒温度为50℃，真空度为0.05MPa；S2、向大豆粉末中加入5倍(M/M)去离子水搅拌均匀，加热至45℃，加入0.01％(M/V)纤维素酶、0.04％(M/V)α-淀粉酶搅拌酶解10h，之后升温至95℃搅拌酶解0.6h，降至室温后按15％(M/V)和6％(M/V)分别将PEG20000、NaCl溶解至上述酶解液中，静置5h，3500rpm离心并收集沉淀；再按沉淀的质量加入4倍去离子水及0.1倍珍珠岩，搅拌15min后过滤收集滤饼即蛋白粗体物；S3、向蛋白粗提物中加10倍水(M/M)稀释，调pH至6.7后加热到50℃，按蛋白粗提物的量分别加入0.7％(M/V)胰蛋白酶、1.5％(M/V)木瓜蛋白酶、1.2％(M/V)中性蛋白酶，搅拌酶解4h，升温至100℃保温10min后常温过滤，得粗蛋白液；S4、将上述粗蛋白液中搅拌加入0.15％(M/V)气相二氧化硅并在45℃下采用上述提取浓缩罐进行真空浓缩至固形物含量在72％，得植物蛋白酶解液，杂质含量为4.9％，收率为82％；
所述第一浆料的制备方法为，按可见光杀菌材料：去离子水＝45：55的质量比，将所述可见光杀菌材料、去离子水进行混合，获得所述第一浆料，其中可见光杀菌材料的粒度为D90≤500nm；
将所述珍珠浆料和第一浆料混合，获得珍珠和可见光杀菌材料、氨基酸提取物共混浆料。
所述纸巾的制备采用下述方法S1.浆料制备：采用碎浆机对所述木浆进行碎解，所述碎浆机的搅拌时间为30分钟。在碎浆搅拌过程中每隔15分钟停机一次以进行垃圾清理作业，制备浓度为12％(W/W)的原浆，采用除砂器对所述原浆中的尘沙杂质进行去除，对经过除砂的原浆进行打浆，打浆度为40SR，pH值为7，制备浓度为6％(W/W)的成浆并将所述成浆送入储浆池；
S2.浆料流送：将通过步骤S1获得的成浆添加染料、干强剂、湿强剂、中性胶，并添加珍珠和可见光杀菌材料、氨基酸提取物共混浆料，将成浆调节成浓度为4％(W/W)的纸浆后导入上浆池，上述配浆过程中，原料和添加剂采用匀速加料并且一边加料一边进行搅拌，加料时间为5分钟，搅拌时间为25分钟；在步骤S2中，所述染料的添加量为原料总质量的0.5％，湿强剂的添加量为原料总质量的0.5％，干强剂的添加量为原料总质量的0.5％，中性胶的添加量为原料总质量的0.5％；
S3.抄造：将通过步骤S2获得的纸浆通过圆网成型器进行成型得到成型浆，所述圆网成型器采用的稀释水为可循环使用的网部白水，利用托辊压力为400N/cm的烘缸托辊压榨脱水机对成型浆进行脱水压榨作业，真空干燥，最后进行裁切，获得纸巾成品，其中含有珍珠粉体1.5％，可见光杀菌材料0.1％，氨基酸提取物1.5％。
对比例1
采用实施例3相同的方法进行制备，区别在于，所述可见光杀菌材料用氧化锌代替；
对比例2
采用采用实施例3相同的方法进行制备，区别在于，用相同含量的珍珠岩代替所述可见光杀菌材料；
对比例3
采用实施例3相同的方法进行制备，区别在于，用相同含量的丙氨酸溶液代替所述植物蛋白酶解液。
对比例4
采用实施例3相同的方法进行制备，区别在于，用等量的去离子水代替所述植物蛋白酶解液。
基本性能测试
本发明实施例1-3制备的纸巾的基本性能测试结果列于表1。
Figure BDA0002681814870000161
杀菌性能测试
本发明实施例1-3制备的纸巾的抑菌性能测试结果列于表2。其中，抗病毒、抑菌性能的实验和测试方法如下。
取0.2g纤维样品于15ml离心管中，加入10ml的无水乙醇，放入超声波清洗仪中超声15min，3000rpm离心5min，弃上清；加入5mlPBS缓冲液吹打1min，清洗三遍，弃上清以彻底去除无水乙醇；收集沉淀并加入4ml的PBS重悬，取20μL上述样品加入至200μl的H1N1型流感病毒的尿囊液中，自然光下作用24h后检测组织半数感染量(TCID50)；
倾注琼脂培养基平板；将菌悬液稀释成102cfu/mL-103cfu/mL作为试验用菌悬液；将被测含有抑菌效果的卫生纸样品制成30mm×30mm大小样片，消毒后，逐片平放于无菌器皿内，取0.4mL试验用菌悬液滴染于样片中央，涂匀，使菌液与样片边沿留有5mm的距离，置于37℃温箱内培养48h，用等量的生理盐水超声洗涤样片，取洗涤液备用。
取洗涤液0.5ml稀释10倍、20倍分别均匀的涂平板，置37℃温箱内培养24h，观察结果。
另将试验用菌悬液作适当稀释，使其浓度为102cfu/mL-103cfu/mL，取其0.2mL滴染于不含抑菌效果的卫生纸上涂匀，与试验组样片做同样处理后涂平板，作为阳性对照。杀菌率的计算：抑菌率＝(对照平均菌落数-试验平均菌落数)/对照平均菌落数×100％。
本发明实施例1-3制备的纸巾的抑菌性能测试结果列于表2。
Figure BDA0002681814870000171
Figure BDA0002681814870000181
表1和2的测试结果表明，本发明实施例1-3制备的纸巾的保湿性能和抗菌性能较优；相对于常用的无机抗菌剂，本申请所制备的可见光杀菌材料对微生物尤其是病毒具有良好的抑制效果，其可能的原因是其中的活性杀毒成分在可见光下，能够在纺织品的周围中形成直径为200微米的球状杀毒带，仅有0.5微米大小的空隙，添加的氧化钛、氧化锌等能够提高材料的光谱吸收能力，通过电离对微生物的表面包膜进行消杀而非抑制。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (4)

1.一种珍珠氨基酸纸巾的制备方法，采用包括木浆的原料制备，其特征在于：所述原料中还包括珍珠粉体、可见光杀菌材料和氨基酸提取物形成的共混浆料，所述珍珠粉体的含量占所述原料总质量的0.5%-3%，所述可见光杀菌材料的含量占所述原料总质量的0.1%-0.85%，所述氨基酸提取物的含量占所述原料总质量的0.1-1.5%；
所述纸巾依次通过浆料制备、浆料流送和抄造进行制备；
S1.浆料制备：采用碎浆机对所述木浆进行碎解，制备浓度为8-12%（W/W）的原浆，采用除砂器对所述原浆中的尘沙杂质进行去除，对经过除砂的原浆进行打浆，制备浓度为4-6%（W/W）的成浆并将所述成浆送入储浆池；
S2.浆料流送：将步骤S1获得的成浆添加染料、干强剂、湿强剂、中性胶中的一种或几种，同时加入珍珠和可见光杀菌材料、氨基酸提取物共混浆料，将成浆调节成浓度为2-2.5%（W/W）的纸浆后导入上浆池；所述染料的添加量为原料总质量的0%-2%，湿强剂的添加量为原料总质量的0%-1.5%，干强剂的添加量为原料总质量的0%-1%，中性胶的添加量为原料总质量的0%-2%；
所述可见光杀菌材料由氧化锌0.5-1.2份、三氧化二镓0.3-0.9份、二氧化钛0.7-1.2份、聚丙烯酸0.3-0.9份、双癸基二甲基氯化铵1.8-2.4份组成；通过下述方法制备：
S21、称取钛酸四丁酯，加入到80-120ml的乙醇中，300-500rpm搅拌10-30min至混合均匀，得溶液Ⅰ；同时，按量称取硝酸锌、硝酸镓，加入到80-100ml的70-90％乙醇溶液，pH=2.0，混匀后得溶液Ⅱ；
S22、以100-250rpm继续对溶液Ⅰ搅拌，同时将溶液Ⅱ缓慢滴加入溶液Ⅰ中，待形成凝胶后离心，真空干燥后研磨至平均粒径≤1 .5μm；将所得粉末于450-620℃下煅烧2-5h；
S23、将聚丙烯酸及双癸基二甲基氯化铵加入到70-120ml的去离子水中，超声、搅拌5-15min，得分散液；按比例将上述固体样品加入至上述分散液中，设置转速为3500r/min，预分散10-20min；
S24、将上述溶液到纳米研磨机料罐中，设置研磨机转速2000r/min，研磨2-4小时，离心、烘干即得；
所述珍珠粉体和可见光杀菌材料、氨基酸提取物共混浆料的制备方法为：
A1.按珍珠粉体：植物蛋白酶解液：研磨助剂＝(15-25)：(75-85)：5的质量比，将所述珍珠粉体、植物蛋白酶解液和研磨助剂进行混合研磨，获得珍珠浆料，其中珍珠粉体的粒度为D90≤500nm；
A2 .按六偏磷酸钠：珍珠粉体＝(0 .2-0 .5)：100的质量比，向所述珍珠浆料中添加六偏磷酸钠作为分散剂，加热至60-80℃，搅拌40min-50min；
A3 .按水溶性丙烯酸树脂：去离子水＝(10-20)：(80-90)的质量比，将水溶性丙烯酸树脂和去离子水混合，逐渐添加氢氧化钠溶液并搅拌，直到水溶性丙烯酸树脂树完全溶解，获得水溶性丙烯酸树脂溶液；
A4 .按珍珠粉体：水溶性丙烯酸树脂溶液：去离子水＝(10-15)：(10-15)：(70-75)的质量比，将通过步骤A2获得的珍珠浆料、通过步骤A3获得的水溶性丙烯酸树脂溶液和去离子水混合均匀，并向其中逐渐添加阳离子交换树脂，直至PH值降低至4-5，搅拌均匀；
A5 .按可见光杀菌材料：去离子水＝(40-45)：(55-60)的质量比，将所述可见光杀菌材料、去离子水进行混合，获得第一浆料，其中可见光杀菌材料的粒度为D90≤500nm；
A6 .按(0 .5-1)：(0 .1-0 .8)的质量比，将所述珍珠浆料和第一浆料混合，获得珍珠和可见光杀菌材料、氨基酸提取物共混浆料；
S3.抄造：将步骤S2获得的纸浆进行成型、压榨、烘干和裁切，获得纸巾成品。
2.根据权利要求1所述的珍珠蛋白纸巾的制备方法，其特征在于，所述氨基酸提取物为植物蛋白酶解液中的干基物质，包括氨基酸单体及多肽成分。
3.根据权利要求2所述的珍珠氨基酸纸巾的制备方法，其特征在于：所述珍珠粉体和可见光杀菌材料、氨基酸提取物共混浆料中，还包括分散剂。
4.一种珍珠氨基酸纸巾，其特征在于，采用权利要求1-3中任意一项所述的珍珠氨基酸纸巾的制备方法进行制备。
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