CN114983904B

CN114983904B - 一种绿色易降解的植物纤维面膜及其制备方法与应用

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Publication number: CN114983904B
Application number: CN202210527486.9A
Authority: CN
Inventors: 王斌; 陈浩莹; 李金鹏; 陈克复; 丁霞
Original assignee: China Paper Technology And Culture Development Jiangsu Co ltd; South China University of Technology SCUT
Current assignee: China Paper Technology And Culture Development Jiangsu Co ltd; South China University of Technology SCUT
Priority date: 2022-05-16
Filing date: 2022-05-16
Publication date: 2023-08-04
Anticipated expiration: 2042-05-16
Also published as: CN114983904A

Abstract

本发明公开了一种绿色易降解的植物纤维面膜及其制备方法与应用。该方法包括如下步骤：(1)将至少两种植物纤维纸浆分别进行疏解打浆，得到打浆度均为25～30°SR的浆料，混匀，得到混合浆料；(2)将混合浆料经湿法成形抄造处理并脱水，得到脱水后的湿纸页；(3)将魔芋精粉、皱波角叉菜提取物、黄原胶、柠檬酸钾等与水混合得到增效生物基粘合胶；(4)将增效生物基粘合胶结合到湿纸页的两面，热风干燥，得到所述的绿色易降解的植物纤维面膜。本发明制备的植物纤维面膜具有良好的吸水性和可冲散性，绿色环保，能够有效降低对环境的污染。

Description

一种绿色易降解的植物纤维面膜及其制备方法与应用

技术领域

本发明属于日化产品领域，特别涉及一种绿色易降解的植物纤维面膜及其制备方法与应用。

背景技术

近年来，随着社会效益的迅速腾飞和生活水平的不断提高，护肤品消费呈增长趋势。其中，面膜的人均消费量更是逐年递增。目前面膜消费主体还是以贴片面膜为主，而贴片面膜所用到的面膜基布消耗量也逐年递增。

常见的面膜基布，主要是以纤维为原料，通过湿法纺丝、水刺技术制备而成，也就是俗称的“无纺布”。所用原料同时也包括炼制石油时产生的副产品——聚乙烯和聚丙烯塑料颗粒，经高温熔融、喷丝等过程得到短纤维或长丝，再经过摩擦、抱合、粘合，或者这些方法的组合进行定向或随机排列，制成的片状物、纤网或絮垫，因不需要纺织但具备布的外观和某些性能而又被称为“非织造布”。

当前，面膜基布、一次性卫生用品、个人卫生护理用干湿巾等，产品废弃后不能自然降解，正在以新型的白色垃圾污染着环境，随着全球绿色环保材料的研究与发展，非织造产品以其独特的三维结构和优越的原料适应性能被广泛应用于卫生材料，环保节能、可降解材料越发被广泛关注。

因此，提供一种绿色、易降解植物纤维面膜，有利于推动相关行业环保意识的新突破。

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种绿色易降解的植物纤维面膜的制备方法。

本发明的另一目的在于提供所述方法制备得到的绿色易降解的植物纤维面膜。

本发明的再一目的在于提供所述绿色易降解的植物纤维面膜的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种绿色易降解的植物纤维面膜的制备方法，包括如下步骤：

(1)制备混合浆料：

将至少两种植物纤维纸浆分别进行疏解打浆，得到打浆度均为25～30°SR的浆料；然后将浆料混合均匀，得到混合浆料；其中，植物纤维纸浆为木浆纤维、棉浆纤维、溶解浆纤维、粘胶纤维和莱赛尔纤维中的至少两种；

(2)抄纸：

将步骤(1)中得到混合浆料经湿法成形抄造处理，得到湿纸；然后将湿纸进行脱水，得到脱水后的湿纸页；

(3)配制增效生物基粘合胶：

称取增效生物基粘合胶的各组分，混合均匀，然后过滤得到增效生物基粘合胶；其中，所述的增效生物基粘合胶包含如下按质量百分数计的组分：0.01～0.5％魔芋精粉，0.05～0.5％皱波角叉菜提取物，0.05～0.3％黄原胶，0.05～0.5％柠檬酸钾，水余量；

(4)制备植物纤维面膜：

将步骤(3)中得到增效生物基粘合胶倒入到模具中，然后放入步骤(2)得到的脱水后的湿纸页，再在湿纸页的表面添加增效生物基粘合胶，铺平，并将模具置于50±5℃条件下进行热风干燥，得到所述的绿色易降解的植物纤维面膜。

步骤(1)中所述的植物纤维纸浆可以为不同植物纤维来源的纸浆；优选为针叶木纤维、棉浆纤维和溶解浆纤维中的至少两种；进一步优选为棉纤维和针叶木浆纤维按质量比(2：8)～(9：1)混合得到的植物纤维纸浆，或棉纤维和溶解浆纤维按质量比(2：8)～(9：1)混合得到的植物纤维纸浆。

步骤(1)中所述的混合浆料优选为通过如下方法制备得到：将棉浆纤维进行疏解打浆，得到打浆度为25～30°SR(优选为30°SR)的棉浆；将针叶木纤维或溶解浆纤维进行疏解打浆，得到打浆度为25～30°SR(优选为25°SR)的浆料A；再将棉浆和浆料A按质量比(2：8)～(9：1)混合，得到混合浆料。

步骤(1)中所述的打浆使用的设备为瓦利打浆机。

步骤(2)中所述的湿法成形设备包括但不限于斜网成形器等。

步骤(2)中所述的脱水为采用凯赛抄片器脱水15秒。

步骤(2)中所述的湿纸的纸张定量为10～80g/m²；优选为20～30g/m²。

步骤(3)中所述的过滤为采用300目滤布进行过滤。

步骤(3)中所述的增效生物基粘合胶优选为包含如下按质量百分数计的组分：0.01～0.5％魔芋精粉，0.05～0.5％皱波角叉菜提取物，0.05～0.3％黄原胶，0.05～0.5％柠檬酸钾，0～0.3％羧甲基纤维素，0～0.15％海藻酸钠，0～0.1％透明质酸钠，0～0.1％山茶花精油，水余量；其中，各组分的用量不为0。

步骤(3)中所述的增效生物基粘合胶进一步优选为包含如下按质量百分数计的组分：0.1～0.25％魔芋精粉，0.1～0.25％皱波角叉菜提取物，0.08～0.1％黄原胶，0.13～0.23％柠檬酸钾，0～0.08％羧甲基纤维素，0～0.15％海藻酸钠，0.02～0.1％透明质酸钠，0～0.005％山茶花精油，水余量；其中，各组分的用量不为0。

步骤(3)中所述的增效生物基粘合胶更进一步优选为选自如下任一种：

①所述的增效生物基粘合胶包含如下按质量百分数计的组分：0.1％魔芋精粉，0.1％皱波角叉菜提取物，0.08％黄原胶，0.13％柠檬酸钾，0.06％羧甲基纤维素，0.04％透明质酸钠，0.005％山茶花精油，水余量；

②所述的增效生物基粘合胶包含如下按质量百分数计的组分：0.25％魔芋精粉，0.25％皱波角叉菜提取物，0.1％黄原胶，0.15％柠檬酸钾，0.15％海藻酸钠，0.1％透明质酸钠，水余量；

③所述的增效生物基粘合胶包含如下按质量百分数计的组分：0.2％魔芋精粉，0.23％皱波角叉菜提取物，0.08％黄原胶，0.23％柠檬酸钾，0.08％羧甲基纤维素，0.02％透明质酸钠，0.005％山茶花精油，水余量。

步骤(3)中所述的水为EDI纯水。

步骤(4)中所述的增效生物基粘合胶的总用量为1000～2500g/m²(即湿纸页单面的用量为320～1900g/m²，双面的总用量为1000～2500g/m²)；优选为1500～2500g/m²。

所述的绿色易降解的植物纤维面膜的制备方法，在步骤(4)之后还包括将得到的绿色易降解的植物纤维面膜进一步裁剪、包装、封口，灭菌等步骤。

一种绿色易降解的植物纤维面膜，通过上述任一项所述的方法制备得到。

所述的绿色易降解的植物纤维面膜在制备日化产品中的应用。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

(1)本发明提供的绿色、易降解植物纤维面膜的制备方法，能够显著提高该面膜的机械强度、抗拉性能和吸水性能。

(2)本发明中制备的绿色、易降解植物纤维面膜在使用时只需要添加适量的水，在面膜纸浸润水后将其取出，敷于面部使用即可，让使用者能简便地使用面膜并保持洁净。

(3)本发明中制备的绿色、易降解植物纤维面膜在使用结束时，只需要抛弃在厕所中，即能够在水流的剪切力作用下快速崩解成纤维絮状，顺利的通过马桶、城市排水管道以及污水传输系统，能够有效降低对环境的污染。

附图说明

图1是实施例1中的绿色易降解的植物纤维面膜在光学显微镜下的观察结果图。

图2是实施例1中的绿色易降解的植物纤维面膜的扫描电镜(SEM)图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。下列实施例中未注明具体实验条件的试验方法，通常按照常规实验条件或按照制造厂所建议的实验条件。

本发明中的实施例和对比例中涉及的魔芋精粉购于武汉市清江魔芋制品有限公司，纯度大于90％；皱波角叉菜提取物购于广州兄弟生物技术公司，纯度大于90％；黄原胶、柠檬酸钾和羧甲基纤维素购于上海麦克林有限公司；海藻酸钠、透明质酸钠、山茶花精油购于上海麦克林有限公司；其他原料及试剂均可通过市售获得。

本发明中的实施例和对比例中配制生物基黏合剂A所用的水优选为EDI纯水。

实施例1

(1)将棉浆板(购于山东恒联新材料股份有限公司)与针叶木纤维(购于山东太阳纸业股份有限公司)分别利用瓦利打浆机疏解打浆，其中棉纤维的打浆度为30°SR，针叶木纤维的打浆度为25°SR，然后按照质量比9:1的比例混合，得到混合浆料；

(2)对混合浆料进行湿法成形抄造处理(湿法成形设备为斜网成形器，下同)，得到定量为30g/m²的湿纸，湿纸幅经凯赛抄片器脱水15秒，备用；

(3)将质量分数为0.1％魔芋精粉、0.1％皱波角叉菜提取物、0.08％黄原胶、0.13％柠檬酸钾、0.06％羧甲基纤维素、0.04％透明质酸钠、0.005％山茶花精油以及余量水(即加水补足至100％)混合均匀，用300目滤布过滤，得到增效生物基粘合胶A；

(4)在直径21cm的圆形四氟乙烯模具中，加入60g的生物基黏合剂A(用量约为1900g/m²)，而后将直径20cm的湿纸转移到模具中，再在湿纸表面添加10g上述生物基黏合剂A(用量约为320g/m²)，铺平；

(5)将模具送入50℃的热风干燥箱中烘干1小时，裁剪后装入到包装袋中，封口，灭菌，得到所述绿色易降解的植物纤维面膜。

(6)将上述获得的绿色易降解的植物纤维面膜置于光学显微镜和扫描电子显微镜下(SEM)观察，结果如图1和2所示。

实施例2

(1)将棉浆板(购于山东恒联新材料股份有限公司)与针叶木纤维(购于山东太阳纸业股份有限公司)分别利用瓦利打浆机疏解打浆，其中棉纤维的打浆度为30°SR，针叶木纤维的打浆度为25°SR，然后按照质量比8:2的比例混合，得到混合浆料；

(2)对混合浆料进行湿法成形抄造处理，得到定量为20g/m²的湿纸，湿纸幅经凯赛抄片器脱水15秒，备用；

(3)将质量分数为0.25％魔芋精粉、0.25％皱波角叉菜提取物、0.1％黄原胶、0.15％柠檬酸钾、0.15％海藻酸钠、0.1％透明质酸钠以及余量水(即加水补足至100％)混合均匀，用300目滤布过滤，得到增效生物基粘合胶A；

(4)在直径21cm的圆形四氟乙烯模具中，加入25g的生物基黏合剂A，(用量约为800g/m²)而后将直径20cm的湿纸转移到模具中，再在湿纸表面添加25g上述生物基黏合剂A(用量约为800g/m²)，铺平；

实施例3

(1)将棉浆板(购于山东恒联新材料股份有限公司)与溶解浆纤维(购于山东太阳纸业股份有限公司)分别利用瓦利打浆机疏解打浆，其中棉纤维的打浆度为30°SR，溶解浆纤维的打浆度为25°SR，然后按照质量比9:1的比例混合，得到混合浆料；

(3)将质量分数为0.2％魔芋精粉、0.23％皱波角叉菜提取物、0.08％黄原胶、0.23％柠檬酸钾、0.08％羧甲基纤维素、0.02％透明质酸钠、0.005％山茶花精油以及余量水(即加水补足至100％)混合均匀，用300目滤布过滤，得到增效生物基粘合胶A；

(4)在直径21cm的圆形四氟乙烯模具中，加入30g的生物基黏合剂A(用量约为950g/m²)，而后将直径20cm的湿纸转移到模具中，再在湿纸表面添加15g上述生物基黏合剂A(用量约为480g/m²)，铺平；

对比例1

(1)将针叶木纤维(购于山东太阳纸业股份有限公司)利用瓦利打浆机疏解打浆，针叶木纤维的打浆度为25°SR，得到浆料；

(2)对浆料进行湿法成形抄造处理，得到定量为30g/m²的湿纸，湿纸幅经凯赛抄片器脱水15秒，备用；

(3)将质量分数为0.15％魔芋精粉、0.15％皱波角叉菜提取物、0.1％黄原胶、0.1％透明质酸钠、0.005％山茶花精油以及余量水(即加水补足至100％)混合均匀，用300目滤布过滤，得到增效生物基粘合胶A；

(4)在直径21cm的圆形四氟乙烯模具中，加入20g的生物基黏合剂A(用量约为640g/m²)，而后将直径20cm的湿纸转移到模具中，再在湿纸表面添加20g上述生物基黏合剂A(用量约为640g/m²)，铺平；

(5)将模具送入50℃的热风干燥箱中烘干1小时，裁剪后装入到包装袋中，封口，灭菌，得到绿色易降解的植物纤维面膜。

对比例2

(2)对混合浆料进行湿法成形抄造处理，得到定量为30g/m²的湿纸，湿纸幅经凯赛抄片器脱水15秒，备用；

(3)将质量分数为0.3％魔芋精粉以及余量水(质量分数为99.7％)混合均匀，用300目滤布过滤，得到增效生物基粘合胶A；

(4)在直径21cm的圆形四氟乙烯模具中，加入30g的生物基黏合剂A(用量约为950g/m²)，而后将直径20cm的湿纸转移到模具中，再在湿纸表面添加30g上述生物基黏合剂A(用量约为950g/m²)，铺平；

对比例3

(3)参照文献《黄林青,许圆,佘楚芬.魔芋胶、黄原胶、卡拉胶共混凝胶特性的研究[J].现代食品,2017(15):123-124.DOI:10.16736/j.cnki.cn41-1434/ts.2017.15.039.》，按照最优配比称取质量分数为0.75％魔芋精粉、0.3％黄原胶和0.45％皱波角叉菜提取物，余量水(原料质量分数总和为100％)于烧杯中，在2000rpm下使用分散盘进行搅拌30分钟直至混合均匀，得到共混凝胶B；

(4)在直径21cm的圆形四氟乙烯模具中，加入30g的共混凝胶B(用量约为950g/m²)，而后将直径20cm的湿纸转移到模具中，再在湿纸表面添加30g上述共混凝胶B(用量约为950g/m²)，铺平；

对比例4

(1)将质量分数为0.15％魔芋精粉、0.15％皱波角叉菜提取物、0.1％黄原胶、0.1％透明质酸钠、0.005％山茶花精油以及余量水(即加水补足至100％)混合均匀，用300目滤布过滤，得到增效生物基粘合胶A；

(2)在直径21cm的圆形四氟乙烯模具中，加入20g生物基黏合剂A(用量约为640g/m²)，而后将直径20cm的市售25g/m²果纤面膜纸(购于广州仪柔无纺布制品有限公司)转移到模具中，再在湿纸表面添加20g的上述生物基黏合剂A(用量约为640g/m²)，铺平；

(3)将模具送入50℃的热风干燥箱中烘干1小时，裁剪后装入到包装袋中，封口，灭菌，得到植物纤维面膜。

效果实施例

(1)性能测试

取实施例1-3和对比例1-2制得的面膜，按照GB/T 24328.4-2020对纸张的湿抗张强度进行测试，按照GB/T 24328.3-2020对纸张的断裂伸长率进行测试，结果如表1所示。

表1

从表1可以看出，本发明实施例1-3制得的面膜材料的湿抗张强度明显优于对比例1-4，说明本发明的生物基黏合剂更适用于纸制品；对比例1和对比例2中，强度虽然不足，但明显高于对比例3，表明对比例3中的比例不适用于增强中纸张；对比例1与对比例2的实验结果表明柠檬酸钾、皱波角叉菜提取物和黄原胶均为本发明的重要组成。

(2)吸水性测试

取实施例1-3和对比例1-2制得的面膜，按照QB/T 2872-2017测试面膜的吸水性，另取市售的克重45g/m²的无纺布(购于广州诺胜无纺制品有限公司)，在相同条件下测试面膜的吸水性能(吸水性能用吸水倍率衡量，吸水倍率越大说明吸水性能更好，吸水倍率表示面膜吸取水的质量是面膜本身质量的倍数)，结果如表2所示。

表2

从表2可以看出，本发明实施例1-3制得的面膜材料的吸水性能明显优于对比例1-4以及无纺布的吸水性能，说明本发明方法更适用与纸制品。

(3)可冲散性能测试

取实施例1-3和对比例1-4制得的纸张，按照GB/T 40181-2021对纸张的可冲散性进行测试，结果如表3所示。

表3

从表3可以看出，本发明实施例1-3制得的纸张的与对比例1-3的分散性优异，说明本发明结合植物纤维以及生物基黏合剂后，所制得的易降解面膜的分散性以及可冲散性可得到保证；采用对比例4的非织造棉无纺布以及采用无添加的无纺布作为试验，不具有可分散性，进一步说明本发明的面膜与市售面膜材料相比，具有更绿色更环保的特点。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种绿色易降解的植物纤维面膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）制备混合浆料：

将至少两种植物纤维纸浆分别进行疏解打浆，得到打浆度均为25～30°SR的浆料；然后将浆料混合均匀，得到混合浆料；其中，植物纤维纸浆为棉纤维和针叶木浆纤维按质量比2：8～9：1混合得到的植物纤维纸浆，或棉纤维和溶解浆纤维按质量比2：8～9：1混合得到的植物纤维纸浆；

（2）抄纸：

将步骤（1）中得到混合浆料经湿法成形抄造处理，得到湿纸；然后将湿纸进行脱水，得到脱水后的湿纸页；

（3）配制增效生物基粘合胶：

称取增效生物基粘合胶的各组分，混合均匀，然后过滤得到增效生物基粘合胶；其中，所述的增效生物基粘合胶选自如下任一种：

①所述的增效生物基粘合胶由如下按质量百分数计的组分组成：0.1%魔芋精粉，0.1%皱波角叉菜提取物，0.08%黄原胶，0.13% 柠檬酸钾，0.06%羧甲基纤维素，0.04%透明质酸钠，0.005%山茶花精油，水余量；

②所述的增效生物基粘合胶由如下按质量百分数计的组分组成：0.25%魔芋精粉，0.25%皱波角叉菜提取物，0.1%黄原胶，0.15% 柠檬酸钾，0.15%海藻酸钠，0.1%透明质酸钠，水余量；

③所述的增效生物基粘合胶由如下按质量百分数计的组分组成：0.2%魔芋精粉，0.23%皱波角叉菜提取物，0.08%黄原胶，0.23% 柠檬酸钾，0.08%羧甲基纤维素，0.02%透明质酸钠，0.005%山茶花精油，水余量；

（4）制备植物纤维面膜：

将步骤（3）中得到增效生物基粘合胶倒入到模具中，然后放入步骤（2）得到的脱水后的湿纸页，再在湿纸页的表面添加增效生物基粘合胶，铺平，并将模具置于50±5℃条件下进行热风干燥，得到所述的绿色易降解的植物纤维面膜；

步骤（2）中所述的脱水为采用凯赛抄片器脱水15秒；

步骤（2）中所述的湿纸的纸张定量为10～80 g/m²；

步骤（3）中所述的过滤为采用300目滤布进行过滤；

步骤（4）中所述的增效生物基粘合胶的总用量为1500～2500 g/m²。

2.一种绿色易降解的植物纤维面膜，其特征在于：通过权利要求1所述的方法制备得到。

3.权利要求2所述的绿色易降解的植物纤维面膜在制备日化产品中的应用。