CN110331614A - 一种用于制备吸管纸的浆料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于制备吸管纸的浆料，属于纸生产技术领域。本发明所述浆料包括大麻杆皮浆、大麻杆芯底浆、大麻杆芯顶浆和添加剂，其中大麻杆皮浆、大麻杆芯底浆、大麻杆芯顶浆的质量比为0~20:30~70:20~60。制备过程中大麻杆皮浆和芯浆分别进行磨浆处理后，再按配比与一定量的施胶剂和湿强剂混合后抄纸；本发明所述浆料制得的吸管纸具有一定的抗菌效果及较高的干、湿抗张强度和伸长率，应用前景较好。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于制备吸管纸的浆料，属于纸生产技术领域。
背景技术
随着人类生活水平的不断提高，人们的环保意识也逐渐加强。然而，在食品行业，大众常用的吸管多以塑料为原料生产，这些塑料吸管由于体积细小而难以被垃圾处理器抓取，因此无法被回收利用。另外，由于塑料在自然环境中无法被降解，从而导致白色污染泛滥。同时，由于在塑料吸管的生产中加入的各种添加剂对人体具有一定的毒副作用，而吸管又是直接与人的口腔接触，从而对人类的健康造成一定的影响。因此，目前全球许多国家开始禁止使用塑料吸管，以植物纤维开发纸基吸管成为一种重要的选择途径，使得吸管纸的开发利用被广泛关注。
CN109371743A公开了一种生产纸吸管用纸浆的配方；该配方由针叶木浆、阔叶木浆、回收纸纸浆以及添加剂混合而成。通过该配方的纸浆制得的纸吸管具有较高的干抗张强度高、干伸长率、湿抗张强度和湿伸长率，泡水半小时以上也不会变软。
CN108755259A公开了一种新型吸管纸的制备方法；该发明通过对漂白针叶浆料和漂白阔叶浆料分别进行研磨和打浆，再通过双泵将漂白针叶浆料以及漂白阔叶浆料和羟甲基纤维素同时泵入调节池中，使得混合浆料的纤维得到保护，并在浆料中加入中性绝胶剂、改性聚丙烯酰胺、碳酸钙和高分子改性聚丙烯酰胺，最后经过压力筛进行除渣，使得制得的混合浆液在降低流浆箱上网浓度后，制得的成纸白度高、拉伸扩张强度好、无毒无味无尘和无砂子洞眼。
CN109594408A分开了一种吸管纸原纸的生产方法；该方法使用三叠网多缸纸机生产由面层、芯层、底层组成的吸管纸原纸，所得吸管纸原纸具有较高的挺硬度和较好的抗液性能，纸面细腻。
从这些申请可以看出，目前吸管纸多以木浆为原料进行抄造，而木浆成本高、且原材料短缺。因此，基于我国非木材纤维原料丰富的特点，开展非木材基吸管纸的开发对于缓解我国木材原料短缺及吸管纸原料成本高等问题具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于制备吸管纸的浆料，利用云南省特有的大麻杆为原料，基于前期大麻杆漂白浆的开发，利用漂白大麻杆皮浆、大麻杆芯底浆和大麻杆芯顶浆为原料，开发出用于制备具有一定抗菌效果和强度的新型大麻杆基吸管纸的浆料，所述浆料包括大麻杆皮浆、大麻杆芯底浆、大麻杆芯顶浆和添加剂，其中大麻杆皮浆、大麻杆芯底浆、大麻杆芯顶浆的质量比为0~20:30~70:20~60。
本发明中除特殊说明以外，所有百分比均指质量百分比。
优选的，本发明所述大麻杆皮磨浆经磨浆处理后的打浆度为40-80°SR。
优选的，本发明所述大麻杆芯底浆经磨浆处理后的打浆度为30-50°SR。
优选的，本发明所述大麻杆芯顶浆经磨浆处理后的打浆度为20-40°SR。
优选的，本发明所述添加剂为消泡剂（为常用消泡剂，例如Antispumin消泡剂，瓦克AK-350消泡剂，海名斯W-082消泡剂等），加入比例为大麻浆料总质量的0.3%。
根据实际生产的需要，还可以在浆料中添加湿强剂和/或施胶剂，所述湿强剂的加入比例为大麻浆料总质量的2%-4%；所述施胶剂的加入比例为大麻浆料总质量的1%-3%。
优选的，本发明所述湿强剂由10%-40%的聚酰胺聚环氧氯丙烷树脂（Polyamide-polyamine epichlorhydrin resin, PPE）和60%-90%的水混合得到（将PPE和水混合后用200-400rmp的速度搅拌10-30分钟得到），所述施胶剂为烷基烯酮二聚体（Alkyl ketenedimer, AKD）。
本发明所述浆料用于制备吸管纸的方法为常规方法，具体过程为：将漂白大麻杆皮浆、大麻杆芯底浆和大麻杆芯顶浆分别进行磨浆处理，使漂白大麻杆皮浆的打浆度达到40-80°SR、大麻杆芯底浆的打浆度达到30-50°SR和大麻杆芯顶浆的打浆度达到20-40°SR；再将三种浆按0~20:30~70:20~60进行混合配浆处理，在配浆过程中同时加入添加剂，混合均匀后进行抄造，得到纸张定量为60 g/m2和120 g/m2的吸管纸；通过本发明所制得的吸管纸具有一定的抗菌效果及较高的干、湿抗张强度高和伸长率。
本发明所述大麻杆皮浆、大麻杆芯底浆、大麻杆芯顶浆是分别将大麻全杆分为皮部、大麻杆芯底部及大麻杆芯顶部三部份，通过传统硫酸盐法制浆得到相应的未漂硫酸盐浆，再通过传统的D0-EP-D1三段式的短序漂白处理得到80%ISO左右的大麻杆芯漂白硫酸盐浆。
本发明的有益效果：与目前市场上的针叶木浆吸管纸相比，本发明主要是利用云南省特有的非木材资源——大麻杆为原料，可在一定程度上缓解我国森林资源相对短缺的问题；其次，由于大麻杆中含有的四氢大麻酚成分具有优良的抗菌效果，使得本发明所制备的大麻杆基吸管纸较传统吸管纸具有更好的抗菌、抑菌效果；再次，由于大麻杆皮浆的加入，使得本发明所制备的大麻杆基吸管纸较传统吸管纸具有更好的物理强度及裂断伸长率。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于所述内容。
本发明实施例中消泡剂、湿强剂、施胶剂的加入量均是以大麻浆料总质量（即大麻杆皮浆、大麻杆芯底浆、大麻杆芯顶浆的质量之和）为基准添加的。
实施例1
本实施例所述所述用于制备吸管纸的浆料包括大麻杆皮浆、大麻杆芯底浆、大麻杆芯顶浆和添加剂，其中大麻杆皮浆、大麻杆芯底浆、大麻杆芯顶浆的质量比为20:30:50，该吸管纸的具体制备过程如下：
大麻杆皮浆，大麻杆芯顶部浆、大麻杆芯底部浆经磨浆处理后使打浆度分别为：46°SR，35°SR，29°SR；再将三种浆（皮浆:芯顶部浆:芯底部浆=20:30:50）进行混合配浆处理，并向混合浆料中加入0.3%的消泡剂（消泡剂的加入量占大麻浆料总质量的0.3%，以下实施例的中添加剂加入量的计算方式和此处相同），混合均匀后进行抄造，得到纸张定量为60g/m2；实施例1制成的新型大麻杆基吸管纸，其物理指标如表1所示。
表1 实施例1制成的新型大麻杆基吸管纸的物理指标
实施例2
本实施例所述所述用于制备吸管纸的浆料包括大麻杆皮浆、大麻杆芯底浆、大麻杆芯顶浆和添加剂，其中大麻杆皮浆、大麻杆芯底浆、大麻杆芯顶浆的质量比为10:70:20，该吸管纸的具体制备过程如下：
大麻杆皮浆，大麻杆芯顶部浆、大麻杆芯底部浆经磨浆处理后使打浆度分别为：46°SR，35°SR，29°SR；再将三种浆（皮浆:芯顶部浆:芯底部浆=10:70:20）进行混合配浆处理，并向混合浆料中加入0.3%的消泡剂，混合均匀后进行抄造，得到纸张定量为60g/m2；实施例2制成的新型大麻杆基吸管纸，其物理指标如表2所示。
表2 实施例2制成的新型大麻杆基吸管纸的物理指标
实施例3
本实施例所述所述用于制备吸管纸的浆料包括大麻杆皮浆、大麻杆芯底浆、大麻杆芯顶浆和添加剂，其中大麻杆皮浆、大麻杆芯底浆、大麻杆芯顶浆的质量比为10:60:30，该吸管纸的具体制备过程如下：
大麻杆皮浆，大麻杆芯顶部浆、大麻杆芯底部浆经磨浆处理后使打浆度分别为：46°SR，35°SR，29°SR；再将三种浆（皮浆:芯顶部浆:芯底部浆=10:60:30）进行混合配浆处理，并向混合浆料中加入0.3%的消泡剂，混合均匀后进行抄造，得到纸张定量为60g/m2；实施例3制成的新型大麻杆基吸管纸，其物理指标如表3所示。
表3 实施例3制成的新型大麻杆基吸管纸的物理指标
实施例4
本实施例所述所述用于制备吸管纸的浆料包括大麻杆皮浆、大麻杆芯底浆、大麻杆芯顶浆和添加剂，其中大麻杆皮浆、大麻杆芯底浆、大麻杆芯顶浆的质量比为10:40:50，该吸管纸的具体制备过程如下：
大麻杆皮浆，大麻杆芯顶部浆、大麻杆芯底部浆经磨浆处理后使打浆度分别为：40°SR，38°SR，25°SR；再将三种浆（皮浆:芯顶部浆:芯底部浆=10:40:50）进行混合配浆处理，并向混合浆料中加入0.3%的消泡剂，混合均匀后进行抄造，得到纸张定量为60g/m2；实施例4制成的新型大麻杆基吸管纸，其物理指标如表4所示。
表4 实施例4制成的新型大麻杆基吸管纸的物理指标
实施例5
本实施例所述所述用于制备吸管纸的浆料包括大麻杆皮浆、大麻杆芯底浆、大麻杆芯顶浆和添加剂，其中大麻杆皮浆、大麻杆芯底浆、大麻杆芯顶浆的质量比为10:40:50，该吸管纸的具体制备过程如下：
大麻杆皮浆，大麻杆芯顶部浆、大麻杆芯底部浆经磨浆处理后使打浆度分别为：40°SR，38°SR，25°SR；再将三种浆（皮浆:芯顶部浆:芯底部浆=10:40:50）进行混合配浆处理，并向混合浆料中加入用量为1%的聚酰胺聚环氧氯丙烷树脂湿强剂（由10%%的PPE和90%的水混合制得）、1%的烷基烯酮二聚体施胶剂和0.3%的消泡剂，混合均匀后进行抄造，得到纸张定量为60g/m2；实施例5制成的新型大麻杆基吸管纸，其物理指标如表5所示。
表5 实施例5制成的新型大麻杆基吸管纸的物理指标
实施例6
本实施例所述所述用于制备吸管纸的浆料包括大麻杆皮浆、大麻杆芯底浆、大麻杆芯顶浆和添加剂，其中大麻杆皮浆、大麻杆芯底浆、大麻杆芯顶浆的质量比为10:40:50，该吸管纸的具体制备过程如下：
一种新型大麻杆基吸管纸的制备方法，该吸管纸所用纸浆由大麻杆皮浆，大麻杆芯浆以及添加剂混合而成。其中，大麻杆皮浆，大麻杆芯顶部浆、大麻杆芯底部浆经磨浆处理后使打浆度分别为：40°SR，38°SR，25°SR；再将三种浆（皮浆:芯顶部浆:芯底部浆=10:40:50）进行混合配浆处理，并向混合浆料中加入用量为2%的聚酰胺聚环氧氯丙烷树脂湿强剂（由40%的PPE和60%的水混合制得）、2%的烷基烯酮二聚体施胶剂和0.3%的消泡剂，混合均匀后进行抄造，得到纸张定量为60g/m2；实施例6制成的新型大麻杆基吸管纸，其物理指标如表6所示。
表6 实施例6制成的新型大麻杆基吸管纸的物理指标
实施例7
本实施例所述所述用于制备吸管纸的浆料包括大麻杆皮浆、大麻杆芯底浆、大麻杆芯顶浆和添加剂，其中大麻杆皮浆、大麻杆芯底浆、大麻杆芯顶浆的质量比为10:40:50，该吸管纸的具体制备过程如下：
大麻杆皮浆，大麻杆芯顶部浆、大麻杆芯底部浆经磨浆处理后使打浆度分别为：40°SR，38°SR，25°SR；再将三种浆（皮浆:芯顶部浆:芯底部浆=10:40:50）进行混合配浆处理，并向混合浆料中加入用量为3%的聚酰胺聚环氧氯丙烷树脂湿强剂（由30%的PPE和70%的水混合制得）、3%的烷基烯酮二聚体施胶剂和0.3%的消泡剂，混合均匀后进行抄造，得到纸张定量为60 g/m2；实施例7制成的新型大麻杆基吸管纸，其物理指标如表7所示。
表7 实施例7制成的新型大麻杆基吸管纸的物理指标
实施例8
本实施例所述所述用于制备吸管纸的浆料包括大麻杆皮浆、大麻杆芯底浆、大麻杆芯顶浆和添加剂，其中大麻杆皮浆、大麻杆芯底浆、大麻杆芯顶浆的质量比为20:30:50，该吸管纸的具体制备过程如下：
大麻杆皮浆，大麻杆芯顶部浆、大麻杆芯底部浆经磨浆处理后使打浆度分别为：40°SR，38°SR，25°SR；再将三种浆（皮浆:芯顶部浆:芯底部浆=20:30:50）进行混合配浆处理，并向混合浆料中加入0.3%的消泡剂，混合均匀后进行抄造，得到纸张定量为120 g/m2；实施例8制成的新型大麻杆基吸管纸，其物理指标如表8所示。
表8 实施例8制成的新型大麻杆基吸管纸的物理指标
实施例9
本实施例所述所述用于制备吸管纸的浆料包括大麻杆皮浆、大麻杆芯底浆、大麻杆芯顶浆和添加剂，其中大麻杆皮浆、大麻杆芯底浆、大麻杆芯顶浆的质量比为10:40:50，该吸管纸的具体制备过程如下：
大麻杆皮浆，大麻杆芯顶部浆、大麻杆芯底部浆经磨浆处理后使打浆度分别为：40°SR，38°SR，25°SR；再将三种浆（皮浆:芯顶部浆:芯底部浆=10:40:50）进行混合配浆处理，并向混合浆料中加入0.3%的消泡剂，混合均匀后进行抄造，得到纸张定量为120 g/m2；实施例9制成的新型大麻杆基吸管纸，其物理指标如表9所示。
表9 实施例9制成的新型大麻杆基吸管纸的物理指标
实施例10
本实施例所述所述用于制备吸管纸的浆料包括大麻杆皮浆、大麻杆芯底浆、大麻杆芯顶浆和添加剂，其中大麻杆皮浆、大麻杆芯底浆、大麻杆芯顶浆的质量比为0:40:60，该吸管纸的具体制备过程如下：
大麻杆皮浆，大麻杆芯顶部浆、大麻杆芯底部浆经磨浆处理后使打浆度分别为：40°SR，38°SR，25°SR；再将三种浆（皮浆:芯顶部浆:芯底部浆=0:40:60）进行混合配浆处理，并向混合浆料中加入0.3%的消泡剂，混合均匀后进行抄造，得到纸张定量为120g/m2；实施例10制成的新型大麻杆基吸管纸，其物理指标如表10所示。表10 实施例10制成的新型大麻杆基吸管纸的物理指标
表10 实施例10制成的新型大麻杆基吸管纸的物理指标
实施例11
本实施例所述所述用于制备吸管纸的浆料包括大麻杆皮浆、大麻杆芯底浆、大麻杆芯顶浆和添加剂，其中大麻杆皮浆、大麻杆芯底浆、大麻杆芯顶浆的质量比为0:40:60，该吸管纸的具体制备过程如下：
大麻杆皮浆，大麻杆芯顶部浆、大麻杆芯底部浆经磨浆处理后使打浆度分别为：40°SR，38°SR，25°SR；再将三种浆（皮浆:芯顶部浆:芯底部浆=0:40:60）进行混合配浆处理，并向混合浆料中加入用量为2%的聚酰胺聚环氧氯丙烷树脂湿强剂（由20%的PPE和80%的水混合制得）、2%的烷基烯酮二聚体施胶剂和0.3%的消泡剂，混合均匀后进行抄造，得到纸张定量为120 g/m2；实施例11制成的新型大麻杆基吸管纸，其物理指标如表11所示。
表11 实施例11制成的新型大麻杆基吸管纸的物理指标
实施例12
本实施例所述所述用于制备吸管纸的浆料包括大麻杆皮浆、大麻杆芯底浆、大麻杆芯顶浆和添加剂，其中大麻杆皮浆、大麻杆芯底浆、大麻杆芯顶浆的质量比为0:40:60，该吸管纸的具体制备过程如下：
大麻杆皮浆，大麻杆芯顶部浆、大麻杆芯底部浆经磨浆处理后使打浆度分别为：40°SR，38°SR，25°SR；再将三种浆（皮浆:芯顶部浆:芯底部浆=0:40:60）进行混合配浆处理，并向混合浆料中加入用量为3%的聚酰胺聚环氧氯丙烷树脂湿强剂、3%的烷基烯酮二聚体施胶剂和0.3%的消泡剂，混合均匀后进行抄造，得到纸张定量为120 g/m2；实施例12制成的新型大麻杆基吸管纸，其物理指标如表12所示。
表12 实施例12制成的新型大麻杆基吸管纸的物理指标
实施例13
本实施例所述所述用于制备吸管纸的浆料包括大麻杆皮浆、大麻杆芯底浆、大麻杆芯顶浆和添加剂，其中大麻杆皮浆、大麻杆芯底浆、大麻杆芯顶浆的质量比为0:40:60，该吸管纸的具体制备过程如下：
大麻杆皮浆，大麻杆芯顶部浆、大麻杆芯底部浆经磨浆处理后使打浆度分别为：40°SR，38°SR，25°SR；再将三种浆（皮浆:芯顶部浆:芯底部浆=0:40:60）进行混合配浆处理，并向混合浆料中加入用量为4%的聚酰胺聚环氧氯丙烷树脂湿强剂（由80%的PPE和20%的水混合制得）、4%的烷基烯酮二聚体施胶剂和0.3%的消泡剂，混合均匀后进行抄造，得到纸张定量为120 g/m2；实施例13制成的新型大麻杆基吸管纸，其物理指标如表13所示。
表13 实施例13制成的新型大麻杆基吸管纸的物理指标
Claims (7)
1.一种用于制备吸管纸的浆料，其特征在于：包括大麻杆皮浆、大麻杆芯底浆、大麻杆芯顶浆和添加剂，其中大麻杆皮浆、大麻杆芯底浆、大麻杆芯顶浆的质量比为0~20:30~70:20~60。
2.根据权利要求1所述用于制备吸管纸的浆料，其特征在于：所述大麻杆皮磨浆经磨浆处理后的打浆度为40-80°SR。
3.根据权利要求1所述用于制备吸管纸的浆料，其特征在于：所述大麻杆芯底浆经磨浆处理后的打浆度为30-50°SR。
4.根据权利要求1所述用于制备吸管纸的浆料，其特征在于：所述大麻杆芯顶浆经磨浆处理后的打浆度为20-40°SR。
5.根据权利要求1所述用于制备吸管纸的浆料，其特征在于：所述添加剂为消泡剂，加入比例为大麻浆料总质量的0.3%。
6.根据权利要求5所述用于制备吸管纸的浆料，其特征在于：所述添加剂还包括湿强剂和/或施胶剂，所述湿强剂的加入比例为大麻浆料总质量的2%-4%；所述施胶剂的加入比例为大麻浆料总质量的1%-3%。
7.根据权利要求6所述用于制备吸管纸的浆料，其特征在于：所述湿强剂由10%-40%的聚酰胺聚环氧氯丙烷树脂和60%-90%的水混合得到，所述施胶剂为烷基烯酮二聚体。
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