一种环保型可降解不干胶纸及其制备方法与流程

1.本发明涉及技术领域，具体为一种环保型可降解不干胶纸及其制备方法。


背景技术：

2.不干胶纸的制作分为面纸层、透明膜层以及背纸层，制作时透明膜层和面纸层粘合，透明膜纸提高面纸层的韧度、防水、抗腐蚀、耐磨等性能，但现有的不干胶成分大多不可降解，对环境造成了污染。现有的可降解不干胶的韧度、防水、抗腐蚀、耐磨、耐热等性能又不够好，使用受到局限。


技术实现要素：

3.本发明针对上述现有技术存在的问题，提供一种环保型可降解不干胶纸及其制备方法。
4.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
5.一种环保型可降解不干胶纸，包括面纸层、透明膜层以及背纸层，所述透明膜层包括以下重量份原料：纤维素浆料60～70份，甘油12～14份，二氧化硅0.25～0.35份，氢氧化钠90～122份，淀粉30～40份、甲壳虫粉40～50、盐酸溶液400～500份，醋酸溶液80～100份、蜂蜡25～35份。
6.进一步地，所述透明膜层包括以下重量份原料：纤维素浆料68份，甘油13.5份，二氧化硅0.33份，氢氧化钠114份，淀粉37份、甲壳虫粉47、盐酸溶液470份、醋酸溶液95份、蜂蜡33份。
7.进一步地，所述纤维素浆料为木浆和/或棉浆。
8.进一步地，所述淀粉为玉米淀粉、小麦淀粉、燕麦淀粉、大麦淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉、荞麦淀粉和豆粉中的任意一种或者任意几种的混合物。
9.一种环保型可降解不干胶纸的制作方法，包括以下步骤：
10.第一步，制作碱纤维素颗粒：
11.第二步：制作碱纤维素淀粉糊颗粒；
12.第三步：制作壳聚糖；
13.第四步：制作壳聚糖醋酸溶液；
14.第五步：制作内膜；
15.第六步：在内膜上覆盖中膜；
16.第七步：在中膜上覆盖外膜。
17.进一步地，所述第一步具体操作为：制作碱纤维素颗粒：将纤维素颗粒加入到蒸馏水中进行搅拌，制成60％的纤维素浆料，量取60～70份纤维素浆料置于反应器中，在反应温度30
‑
35℃下一边搅拌一边加入30～38份氢氧化钠，继续搅拌1
‑
1.5小时后过滤、清洗、压饼，并在80～100℃下干燥，得碱纤维素饼，将碱纤维素饼研磨成100
‑
150目的碱纤维素颗粒。
18.进一步地，所述第二步具体操作为：取淀粉30
‑
40份、水120
‑
140份，将淀粉加入水中并搅拌均匀，对淀粉水加热使其糊化后，将步骤2得到的碱纤维素颗粒加入到糊化的淀粉糊中搅拌均匀，将碱纤维素颗粒和淀粉糊的混合物挤粒，将挤出的颗粒在并在45℃下干燥后研磨成50
‑
80目的碱纤维素淀粉糊颗粒。
19.进一步地，所述第三步具体操作为：取甲壳虫粉40
‑
50份、加入400
‑
500份1mol/l的盐酸，室温下搅拌24h，过滤，水洗残渣至中性，烘干，再重复上述操作2次，得脱盐甲壳虫粉，取脱盐甲壳虫粉加入100
‑
140份10％的氢氧化钠溶液，搅拌24h，过滤，烘干，即得甲壳素。取甲壳素溶于100
‑
140份50％氢氧化钠溶液中，在130
‑
140℃下保温2h，过滤、水洗至中性、脱乙酰基，即得壳聚糖。
20.进一步地，所述第四步具体操作为：制作壳聚糖醋酸溶液：配制80
‑
100份1％的醋酸溶液，并将步骤三制作的壳聚糖加入到醋酸溶液中，直至壳聚糖完全溶解，制作成壳聚糖醋酸溶液。
21.进一步地，所述第五步具体操作为：制作内膜：将步骤二制作的碱纤维素淀粉糊颗粒加入到壳聚糖溶液中，在转速300r/min条件下，搅拌3
‑
5min，170
‑
190℃下加热20min得碱纤维素淀粉糊颗粒和壳聚糖溶液混合物胶状体，将胶状体摊平、80
‑
100℃加热烘干制成内膜。
22.本发明的有益效果：
23.本发明提供的一种环保型不干胶通过对纤维素碱化，制作成碱纤维素颗粒、在碱纤维素颗粒外层包裹淀粉糊层、将包裹有淀粉糊层的碱纤维素颗粒混入壳聚糖醋酸溶液后过滤、干燥、制膜，制成柔韧度好的内膜，接着在内膜上覆盖由甘油和二氧化硅粉末制成的乳化液，以提高透明膜的耐磨性、防水性以及光泽度，在中膜上覆盖蜂蜡层，增强透明膜的抗腐蚀性能，最终制成韧度好、防潮、抗腐蚀、耐磨、耐高温且可降解的透明膜纸。
附图说明
24.图1为本发明环保型可降解不干胶制备流程框图。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
26.一种环保型可降解不干胶纸，包括面纸层、透明膜层以及背纸层，面纸和背纸均采用现有的可降解纸，透明膜层包括以下重量份原料：纤维素浆料60～70份，甘油12～14份，二氧化硅0.25～0.35份，氢氧化钠90～122份，淀粉30～40份、甲壳虫粉40～50、醋酸溶液80～100份、蜂蜡25～35份。
27.实施例1
28.一种环保型可降解不干胶纸，包括面纸层、透明膜层以及背纸层，面纸和背纸均采用现有的可降解纸，透明膜层包括以下重量份原料：纤维素浆料60份，甘油12份，二氧化硅0.25份，氢氧化钠90，淀粉30份、甲壳虫粉40份、盐酸溶液400份，醋酸溶液80份、蜂蜡25份。
29.一种环保型可降解不干胶纸及其制备方法步骤如下：
30.第一步，制作碱纤维素颗粒：将纤维素颗粒加入到蒸馏水中进行搅拌，制成60％的
纤维素浆料，量取60份纤维素浆料置于反应器中，在反应温度30
‑
35℃下一边搅拌一边加入30份氢氧化钠，继续搅拌1
‑
1.5小时后过滤、清洗、压饼，并在80～100℃下干燥，得碱纤维素饼，将碱纤维素饼研磨成100
‑
150目的碱纤维素颗粒。
31.通过碱化纤维素，
32.纤维素颗粒为木材或棉花制作而成，因此纤维素浆料为木浆或者棉浆或者二者的混合浆，二者混合比例不做限制。
33.第二步，制作碱纤维素淀粉糊颗粒：取淀粉30、水120份，将淀粉加入水中并搅拌均匀，对淀粉水加热使其糊化后，将步骤2得到的碱纤维素颗粒加入到糊化的淀粉糊中搅拌均匀，将碱纤维素颗粒和淀粉糊的混合物挤粒，将挤出的颗粒在并在45℃下干燥后研磨成50
‑
80目的碱纤维素淀粉糊颗粒。
34.淀粉采用玉米淀粉、小麦淀粉、燕麦淀粉、大麦淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉、荞麦淀粉和豆粉中的任意一种或者任意几种的混合物，并且对不同淀粉混合物的比例没有要求。
35.第三步，制作壳聚糖：取甲壳虫粉40份、加入400份1mol/l的盐酸，室温下搅拌24h，过滤，水洗残渣至中性，烘干，再重复上述操作2次，得脱盐甲壳虫粉，取脱盐甲壳虫粉加入100份10％的氢氧化钠溶液，搅拌24h，过滤，烘干，即得甲壳素。取甲壳素溶于100份50％氢氧化钠溶液中，在130
‑
140℃下保温2h，过滤、水洗至中性、脱乙酰基，即得壳聚糖。
36.第四步，制作壳聚糖醋酸溶液：配制80份1％的醋酸溶液，并将步骤三制作的的壳聚糖加入到醋酸溶液中，直至壳聚糖完全溶解，制作成壳聚糖醋酸溶液。
37.第五步，制作内膜：将步骤二制作的碱纤维素淀粉糊颗粒加入到壳聚糖溶液中，在转速300r/min条件下，搅拌3
‑
5min，170
‑
190℃下加热20min得碱纤维素淀粉糊颗粒和壳聚糖溶液混合物胶状体，将胶状体摊平、80
‑
100℃加热烘干制成内膜。
38.第六步，在内膜上覆盖中膜：取甘油12份、二氧化硅粉末0.25份进行混合乳化，并将混合后的溶液涂抹到内膜表面，曝光5
‑
8小时。
39.第七步，在中上覆盖外膜：取蜂蜡25份，在62
‑
67℃下加热融化后涂抹到中膜表面，制成透明膜纸。
40.实施例2
41.纤维素浆料62份，甘油12.5份，二氧化硅0.27份，氢氧化钠98份，淀粉32份、甲壳虫粉42、盐酸溶液420份、醋酸溶液85份、蜂蜡27份。
42.第一步，制作碱纤维素颗粒：将纤维素颗粒加入到蒸馏水中进行搅拌，制成60％的纤维素浆料，量取62份纤维素浆料置于反应器中，在反应温度30
‑
35℃下一边搅拌一边加入32份氢氧化钠，继续搅拌1
‑
1.5小时后过滤、清洗、压饼，并在80～100℃下干燥，得碱纤维素饼，将碱纤维素饼研磨成100
‑
150目的碱纤维素颗粒。
43.纤维素颗粒为木材或棉花制作而成，因此纤维素浆料为木浆或者棉浆或者二者的混合浆，二者混合比例不做限制。
44.第二步，制作碱纤维素淀粉糊颗粒：取淀粉32、水125份，将淀粉加入水中并搅拌均匀，对淀粉水加热使其糊化后，将步骤2得到的碱纤维素颗粒加入到糊化的淀粉糊中搅拌均匀，将碱纤维素颗粒和淀粉糊的混合物挤粒，将挤出的颗粒在并在45℃下干燥后研磨成50
‑
80目的碱纤维素淀粉糊颗粒。
45.淀粉采用玉米淀粉、小麦淀粉、燕麦淀粉、大麦淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉、荞麦淀粉和豆粉中的任意一种或者任意几种的混合物，并且对不同淀粉混合物的比例没有要求。
46.第三步，制作壳聚糖：取甲壳虫粉42份、加入420份1mol/l的盐酸，室温下搅拌24h，过滤，水洗残渣至中性，烘干，再重复上述操作2次，得脱盐甲壳虫粉，取脱盐甲壳虫粉加入110份10％的氢氧化钠溶液，搅拌24h，过滤，烘干，即得甲壳素。取甲壳素溶于110份50％氢氧化钠溶液溶液中，在130
‑
140℃下保温2h，过滤、水洗至中性、脱乙酰基，即得壳聚糖。
47.第四步，制作壳聚糖醋酸溶液：配制85份1％的醋酸溶液，并将步骤三制作的的壳聚糖加入到醋酸溶液中，直至壳聚糖完全溶解，制作成壳聚糖醋酸溶液。
48.第五步，制作内膜：将步骤二制作的碱纤维素淀粉糊颗粒加入到壳聚糖溶液中，在转速300r/min条件下，搅拌3
‑
5min，170
‑
190℃下加热20min得碱纤维素淀粉糊颗粒和壳聚糖溶液混合物胶状体，将胶状体摊平、80
‑
100℃加热烘干制成内膜。
49.第六步，在内膜上覆盖中膜：取甘油12.5份、二氧化硅粉末0.27份进行混合乳化，并将混合后的溶液涂抹到内膜表面，曝光5
‑
8小时。
50.第七步，在中上覆盖外膜：取蜂蜡27份，在62
‑
67℃下加热融化后涂抹到中膜表面，制成透明膜纸。
51.实施例3
52.纤维素浆料66份，甘油13份，二氧化硅0.29份，氢氧化钠106份，淀粉34份、甲壳虫粉44、盐酸溶液440份、醋酸溶液90份、蜂蜡31份。
53.第一步，制作碱纤维素颗粒：将纤维素颗粒加入到蒸馏水中进行搅拌，制成60％的纤维素浆料，量取64份纤维素浆料置于反应器中，在反应温度30
‑
35℃下一边搅拌一边加入34份氢氧化钠，继续搅拌1
‑
1.5小时后过滤、清洗、压饼，并在80～100℃下干燥，得碱纤维素饼，将碱纤维素饼研磨成100
‑
150目的碱纤维素颗粒。
54.纤维素颗粒为木材或棉花制作而成，因此纤维素浆料为木浆或者棉浆或者二者的混合浆，二者混合比例不做限制。
55.第二步，制作碱纤维素淀粉糊颗粒：取淀粉34、水130份，将淀粉加入水中并搅拌均匀，对淀粉水加热使其糊化后，将步骤2得到的碱纤维素颗粒加入到糊化的淀粉糊中搅拌均匀，将碱纤维素颗粒和淀粉糊的混合物挤粒，将挤出的颗粒在并在45℃下干燥后研磨成50
‑
80目的碱纤维素淀粉糊颗粒。
56.淀粉采用玉米淀粉、小麦淀粉、燕麦淀粉、大麦淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉、荞麦淀粉和豆粉中的任意一种或者任意几种的混合物，并且对不同淀粉混合物的比例没有要求。
57.第三步，制作壳聚糖：取甲壳虫粉44份、加入440份1mol/l的盐酸，室温下搅拌24h，过滤，水洗残渣至中性，烘干，再重复上述操作2次，得脱盐甲壳虫粉，取脱盐甲壳虫粉加入120份10％的氢氧化钠溶液，搅拌24h，过滤，烘干，即得甲壳素。取甲壳素溶于120份50％氢氧化钠溶液溶液中，在130
‑
140℃下保温2h，过滤、水洗至中性、脱乙酰基，即得壳聚糖。
58.第四步，制作壳聚糖醋酸溶液：配制90份1％的醋酸溶液，并将步骤三制作的的壳聚糖加入到醋酸溶液中，直至壳聚糖完全溶解，制作成壳聚糖醋酸溶液。
59.第五步，制作内膜：将步骤二制作的碱纤维素淀粉糊颗粒加入到壳聚糖溶液中，在
转速300r/min条件下，搅拌3
‑
5min，170
‑
190℃下加热20min得碱纤维素淀粉糊颗粒和壳聚糖溶液混合物胶状体，将胶状体摊平、80
‑
100℃加热烘干制成内膜。
60.第六步，在内膜上覆盖中膜：取甘油13份、二氧化硅粉末0.29份进行混合乳化，并将混合后的溶液涂抹到内膜表面，曝光5
‑
8小时。
61.第七步，在中上覆盖外膜：取蜂蜡29份，在62
‑
67℃下加热融化后涂抹到中膜表面，制成透明膜纸。
62.实施例4
63.纤维素浆料68份，甘油13.5份，二氧化硅0.33份，氢氧化钠114份，淀粉37份、甲壳虫粉47、盐酸溶液470份、醋酸溶液95份、蜂蜡33份。
64.第一步，制作碱纤维素颗粒：将纤维素颗粒加入到蒸馏水中进行搅拌，制成60％的纤维素浆料，量取68份纤维素浆料置于反应器中，在反应温度30
‑
35℃下一边搅拌一边加入36份氢氧化钠，继续搅拌1
‑
1.5小时后过滤、清洗、压饼，并在80～100℃下干燥，得碱纤维素饼，将碱纤维素饼研磨成100
‑
150目的碱纤维素颗粒。
65.纤维素颗粒为木材或棉花制作而成，因此纤维素浆料为木浆或者棉浆或者二者的混合浆，二者混合比例不做限制。
66.第二步，制作碱纤维素淀粉糊颗粒：取淀粉37、水135份，将淀粉加入水中并搅拌均匀，对淀粉水加热使其糊化后，将步骤2得到的碱纤维素颗粒加入到糊化的淀粉糊中搅拌均匀，将碱纤维素颗粒和淀粉糊的混合物挤粒，将挤出的颗粒在并在45℃下干燥后研磨成50
‑
80目的碱纤维素淀粉糊颗粒。
67.淀粉采用玉米淀粉、小麦淀粉、燕麦淀粉、大麦淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉、荞麦淀粉和豆粉中的任意一种或者任意几种的混合物，并且对不同淀粉混合物的比例没有要求。
68.第三步，制作壳聚糖：取甲壳虫粉47份、加入470份1mol/l的盐酸，室温下搅拌24h，过滤，水洗残渣至中性，烘干，再重复上述操作2次，得脱盐甲壳虫粉，取脱盐甲壳虫粉加入130份10％的氢氧化钠溶液，搅拌24h，过滤，烘干，即得甲壳素。取甲壳素溶于130份50％氢氧化钠溶液中，在130
‑
140℃下保温2h，过滤、水洗至中性、脱乙酰基，即得壳聚糖。
69.第四步，制作壳聚糖醋酸溶液：配制95份1％的醋酸溶液，并将步骤三制作的的壳聚糖加入到醋酸溶液中，直至壳聚糖完全溶解，制作成壳聚糖醋酸溶液。
70.第五步，制作内膜：将步骤二制作的碱纤维素淀粉糊颗粒加入到壳聚糖溶液中，在转速300r/min条件下，搅拌3
‑
5min，170
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190℃下加热20min得碱纤维素淀粉糊颗粒和壳聚糖溶液混合物胶状体，将胶状体摊平、80
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100℃加热烘干制成内膜。
71.第六步，在内膜上覆盖中膜：取甘油13.5份、二氧化硅粉末0.33份进行混合乳化，并将混合后的溶液涂抹到内膜表面，曝光5
‑
8小时。
72.第七步，在中上覆盖外膜：取蜂蜡33份，在62
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67℃下加热融化后涂抹到中膜表面，制成透明膜纸。
73.实施例5
74.纤维素浆料70份，甘油14份，二氧化硅0.35份，氢氧化钠122份，淀粉40份、甲壳虫粉50、盐酸溶液500份、醋酸溶液100份、蜂蜡35份。
75.第一步，制作碱纤维素颗粒：将纤维素颗粒加入到蒸馏水中进行搅拌，制成60％的
纤维素浆料，量取70份纤维素浆料置于反应器中，在反应温度30
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35℃下一边搅拌一边加入38份氢氧化钠，继续搅拌1
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1.5小时后过滤、清洗、压饼，并在80～100℃下干燥，得碱纤维素饼，将碱纤维素饼研磨成100
‑
150目的碱纤维素颗粒。
76.纤维素颗粒为木材或棉花制作而成，因此纤维素浆料为木浆或者棉浆或者二者的混合浆，二者混合比例不做限制。
77.第二步，制作碱纤维素淀粉糊颗粒：取淀粉40、水140份，将淀粉加入水中并搅拌均匀，对淀粉水加热使其糊化后，将步骤2得到的碱纤维素颗粒加入到糊化的淀粉糊中搅拌均匀，将碱纤维素颗粒和淀粉糊的混合物挤粒，将挤出的颗粒在并在45℃下干燥后研磨成50
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80目的碱纤维素淀粉糊颗粒。
78.淀粉采用玉米淀粉、小麦淀粉、燕麦淀粉、大麦淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉、荞麦淀粉和豆粉中的任意一种或者任意几种的混合物，并且对不同淀粉混合物的比例没有要求。
79.第三步，制作壳聚糖：取甲壳虫粉50份、加入500份1mol/l的盐酸，室温下搅拌24h，过滤，水洗残渣至中性，烘干，再重复上述操作2次，得脱盐甲壳虫粉，取脱盐甲壳虫粉加入140份10％的氢氧化钠溶液，搅拌24h，过滤，烘干，即得甲壳素。取甲壳素溶于140份50％氢氧化钠溶液中，在130
‑
140℃下保温2h，过滤、水洗至中性、脱乙酰基，即得壳聚糖。
80.第四步，制作壳聚糖醋酸溶液：配制100份1％的醋酸溶液，并将步骤三制作的的壳聚糖加入到醋酸溶液中，直至壳聚糖完全溶解，制作成壳聚糖醋酸溶液。
81.第五步，制作内膜：将步骤二制作的碱纤维素淀粉糊颗粒加入到壳聚糖溶液中，在转速300r/min条件下，搅拌3
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5min，170
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190℃下加热20min得碱纤维素淀粉糊颗粒和壳聚糖溶液混合物胶状体，将胶状体摊平、80
‑
100℃加热烘干制成内膜。
82.第六步，在内膜上覆盖中膜：取甘油14份、二氧化硅粉末0.35份进行混合乳化，并将混合后的溶液涂抹到内膜表面，曝光5
‑
8小时。
83.第七步，在中上覆盖外膜：取蜂蜡35份，在62
‑
67℃下加热融化后涂抹到中膜表面，制成透明膜纸。
84.膜性能测试步骤如下：
85.伸长率测试：将膜纸裁剪成15
㎜2的纸片，通过拉力试验机进行拉伸，直到膜纸发生明显的变形时所施加的拉力大小。
86.热缩率：将纸张置于恒温箱中，将恒温箱的温度调节到190℃，5min后取出纸张，测量纸张的面积，测试后面积和测试前面积的百分比即为热缩率。热缩率的大小反应纸张的耐热性。
87.降解度测试：将透明膜材料切割成10平方厘米大小的片状与堆肥接种物混合后放入堆肥化容器中，持续通入浓度为23.5氧气，温度(58
±
2c)，湿度(50
‑
55％)的条件下进行充分的堆肥化，测定材料降解45天后筛出称重，计算重量变化百分比，以重量变化百分比界定降解度。
88.耐磨性测试：采用耐磨性测试仪，将其参数设置为：摩擦压力：20
±
0.2n、摩擦速度：43cpm、摩擦面积：155mm(l)
×
50mm(b)，将膜纸裁剪成230mm(l)
×
50mm(b)大小尺寸，放置在测试位置处后启动仪器进行测试，直至膜纸磨破，统计摩擦次数，即为耐磨性，测试结果请参考下表。
89.指标名称(单位)实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5伸长率(n/15mm2)29.929.8303130.1热缩率(％)3.43.53.23.13.3降解度(％)98.599.799.898.999.3耐磨性(％)100099099510321024光泽度(gu)4042414345