CN108755241A - 一种提高竹浆生活用纸原纸吸水性的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于制浆造纸领域，具体涉及一种提高竹浆生活用纸原纸吸水性的方法。本发明提供了一种操作简便，绿色环保的提高竹浆生活用纸原纸吸水性的方法，具有重要的意义。
Description
技术领域
本发明属于制浆造纸领域，具体涉及一种提高竹浆生活用纸原纸吸水性的方法。
技术背景
厨房用纸等生活用纸是人们日常生活中必不可少的产品，对于生活用纸来说，吸水性是其成纸的重要性能之一。市场上的厨房用纸多以聚酯纤维为原料通过水刺复合技术加工而成，但是由于其原料成本高、制备过程复杂，限制了其作为厨房用纸的普及和应用。竹纤维具有天然的抗菌、抑菌、杀菌的效果，而且用竹纤维生产的生活用纸具备很好的透气性和舒适性；所以很多人将其作为生活用纸原纸的原料，但是竹纤维挺硬，在打浆时易切断，不易帚化，纤维初生壁和次生壁外层易起毛等缺点也限制了其在工业中的应用。因此，研究和开发一种用以提高竹浆生活用纸原纸吸水性的绿色环保且操作简单的方法具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种提高竹浆生活用纸原纸吸水性的方法。
本发明的技术方法概述如下：
一种提高竹浆生活用纸原纸吸水性的方法，包括如下步骤：
步骤1：将竹浆纤维原料打浆至打浆度为25°SR-35°SR或进行消潜疏解，获得纤维浆料；
步骤2：加水调节纤维浆料的质量浓度至3wt％-10wt％，然后加入纤维素酶处理纤维浆料，使纤维素酶相对于绝干纤维浆料的质量分数为0.02wt％-0.1wt％，酶处理的温度在40℃-60℃之间，酶处理时间在30-120min；
步骤3：加入纳米纤丝化纤维素(Nano-fibrillated Cellulose，NFC)，NFC的添加量分别为2wt％-10wt％；
步骤4：将步骤3获得的纤维浆料用水稀释至质量浓度为0.2wt％-2wt％，用抄片器、动态纸页成型器或造纸机抄造生活用纸。
纤维原料为未漂高得率竹浆或未漂硫酸盐竹浆。
打浆度优选为32°SR。
纤维浆料的质量浓度为5wt％。
温度优选为50℃。
纤维素酶作用时间最好是60min。
纤维素酶相对于纤维浆料绝干质量的添加量优选为0.1wt％
纳米纤丝纤维素相对于纤维浆料绝干质量的添加量优选为10wt％。
本发明采用纤维素酶处理竹浆纤维浆料，促使纤维细胞壁结构松散，降低纤维内聚力，提高纤维分丝帚化程度，促使纤维表面暴露更多的亲水性羟基基团，从而提高纤维的吸水性；NFC较大的比表面积、高长径比等特点使其容易在水中形成缠绕的网状物，这种缠绕的凝胶状的结构会对纳米纤维素在水中的界面现象，如润胀及界面相互作用等，产生影响，使其具有很强的保水能力，提高成纸的吸水性；另外NFC含有大量的羟基，羟基属于亲水性基团，而且羟基极性较大，容易和介电常数大的水结合，提高成纸的吸水性。本发明所涉及的纤维素酶以及NFC绿色安全，与常规的化学添加剂相比，有利于人体健康且对环境无污染，对于生产安全绿色环保的生活用纸具有重要意义。
具体实施方式
下面的实施案例是为了使本领域的技术人员能够更好地理解本发明，但并不以任何方式限制本发明。
各实施案例的纤维素酶的活性为700EGU/g。不对本发明作限定。
实施例1：一种提高竹浆生活用纸原纸吸水性的方法，包括如下步骤：
步骤1：将未漂高得率竹浆打浆至打浆度为32°SR，获得纤维浆料；
步骤2：取一定量的纤维浆料，加水调节纤维浆料的质量浓度至5wt％，在其中加入一定量的纤维素酶，使纤维素酶相对于绝干纤维浆料的质量分数分别为0.10wt％，在50℃温度条件下，纤维素酶作用时间60min；
步骤3：按一定比例取六份不等质量纤维浆料，以保证抄造后的原纸定量相同，分别加水调节纤维浆料的质量浓度至5wt％，在六份中加入不同量的NFC，使NFC占绝干浆料的比重分别为0wt％，2wt％，4wt％，6wt％，8wt％，10wt％；
步骤4：将步骤3获得的材料用水稀释至质量浓度为1wt％，用抄片器抄造40g/m2的生活用纸原纸。见表1、2、3。
表1 NFC添加量对未漂高得率竹浆生活用纸原纸吸水性的影响
表2 NFC添加量对未漂高得率竹浆生活用纸原纸强度性能的影响
表3 NFC添加量对未漂高得率竹浆生活用纸原纸松厚度的影响
由表1、2、3可知，对于未漂高得率竹浆来说，纤维素酶处理后的竹浆纤维结构松散，纤维素表面暴露的羟基含量增多，因此成纸的松厚度增加，吸水性增加，吸水性从6.80g/g增加到8.32g/g，松厚度也从原来的3.78cm3/g增加到4.26cm3/g；而添加NFC后羟基的增多会导致更多的氢键结合，从而使得成纸的强度也有所提高，其抗张指数从原来的18.80N·m/g增加到35.50N·m/g。
实施例2：一种提高竹浆生活用纸原纸吸水性的方法，包括如下步骤：
步骤1：将未漂硫酸盐竹浆打浆至打浆度为32°SR，获得纤维浆料；
步骤2：取一定量的纤维浆料，加水调节纤维浆料的质量浓度至5wt％，在其中加入一定量的纤维素酶，使纤维素酶相对于绝干纤维浆料的质量分数分别为0.10wt％，在50℃温度条件下，纤维素酶作用时间60min；
步骤3：按一定比例取六份不等质量纤维浆料，以保证抄造后的原纸定量相同，分别加水调节纤维浆料的质量浓度至5wt％，在六份中加入不同量的NFC，使NFC占绝干浆料的比重分别为0wt％，2wt％，4wt％，6wt％，8wt％，10wt％；
步骤4：将步骤3获得的材料用水稀释至质量浓度为1wt％，用抄片器抄造40g/m2的生活用纸原纸。见表4、5、6。
表4 NFC添加量对未漂硫酸盐竹浆生活用纸原纸吸水性的影响
表5 NFC添加量对未漂硫酸盐竹浆生活用纸原纸强度性能的影响
表6 NFC添加量对未漂硫酸盐竹浆生活用纸原纸松厚度的影响
由表4、5、6可知，对于未漂硫酸盐竹浆来说，纤维素酶处理后的竹浆纤维结构松散，纤维素表面暴露的羟基含量增多，因此成纸的松厚度增加，吸水性增加，吸水性从8.61g/g增加到9.09g/g，松厚度也从原来的4.50cm3/g增加到5.09cm3/g；而添加NFC后羟基的增多会导致更多的氢键结合，从而使得成纸的强度也有所提高，其抗张指数从原来的20.70N·m/g增加到27.79N·m/g。
Claims (8)
1.一种提高竹浆生活用纸原纸吸水性的方法，其特征是包括如下步骤：
步骤1：将竹浆纤维原料打浆至打浆度为25°SR-35°SR或进行消潜疏解，获得纤维浆料；
步骤2：加水调节纤维浆料的质量浓度至3wt％-10wt％，然后加入纤维素酶处理纤维浆料，使纤维素酶相对于绝干纤维浆料的质量分数为0.02wt％-0.1wt％，酶处理的温度在40℃-60℃之间，酶处理时间在30-120min；
步骤3：加入纳米纤丝化纤维素(Nano-fibrillated Cellulose，NFC)，NFC的添加量分别为2wt％-10wt％；
步骤4：将步骤3获得的纤维浆料用水稀释至质量浓度为0.2wt％-2wt％，用抄片器、动态纸页成型器或造纸机抄造生活用纸。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述纤维原料为未漂高得率竹浆或未漂硫酸盐竹浆。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征是所述打浆度为32°SR。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征是所述纤维浆料的质量浓度为5wt％。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征是所述温度为50℃。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征是纤维素酶作用时间为60min。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征是纤维素酶相对于纤维浆料绝干质量的添加量优选为0.1wt％。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征是所述纳米纤丝纤维素相对于纤维浆料绝干质量的添加量优选为10wt％。
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