一种茶叶抗菌除臭纸及其制备工艺的制作方法

文档序号:18974519发布日期:2019-10-29 03:10阅读:168来源:国知局

本发明属于特种纸领域,具体涉及一种茶叶抗菌除臭纸制备工艺。



背景技术:

茶叶抗菌除臭纸是一种将茶叶预处理后加入到纸浆中,抄造而成的具有抗菌除臭功能的特种纸,其可用于婴儿纸尿裤、成人纸尿裤及女性卫生产品等特殊产品的底布及包装。茶叶抗菌除臭纸除了满足包装纸的性能外,还保留了茶叶的香味,并且环保、抗菌、除臭等,是具有高附加值的特种纸。

传统的纸尿裤及女性卫生巾等使用时,由于尿液等液体的吸入这些产品会产生令人不愉快的味道,尤其是在夏天温度高的环境下,并引起婴儿不适及散发出腥臭味。茶叶抗菌除臭纸的主要目的是将天然除臭剂茶叶加入到纸张中,使得纸张散发出茶香味,增强使用的舒适度,同时可保证纸尿裤、卫生巾等作为商品在贮运和使用过程中的卫生质量及品质。

因此开发一种既具有抗菌除臭功能,同时又赋予纸张特殊的茶叶香气的纸张,用于纸尿裤、卫生巾等产品的底布及外包装层,可提升产品的使用舒适度和功能性,不仅包装安全卫生要求,同时提升纸尿裤、卫生巾包装的安全等级,具有较高经济效益和社会效益。

目前市面上没有关于茶叶抗菌除臭纸的开发,要将茶叶改性后均匀分散到纸浆中,并保持一定的形态和强度,同时保证纸页的强度和抗菌除臭性能。因而开发出一种全部采用天然高分子聚合物,通过对茶叶的预处理、复配抄造,生产出具有茶叶香气、强度高、抗菌除臭好的茶叶抗菌除臭纸是十分具有现实意义的。



技术实现要素:

为了达到技术要求,本发明的目的在于提供一种具有茶叶香味的抗菌除臭纸,采用以下技术方案。

一种茶叶抗菌除臭纸,具有二层以上的复合结构,包括茶叶抗菌除臭基纸,及力学增强层;

所述茶叶抗菌除臭基纸由包括以下步骤的方法得到:

将壳聚糖/纳米纤维素含茶分散液加入到造纸浆料中,并加入二氧化钛、阳离子瓜尔胶和纳米纤维素,按湿法抄造成型,干燥后得到一种茶叶抗菌除臭基纸;

所述壳聚糖/纳米纤维素含茶分散液由包括以下质量份的组分得到:

含茶制品10-40份

水100份

纳米纤维素0.1-2份

壳聚糖纤维1-20份。

所述含茶制品可采用茶叶、茶粉等茶叶制品,最好选自天然茶叶制品。

进一步地,采用纳米纤维素和壳聚糖纤维对茶叶预处理后,与全无氯漂白绒毛浆和麻浆配抄,采用木素酶和半纤维素酶协同打浆,可改善棉浆、针叶木浆料和麻浆的纤维分丝帚化、有利于打浆,利用三种纤维(棉浆+针叶木浆+麻浆)互穿网络成型,可在提高茶叶与纤维的结合力的同时,改善纸页性能,并使得纸页具有一定的抗菌性;基于此,优选的造纸浆料可由包括以下质量份的组分得到:

绒毛浆20-80份

麻纤维浆20-80份

木素酶0.01-0.04份

半纤维素酶0.1-1.0份。

进一步地,采用二氧化钛、阳离子瓜尔胶、纳米纤维素三元体系,改善成纸留着性能和均匀性能,提高成纸强度,并利用二氧化钛和纳米纤维素的特殊性能,提高了纸张的抗菌除臭性;基于此,优选的湿法抄造时的浆料,可由包括以下质量份的组分得到:

造纸浆料30-80份

壳聚糖/纳米纤维素含茶分散液20-70份

二氧化钛0.5-5份

阳离子瓜尔胶1-10份

纳米纤维素0.1-1份。

进一步地,采用壳聚糖改性海藻酸钠和纳米结晶纤维素表面施胶,可大幅提高纸张的表面强度,同时由于二氧化钛和壳聚糖改性海藻酸钠的协同抗菌作用,进一步提升纸页的抗菌除臭性能。制得茶叶抗菌除臭纸,裂断长(纵向)大于1200km,表面强度大于14a,透气率(空气)大于40%,成张物理指标符合技术要求,并具有对大肠杆菌、金色葡萄球菌、革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌的抗菌性均大于99.9%,同时具有茶香味可除臭。

具体的做法是,前述力学增强层采用壳聚糖改性海藻酸钠溶液与纳米晶体纤维素混合胶固化涂层,由含有质量计2-10份的壳聚糖改性海藻酸钠和0.4-2份的纳米结晶纤维素ncc溶于适量的水中得到。

本发明还提供了而一种茶叶抗菌除臭纸制备工艺,包括以下步骤:

步骤一:茶叶预处理

首先将茶叶加水配置成10%-40%的溶液,加热到60℃-100℃,加入质量百分数为0.1%-2%纳米纤维素(cnf)和1%-20%壳聚糖纤维,在输出频率为200-3000khz的微波处理5-30min,并在搅拌机内以50000-100000rpm的速度搅拌20-60min,制备成壳聚糖/纳米纤维素茶叶分散液;

步骤二:浆料处理

将质量百分数为20%-80%绒毛浆和质量百分数为20%-80%麻纤维浆混合后,在30℃-50℃、ph值为4-7时,加入0.01%-0.04%的木素酶处理30-90min,洗浆后调制ph值为6-9,加入0.1%-1.0%的半纤维素酶,在pfi磨中以15000-30000n的转速磨浆5-20min,控制混合浆料打浆度为30-70°sr;

步骤三:抄造

将混合浆料中加入步骤一中的质量百分比为20%-70%壳聚糖/纳米纤维素茶叶分散液,再加入质量百分数为0.5%-5%二氧化钛,质量百分数为1%-10%阳离子瓜尔胶和质量百分数为0.1%-1%纳米纤维素(cnf),在纸页成型器中成型为湿纸幅,用油压机在压力为2-6mpa压榨3min-10min;

步骤四:将步骤三中的湿纸幅揭下后,控制施胶温度在30-80℃,调制壳聚糖改性海藻酸钠溶液和纳米晶体纤维素(ncc)水分散液ph至6.0-8.0,利用刮棒涂入2%-10%壳聚糖改性海藻酸钠溶液和0.4%-2%纳米结晶纤维素(ncc)进行表面施胶,再将处理后的湿纸幅放入纸页干燥器中,在90℃-120℃下,干燥5min-15min,得到茶叶抗菌除臭纸。

在本发明的一个优选实施例中,步骤一中的加入的茶叶为黄山毛峰、竹叶青茶、碧螺春的比例为2:3:1,纳米纤维素(cnf)的尺寸为长度500-2000nm,直径为20-50nm;壳聚糖纤维的取代度为0.5-0.8。纳米纤维素(cnf):壳聚糖纤维=1:10。

在本发明的一个优选实施例中,所述所述木素酶为木素过氧化物酶/漆酶,其中木素过氧化物酶:漆酶=2:1,木素过氧化物酶活含量为500-5000u/g,漆酶酶活含量为1000-6000u/g;半纤维素酶主要为聚葡萄糖甘露糖酶和聚木糖酶,其中聚葡萄糖甘露糖酶:聚木糖酶=1:1,聚葡萄糖甘露糖酶酶活为30000-600000u/g,聚木糖酶酶活为3000-80000u/g。

在本发明的一个优选实施例中,所述绒毛浆为棉浆:针叶木浆=1:3。绒毛浆:麻浆的质量比为3:1。二氧化钛为锐钛矿型ⅲ类。

在本发明的一个优选实施例中,所述的一种茶叶抗菌除臭纸制备工艺,其特征在于:所述阳离子瓜尔胶取代度ds为0.3-0.8,分子量为50000-300000。所述纳米纤维素(cnf)的尺寸为长度500-2000nm,直径为20-50nm。二氧化钛:阳离子瓜尔胶:纳米纤维素的质量比为5:10:1。

在本发明的一个优选实施例中,所述壳聚糖改性海藻酸钠为取代度ds为0.3-0.8。所述纳米结晶纤维素(ncc)直径在5-20nm,长度50-200nm。壳聚糖改性海藻酸钠:纳米结晶纤维素的质量比为4:1。

通过上述技术方案,本发明的有益效果是:

通过本发明工艺后,可制得茶叶抗菌除臭纸,裂断长(纵向)大于1200km,表面强度大于14a,透气率(空气)大于40%,成张物理指标符合技术要求,并具有对大肠杆菌、金色葡萄球菌、革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌的抗菌性均大于99.9%,同时具有茶香味可除臭。所用纤维及助剂均安全、无毒、可生物降解,属于绿色生产。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,进一步阐述本发明。

步骤一:首先将茶叶加水配置成10%-40%的溶液,加热到60℃-100℃,加入质量百分数为0.1%-2%纳米纤维素(cnf)和1%-20%壳聚糖纤维,在输出频率为200-3000khz的微波处理5-30min,并在搅拌机内以50000-100000rpm的速度搅拌20-60min,制备成壳聚糖/纳米纤维素茶叶分散液;

步骤二:将质量百分数为20%-80%绒毛浆和质量百分数为20%-80%麻纤维浆混合后,在30℃-50℃、ph值为4-7时,加入0.01%-0.04%的木素酶处理30-90min,洗浆后调制ph值为6-9,加入0.1%-1.0%的半纤维素酶,在pfi磨中以15000-30000n的转速磨浆5-20min,控制混合浆料打浆度为30-70°sr;

步骤三:将混合浆料中加入步骤一中的质量百分比为20%-70%壳聚糖/纳米纤维素茶叶分散液,再加入质量百分数为0.5%-5%二氧化钛,质量百分数为1%-10%阳离子瓜尔胶和质量百分数为0.1%-1%纳米纤维素(cnf),在纸页成型器中成型为湿纸幅,用油压机在压力为2-6mpa压榨3min-10min;

步骤四:将步骤三中的湿纸幅揭下后,控制施胶温度在30-80℃,调制壳聚糖改性海藻酸钠溶液和纳米晶体纤维素(ncc)水分散液ph至6.0-8.0,利用刮棒涂入2%-10%壳聚糖改性海藻酸钠溶液和0.4%-2%纳米结晶纤维素(ncc)进行表面施胶,再将处理后的湿纸幅放入纸页干燥器中,在90℃-120℃下,干燥5min-15min,得到茶叶抗菌除臭纸。

实施例1:

一种茶叶抗菌除臭纸制备工艺,包括以下步骤:

步骤一:首先将茶叶加水配置成15%的溶液,加热到60℃,加入质量百分数为0.2%纳米纤维素(cnf)和2%壳聚糖纤维,在输出频率为1500khz的微波处理15min,并在搅拌机内以70000rpm的速度搅拌50min,制备成壳聚糖/纳米纤维素茶叶分散液;

步骤二:将质量百分数为75%绒毛浆和质量百分数为25%麻纤维浆混合后,在35℃、ph值为5时,加入0.02%的木素酶处理60min,洗浆后调制ph值为6.5,加入1.0%的半纤维素酶,在pfi磨中以15000n的转速磨浆20min,控制混合浆料打浆度为36°sr;

步骤三:将步骤二中质量百分数为70%的混合浆料中加入步骤一中的质量百分比为30%纳米纤维素/壳聚糖纤维茶叶分散液,再加入质量百分数为1%二氧化钛,质量百分数为2%阳离子瓜尔胶和质量百分数为0.2%纳米纤维素(cnf),在纸页成型器中成型为湿纸幅,用油压机在压力为4mpa压榨9min;

步骤四:将步骤三中的湿纸幅揭下后,控制施胶温度在70℃,调制壳聚糖改性海藻酸钠溶液和纳米晶体纤维素(ncc)水分散液ph至6.5,利用刮棒涂入2.5%壳聚糖改性海藻酸钠溶液和0.5%纳米结晶纤维素(ncc)进行表面施胶,再将处理后的湿纸幅放入纸页干燥器中,在110℃下,干燥6min,得到茶叶抗菌除臭纸。

实施例2:

一种茶叶抗菌除臭纸制备工艺,包括以下步骤:

步骤一:首先将茶叶加水配置成30%的溶液,加热到80℃,加入质量百分数为0.6%纳米纤维素(cnf)和6%壳聚糖纤维,在输出频率为500khz的微波处理25min,并在搅拌机内以85000rpm的速度搅拌30min,制备成壳聚糖/纳米纤维素茶叶分散液;

步骤二:将质量百分数为75%绒毛浆和质量百分数为25%麻纤维浆混合后,在40℃、ph值为5.5时,加入0.02%的木素酶处理70min,洗浆后调制ph值为7,加入0.8%的半纤维素酶,在pfi磨中以20000n的转速磨浆10min,控制混合浆料打浆度为42°sr;

步骤三:将步骤二中质量百分数为50%的混合浆料中加入步骤一中的质量百分比为50%纳米纤维素/壳聚糖纤维茶叶分散液,再加入质量百分数为2%二氧化钛,质量百分数为4%阳离子瓜尔胶和质量百分数为0.4%纳米纤维素(cnf),在纸页成型器中成型为湿纸幅,用油压机在压力为5mpa压榨8min;

步骤四:将步骤三中的湿纸幅揭下后,控制施胶温度在55℃,调制壳聚糖改性海藻酸钠溶液和纳米晶体纤维素(ncc)水分散液ph至7,利用刮棒涂入5%壳聚糖改性海藻酸钠溶液和1%纳米结晶纤维素(ncc)进行表面施胶,再将处理后的湿纸幅放入纸页干燥器中,在105℃下,干燥10min,得到茶叶抗菌除臭纸。

实施例3:

一种茶叶抗菌除臭纸制备工艺,包括以下步骤:

步骤一:首先将茶叶加水配置成25%的溶液,加热到100℃,加入质量百分数为0.8%纳米纤维素(cnf)和8%壳聚糖纤维,在输出频率为2500khz的微波处理5min,并在搅拌机内以95000rpm的速度搅拌25min,制备成壳聚糖/纳米纤维素茶叶分散液;

步骤二:将质量百分数为75%绒毛浆和质量百分数为25%麻纤维浆混合后,在45℃、ph值为6时,加入0.03%的木素酶处理50min,洗浆后调制ph值为7.5,加入0.6%的半纤维素酶,在pfi磨中以25000n的转速磨浆8min,控制混合浆料打浆度为46°sr;

步骤三:将步骤二中质量百分数为40%的混合浆料中加入步骤一中的质量百分比为60%纳米纤维素/壳聚糖纤维茶叶分散液,再加入质量百分数为4%二氧化钛,质量百分数为8%阳离子瓜尔胶和质量百分数为0.8%纳米纤维素(cnf),在纸页成型器中成型为湿纸幅,用油压机在压力为4mpa压榨6min;

步骤四:将步骤三中的湿纸幅揭下后,控制施胶温度在60℃,调制壳聚糖改性海藻酸钠溶液和纳米晶体纤维素(ncc)水分散液ph至7.5,利用刮棒涂入8%壳聚糖改性海藻酸钠溶液和1.5%纳米结晶纤维素(ncc)进行表面施胶,再将处理后的湿纸幅放入纸页干燥器中,在100℃下,干燥8min,得到茶叶抗菌除臭纸。

实施例4:

一种茶叶抗菌除臭纸制备工艺,包括以下步骤:

步骤一:首先将茶叶加水配置成10%的溶液,加热到100℃,加入质量百分数为2%纳米纤维素(cnf)和1%壳聚糖纤维,在输出频率为2500khz的微波处理5min,并在搅拌机内以95000rpm的速度搅拌25min,制备成壳聚糖/纳米纤维素茶叶分散液;

步骤二:将质量百分数为20%绒毛浆和质量百分数为80%麻纤维浆混合后,在50℃、ph值为7时,加入0.04%的木素酶处理50min,洗浆后调制ph值为9,加入1%的半纤维素酶,在pfi磨中以30000n的转速磨浆20min,控制混合浆料打浆度为70°sr;

步骤三:将步骤二中质量百分数为30%的混合浆料中加入步骤一中的质量百分比为70%纳米纤维素/壳聚糖纤维茶叶分散液,再加入质量百分数为0.5%二氧化钛,质量百分数为10%阳离子瓜尔胶和质量百分数为0.1%纳米纤维素(cnf),在纸页成型器中成型为湿纸幅,用油压机在压力为6mpa压榨10min;

步骤四:将步骤三中的湿纸幅揭下后,控制施胶温度在80℃,调制壳聚糖改性海藻酸钠溶液和纳米晶体纤维素(ncc)水分散液ph至8,利用刮棒涂入2%壳聚糖改性海藻酸钠溶液和0.4%纳米结晶纤维素(ncc)进行表面施胶,再将处理后的湿纸幅放入纸页干燥器中,在120℃下,干燥5min,得到茶叶抗菌除臭纸。

实施例5:

一种茶叶抗菌除臭纸制备工艺,包括以下步骤:

步骤一:首先将茶叶加水配置成40%的溶液,加热到60℃,加入质量百分数为0.1%纳米纤维素(cnf)和20%壳聚糖纤维,在输出频率为200khz的微波处理30min,并在搅拌机内以50000rpm的速度搅拌60min,制备成壳聚糖/纳米纤维素茶叶分散液;

步骤二:将质量百分数为80%绒毛浆和质量百分数为20%麻纤维浆混合后,在30℃、ph值为4时,加入0.01%的木素酶处理30min,洗浆后调制ph值为6,加入0.1%的半纤维素酶,在pfi磨中以15000n的转速磨浆5min,控制混合浆料打浆度为30°sr;

步骤三:将步骤二中质量百分数为80%的混合浆料中加入步骤一中的质量百分比为20%纳米纤维素/壳聚糖纤维茶叶分散液,再加入质量百分数为5%二氧化钛,质量百分数为1%阳离子瓜尔胶和质量百分数为1%纳米纤维素(cnf),在纸页成型器中成型为湿纸幅,用油压机在压力为2mpa压榨3min;

步骤四:将步骤三中的湿纸幅揭下后,控制施胶温度在30℃,调制壳聚糖改性海藻酸钠溶液和纳米晶体纤维素(ncc)水分散液ph至6,利用刮棒涂入10%壳聚糖改性海藻酸钠溶液和2%纳米结晶纤维素(ncc)进行表面施胶,再将处理后的湿纸幅放入纸页干燥器中,在90℃下,干燥15min,得到茶叶抗菌除臭纸。

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