含生物活性成分的大生物纸的制备方法与流程

1.本发明涉及造纸技术领域，具体涉及含生物活性成分的大生物纸的制备方法。


背景技术：

2.造纸术是我国古代四大发明之一，为人类文明的进步做出了巨大的贡献。
3.目前纸张的供应和需求不断增长，纸的主要成分是纤维素，而纤维素是自然界中储量最丰富、分布最广的天然高分子，是一种可降解、再生资源。纸可以作为一种出色的功能材料和复合材料的重要基底。因此，纸张的制备和改性尤为重要，同时对于实现社会的可持续发展具有重大意义。
4.cn111411541a公开了一种滑石粉复合材料填充纸张的制备工艺，主要包括以下步骤：将漂白硫酸盐针叶木浆、漂白硫酸盐阔叶木浆、碱性过氧化氢化学机械浆混合均匀，得到造纸浆；在上述步骤得到的造纸浆中添加施胶剂、干强剂和湿强剂，搅拌均匀，然后添加滑石粉复合填料，得到复合造纸浆；将上述步骤得到的复合造纸浆倒入夹网造纸机中进行纸张抄造，得到半成品纸张；将上述步骤得到的半成品纸张放入油压机中进行压榨处理，然后进行微波干燥处理，即得到填充纸张。但在实际应用中发现存在以下缺陷：（1）防潮性能差；（2）纸张强度差。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的不足，本发明提供含生物活性成分的大生物纸的制备方法，实现以下发明目的：（1）增强防潮性能；（2）增强纸张强度。
6.为解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：含生物活性成分的大生物纸的制备方法，所述制备方法包括制备预浆料、制备改性施胶剂、制备含生物活性成分的改性溶液、制备复合浆料、抄造、后处理步骤。
7.以下是对技术方案的进一步改进：具体步骤如下：（1）制备预浆料将漂白硫酸盐针叶木浆与漂白硫酸盐阔叶木浆混合均匀，通过打磨机处理，得到预浆料；所述漂白硫酸盐针叶木浆与漂白硫酸盐阔叶木浆的质量比为1：3
‑
3.5；所述打浆度为28.5
°
sr，打浆浓度为3%；所述预浆料的游离度为450ml。
8.（2）制备改性施胶剂将阳离子淀粉加水配置成淀粉悬浮液，升温，保温，使淀粉糊化得到糊化液，然后
加入聚二烯丙基二甲基氯化铵、烷基烯酮二聚体、辛基酚聚氧乙烯醚，放入高速搅拌罐内搅拌均匀后，冷却得到复合施胶剂；所述阳离子淀粉为玉米淀粉，取代度为0.04；所述阳离子淀粉与水的质量比为1:9
‑
11；所述升温，温度为66
‑
74℃；所述保温，时间为26
‑
34min；所述聚二烯丙基二甲基氯化铵、烷基烯酮二聚体、辛基酚聚氧乙烯醚与淀粉悬浮液的质量比为1:1:1：9
‑
11；所述冷却，温度为18
‑
24℃。
9.（3）制备含生物活性成分的改性溶液将水加热，加入生物活性成分，搅拌至完全溶解制得含生物活性成分的改性溶液；所述加热，温度为82
‑
88℃；所述水与生物活性成分的质量比为（5.5
‑
6.5）:1；所述生物活性成分为橙提取物、金银花提取物或板蓝根提取物。
10.（4）制备复合浆料将制得的预浆料中加入填料、助剂和制得的改性施胶剂，然后加入含生物活性成分的改性溶液，放入高速搅拌罐中搅拌均匀后，制得复合浆料；所述填料为滑石粉；所述助剂为苯二甲酰苯二胺与pae树脂接枝聚丙烯酸酯质量比为1:1的混合物；所述pae树脂接枝聚丙烯酸酯的固含量为18.8%，接枝效率为90.8%；所述造纸预浆料、填料、助剂、复合施胶剂与含生物活性成分的改性溶液的质量比为（97
‑
103）:（18
‑
22）:（0.6
‑
0.8）:（0.6
‑
0.8）：（0.6
‑
0.8）。
11.（5）抄造将制得的复合浆料倒入夹网造纸机中进行纸张抄造，制得半成品纸张。
12.（6）后处理将上述步骤制得的半成品纸张放入压光机中，压光，然后进行微波干燥处理，即可得到含生物活性成分的大生物纸；所述压光机温度为46
‑
54℃，压光时间为2.5
‑
3.5min；压光线压力为17
‑
24n/m，转速为8
‑
12m/min；所述微波处理，微波功率为389
‑
420w，微波时间为28
‑
34min。
13.与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）本发明制备的大生物纸，提高了其防潮性能，湿膨胀率为0.2%
‑
0.4%，湿抗张指数为10
‑
13n
•
m/g，恢复率为0.1%
‑
0.2%。
14.（2）本发明制备的大生物纸，稳定性强，质量好，耐破指数为6.8
‑
7.6pa
•
m2/g，环压指数为9
‑
12n
•
m/g，抗张指数为88
‑
92 n
•
m/g。
15.（3）本发明制备的大生物纸，加入橙提取物、金银花提取物或板蓝根提取物等抗菌活性成分，可有效抑菌抗病毒，对金黄色葡萄球菌的抑菌率为92
‑
94%，对大肠杆菌抑菌率为94
‑
96%。
具体实施方式
16.以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
17.实施例1：含生物活性成分的大生物纸的制备方法具体步骤如下：（1）制备预浆料将漂白硫酸盐针叶木浆与漂白硫酸盐阔叶木浆按照质量比为1:3.2混合均匀，通过磨浆机处理，打浆度为28.5
°
sr，打浆浓度为3%，得到预浆料；所述预浆料的游离度为450ml。
18.（2）制备改性施胶剂将阳离子淀粉加水配制成淀粉悬浮液，升温至70℃，保温30分钟，使淀粉糊化得到糊化液，然后加入聚二烯丙基二甲基氯化铵、烷基烯酮二聚体、辛基酚聚氧乙烯醚，放入高速搅拌罐内搅拌均匀后，冷却至20℃制得复合施胶剂；所述阳离子淀粉为玉米淀粉，取代度为0.04；所述阳离子淀粉与水的质量比为1:10；所述聚二烯丙基二甲基氯化铵、烷基烯酮二聚体、辛基酚聚氧乙烯醚与淀粉悬浮液的质量比为1:1:1：10。
19.（3）制备含生物活性成分的改性溶液将水加热到85℃，加入金银花提取物，搅拌至完全溶解制得含生物活性成分的改性溶液；所述水与金银花提取物的质量比为6:1。
20.（4）制备复合浆料将步骤（1）得到的预浆料中加入填料、助剂和步骤（2）制得的改性施胶剂，然后加入步骤（3）制备的含生物活性成分的改性溶液，放入高速搅拌罐中搅拌均匀后，制得复合浆料；所述填料为滑石粉；所述助剂为苯二甲酰苯二胺与pae树脂接枝聚丙烯酸酯质量比为1:1的混合物；所述pae树脂接枝聚丙烯酸酯的固含量为18.8%，接枝效率为90.8%；所述造纸预浆料、填料、助剂、复合施胶剂与含生物活性成分的改性溶液的质量比为100:20:0.6:0.8：0.6。
21.（5）抄造将步骤（4）制得的复合浆料倒入夹网造纸机中进行纸张抄造，制得半成品纸张。
22.（6）后处理将步骤（5）制得的半成品纸张放入压光机中，压光3min，然后进行微波干燥处理，即可得到含生物活性成分的大生物纸；所述压光机温度为50℃，压光线压力为20n/m，转速为10m/min；所述微波处理，微波功率为400w，微波时间为30min。
23.上述方法制得的含生物活性成分的大生物纸，湿膨胀率为0.2%，湿抗张指数为13n
•
m/g，恢复率为0.1%；耐破指数为7.6pa
•
m2/g，环压指数为12n
•
m/g，抗张指数为92 n
•
m/
g；对金黄色葡萄球菌的抑菌率为94%，对大肠杆菌抑菌率为96%。
24.实施例2：含生物活性成分的大生物纸的制备方法具体步骤如下：（1）制备预浆料将漂白硫酸盐针叶木浆与漂白硫酸盐阔叶木浆按照质量比为1:3混合均匀，通过磨浆机处理，打浆度为28.5
°
sr，打浆浓度为3%，得到预浆料；所述预浆料的游离度为450ml。
25.（2）制备改性施胶剂将阳离子淀粉加水配制成淀粉悬浮液，升温至68℃，保温27分钟，使淀粉糊化得到糊化液，然后加入聚二烯丙基二甲基氯化铵、烷基烯酮二聚体、辛基酚聚氧乙烯醚，放入高速搅拌罐内搅拌均匀后，冷却至22℃制得复合施胶剂；所述阳离子淀粉为玉米淀粉，取代度为0.04；所述阳离子淀粉与水的质量比为1:9.2；所述聚二烯丙基二甲基氯化铵、烷基烯酮二聚体、辛基酚聚氧乙烯醚与淀粉悬浮液的质量比为1:1:1：9.6。
26.（3）制备含生物活性成分的改性溶液将水加热到83℃，加入板蓝根提取物，搅拌至完全溶解制得含生物活性成分的改性溶液；所述水与板蓝根提取物的质量比为5.6:1。
27.（4）制备复合浆料将步骤（1）得到的预浆料中加入填料、助剂和步骤（2）制得的改性施胶剂，然后加入步骤（3）制备的含生物活性成分的改性溶液，放入高速搅拌罐中搅拌均匀后，制得复合浆料；所述填料为滑石粉；所述助剂为苯二甲酰苯二胺与pae树脂接枝聚丙烯酸酯质量比为1:1的混合物；所述pae树脂接枝聚丙烯酸酯的固含量为18.8%，接枝效率为90.8%；所述造纸预浆料、填料、助剂、复合施胶剂与含生物活性成分的改性溶液的质量比为98:18:0.7:0.7：0.6。
28.（5）抄造将步骤（4）制得的复合浆料倒入夹网造纸机中进行纸张抄造，制得半成品纸张。
29.（6）后处理将步骤（5）制得的半成品纸张放入压光机中，压光2.5min，然后进行微波干燥处理，即可得到含生物活性成分的大生物纸；所述压光机温度为47℃，压光线压力为18n/m，转速为9m/min；所述微波处理，微波功率为390w，微波时间为28min。
30.上述方法制得的含生物活性成分的大生物纸，湿膨胀率为0.4%，湿抗张指数为10n
•
m/g，恢复率为0.2%；耐破指数为6.8pa
•
m2/g，环压指数为9n
•
m/g，抗张指数为88n
•
m/g；对金黄色葡萄球菌的抑菌率为92%，对大肠杆菌抑菌率为94%。
31.实施例3：含生物活性成分的大生物纸的制备方法
具体步骤如下：（1）制备预浆料将漂白硫酸盐针叶木浆与漂白硫酸盐阔叶木浆按照质量比为1:3.3混合均匀，通过磨浆机处理，打浆度为28.5
°
sr，打浆浓度为3%，得到预浆料；所述预浆料的游离度为450ml。
32.（2）制备改性施胶剂将阳离子淀粉加水配制成淀粉悬浮液，升温至72℃，保温32分钟，使淀粉糊化得到糊化液，然后加入聚二烯丙基二甲基氯化铵、烷基烯酮二聚体、辛基酚聚氧乙烯醚，放入高速搅拌罐内搅拌均匀后，冷却至24℃制得复合施胶剂；所述阳离子淀粉为玉米淀粉，取代度为0.04；所述阳离子淀粉与水的质量比为1:10.6；所述聚二烯丙基二甲基氯化铵、烷基烯酮二聚体、辛基酚聚氧乙烯醚与淀粉悬浮液的质量比为1:1:1：10.8。
33.（3）制备含生物活性成分的改性溶液将水加热到87℃，加入橙提取物，搅拌至完全溶解制得含生物活性成分的改性溶液；所述水与橙提取物的质量比为6.2:1。
34.（4）制备复合浆料将步骤（1）得到的预浆料中加入填料、助剂和步骤（2）制得的改性施胶剂，然后加入步骤（3）制备的含生物活性成分的改性溶液，放入高速搅拌罐中搅拌均匀后，制得复合浆料；所述填料为滑石粉；所述助剂为苯二甲酰苯二胺与pae树脂接枝聚丙烯酸酯质量比为1:1的混合物；所述pae树脂接枝聚丙烯酸酯的固含量为18.8%，接枝效率为90.8%；所述造纸预浆料、填料、助剂、复合施胶剂与含生物活性成分的改性溶液的质量比为102:22:0.8:0.6：0.7。
35.（5）抄造将步骤（4）制得的复合浆料倒入夹网造纸机中进行纸张抄造，制得半成品纸张。
36.（6）后处理将步骤（5）制得的半成品纸张放入压光机中，压光3.5min，然后进行微波干燥处理，即可得到含生物活性成分的大生物纸；所述压光机温度为52℃，压光线压力为23n/m，转速为11m/min；所述微波处理，微波功率为412w，微波时间为33min。
37.上述方法制得的含生物活性成分的大生物纸，湿膨胀率为0.3%，湿抗张指数为12.2n
•
m/g，恢复率为0.15%；耐破指数为7.2pa
•
m2/g，环压指数为11.2n
•
m/g，抗张指数为90 n
•
m/g；对金黄色葡萄球菌的抑菌率为93.2%，对大肠杆菌抑菌率为95%。
38.对比例1在实施例1基础上，将步骤（1）制备预浆料中的预浆料游离度改为575ml；省略步骤（2）制备改性施胶剂中辛基酚聚氧乙烯醚、聚二烯丙基二甲基氯化铵成
分；所述烷基烯酮二聚体与淀粉悬浮液的质量比为3：10。
39.省略步骤（4）复合造纸浆料中的助剂成分；所述造纸预浆料、填料、复合施胶剂与含生物活性成分的改性溶液的质量比为100:20:0.8：0.6。
40.其余操作均与实施例1相同。
41.上述方法制得的含生物活性成分的大生物纸，湿膨胀率为1.8%，湿抗张指数为6n
•
m/g，恢复率为1.6%；耐破指数为4.6pa
•
m2/g，环压指数为7.4n
•
m/g，抗张指数为78 n
•
m/g；对金黄色葡萄球菌的抑菌率为88%，对大肠杆菌抑菌率为89%。
42.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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。