CN109667186A - 一种擦手纸及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于生活用纸领域，具体为一种擦手纸及其制备方法。本发明提供的擦手纸，基质材料包括原生木浆纤维，废纸浆，质子化壳聚糖，AKD。本发明提供的擦手纸以废纸浆为原料，通过加入AKD、质子化壳聚糖，增加了擦手纸的干湿强度，同时质子化壳聚糖可以最大程度减少二次纤维利用的微生物的残留，使用AKD还可以消除因使用PAE湿强剂带来的含有机氯化物潜在的致癌风险，是一种环保易降解、安全的擦手纸。
Description
技术领域
本发明属于生活用纸领域，具体为一种擦手纸及其制备方法。
背景技术
擦手纸是生活用纸中一次性卫生用品，也称抹手纸，以三折折叠抽取形式为普通包装使用形态，供洗手后擦拭使用。
市面上常见的擦手纸以蔗渣浆原料为主，手感硬，擦拭时手感舒适度较差，由100％原生木浆精制而成的擦手纸质好且微生物指标、物性指标均优于其他原料，近年来发展迅速，产量提升较快。但是这样的擦手纸需要更多的木材资源，造成的树木资源的浪费也很严重。目前造纸工艺中加入了废纸浆生产环保型擦手纸，有研究表明，废纸浆中微生物含量为原生浆的1000倍，二次纤维的利用也提高了微生物的负荷，当以此浆料配抄的擦手纸成品，虽然经过烘缸的高温干燥工序，会最大限度的消杀微生物，但与原生木浆抄造成品纸相比还是有一定的微生物残留隐患。此外，受限于二次纤维的物性，其成纸质量受到较大影响，主要表现为纸张的挺度或抗张强度无法达到国标(GBT 24455-2009)规定的标准。
为增强擦手纸的湿强度，传统造纸工艺中加入了湿强剂，聚酰胺多胺环氧氯丙烷(PAE) 湿强剂是普遍使用的湿强剂，湿强效果较好，但存在固化后不易降解，损纸回用较困难。另外PAE树脂中有机氯含量较高，不利于环保，还存在潜在的致癌风险。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种擦手纸及其制备方法。本发明提供的擦手纸以废纸浆为原料，通过添加AKD、质子化壳聚糖，弥补废纸浆料的强度损失，增强擦手纸的干湿强度，最大程度减少二次纤维利用的微生物的残留，消除有机氯潜在的致癌风险，是一种环保易降解、安全的擦手纸。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种擦手纸，其基质材料包括原生木浆纤维、废纸浆、质子化壳聚糖、AKD
上述的擦手纸，基质材料按重量份数计，包括原生木浆纤维60～90份，废纸浆10～40份，相当于绝干浆重量0.1～1份的质子化壳聚糖，相当于绝干浆重量0.05～0.35份的AKD。
所述AKD的固含量为15％，AKD施胶剂作为在造纸领域应用广泛的中性施胶剂，其主要成分为烷基烯酮二聚体，烯酮二聚体形成的酯环与纤维素羟基直接反应形成强的共价键，将长链烷基组成的疏水基团固定于纤维表面，赋予纸页良好的疏水能力，改善纤维表面的抗渗透性，从而达到提升成纸湿强度的作用。
所述质子化壳聚糖包括壳聚糖粉末，柠檬酸颗粒，去离子水。质子化壳聚糖中含有壳聚糖与柠檬酸，壳聚糖分子中带有活泼的氨基，通过柠檬酸溶液的质子化，可使壳聚糖分子链上带上大量的正电荷，成为聚电解质，与纤维所带的电荷相反，与纤维表面形成更多的氢键结合，另一方面，壳聚糖也可进行自身的交联形成网状结构。通过浆内添加的方式将上述质子化后的壳聚糖溶液作用于纸张，既可以作为抑菌剂，又可以达到提升成纸干湿强度的作用。
所述质子化壳聚糖的制备方法如下：首先将柠檬酸溶于50～55℃去离子水中，待柠檬酸完全溶解后，得到柠檬酸溶液，将壳聚糖粉末在搅拌下加入，加入壳聚糖粉末的时间保持 3～5min，搅拌3～6小时至完全溶解得到质子化壳聚糖，备用。
所述的柠檬酸溶液的质量浓度为5～10％，所述的质子化壳聚糖的质量浓度为3～5％。
所述壳聚糖粉末的脱乙酰度为80～90％，所述柠檬酸颗粒选用食品级柠檬酸颗粒。
上述所述的擦手纸的制备方法包括以下步骤：
(1)原生浆料：将散浆除渣后的原生木浆磨打浆，控制浆料打浆度在26～36°SR。
(2)废纸浆料：以盘磨疏解为主进行打浆，控制打浆度在30～35°SR。
(3)混浆、上网成形：将打浆后的两种浆料按照原生浆料、废纸浆料按照6～9：1～4的比例混合配抄，并加入质子化壳聚糖混合均匀，再加入AKD后筛选喷浆上网成形得到湿纸页；
(4)成品制备：将得到的湿纸页进行脱水压榨、干燥，将干燥的纸页进行起皱卷取，得到擦手纸成品。
所述步骤(1)中的原生木浆打浆浓度为10～15％，所述步骤(2)中废纸浆打浆浓度为3.5～5.0％。
本发明的有益效果
(1)本发明提供的擦手纸在制造过程中添加一部分废纸浆，大大减少了污染物的排放，节约原生木浆的使用量，降低了木材资源利用带来的资源压力，进一步有效的保护我们的环境，顺应环保要求。
(2)本发明提供的擦手纸在制造过程中通过浆内添加质子化壳聚糖，利用质子化壳聚糖的抗菌抑菌性的特点消除二次纤维带来的微生物含量过高的隐患，同时壳聚糖质子化后可以提升纸张的干湿强度，弥补废纸浆料的强度损失，进一步提高了废纸浆的二次利用率，满足消费者对生活用纸的功能性要求。并且以AKD替代PAE湿强剂，提升成纸湿强度，成纸易降解，并且使用AKD还可以消除因使用PAE湿强剂带来的含有机氯化物潜在的致癌风险，是一种环保易降解、安全的擦手纸。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的一种擦手纸及其制备方法作进一步说明。以下所述实施例中的质子化壳聚糖的制备方法如下：
所述质子化壳聚糖包括壳聚糖粉末，柠檬酸颗粒，去离子水，其中壳聚糖粉末的脱乙酰度为80～90％，柠檬酸颗粒选择食品级柠檬酸颗粒，其制备方法如下：首先将柠檬酸颗粒溶于50～55℃去离子水中，待柠檬酸颗粒完全溶解后，得到质量浓度为5～10％的柠檬酸溶液，然后将壳聚糖粉末在搅拌下加入，加入壳聚糖粉末的时间保持3～5min，搅拌3～6小时至完全溶解，得到质量浓度为3～5％的质子化壳聚糖，备用。
实施例1
一种擦手纸，按重量份计包括原生木浆100份，PAE 0.3 5份。
其制备方法如下：
将散浆除渣后的原生木浆采用盘磨打浆，打浆浓度12％，打浆度30°SR，加入相当于绝干浆料重量份的0.35份的PAE混合均匀，抄造成湿纸页，控制定量36±1g/㎡，经过筛选、喷浆上网成形、脱水压榨、干燥、起皱、卷取后得到擦手纸成品。
实施例2
一种擦手纸，基质材料包括原生木浆纤维、废纸浆、质子化壳聚糖、AKD，按基质材料按重量份数计，包括原生木浆纤维60份，废纸浆40份，相当于绝干浆重量0.8份的质子化壳聚糖，相当于绝干浆重量0.3份的AKD，其中AKD的固含量为15％。
上述擦手纸的制备方法如下：
散浆除渣后的原生木浆采用盘磨打浆，打浆浓度15％，打浆度35°SR，散浆除渣后的废纸浆采用盘磨疏解，疏解浓度5.0％，叩解度32°SR，将打浆后的两种浆料按照原生浆料、废纸浆料按照6：4的比例混合配抄，并加入相当于绝干浆料重量的0.8份的质子化壳聚糖混合均匀，在上网成形前再加入相当于绝干浆料重量份的0.3份的AKD后筛选喷浆上网成形、脱水压榨、干燥、起皱、卷取后得到擦手纸成品。
实施例3
一种擦手纸，基质材料包括原生木浆纤维、废纸浆、质子化壳聚糖、AKD，按基质材料按重量份数计，包括原生木浆纤维80份，废纸浆20份，相当于绝干浆重量0.55份的质子化壳聚糖，相当于绝干浆重量0.3份的AKD，其中AKD的固含量为15％。
上述擦手纸的制备方法如下：
散浆除渣后的原生木浆采用盘磨打浆，打浆浓度12％，打浆度32°SR，散浆除渣后的废纸浆采用盘磨疏解，疏解浓度4.0％，叩解度34°SR，将打浆后的两种浆料按照原生浆料、废纸浆料按照8：2的比例混合配抄，并加入相当于绝干浆料重量份的0.55份的质子化壳聚糖混合均匀，在上网成形前再加入相当于绝干浆料重量份的0.3份的AKD后筛选喷浆上网成形、脱水压榨、干燥、起皱、卷取后得到擦手纸成品。
实施例4
一种擦手纸，基质材料包括原生木浆纤维、废纸浆、质子化壳聚糖、AKD，按基质材料按重量份数计，包括原生木浆纤维90份，废纸浆10份，相当于绝干浆重量0.35份的质子化壳聚糖，相当于绝干浆重量0.3份的AKD，其中AKD的固含量为15％。
上述擦手纸的制备方法如下：
散浆除渣后的原生木浆采用盘磨打浆，打浆浓度12％，打浆度33°SR，散浆除渣后的废纸浆采用盘磨疏解，疏解浓度4.5％，叩解度30°SR，将打浆后的两种浆料按照原生浆料、废纸浆料按照9：1的比例混合配抄，并加入相当于绝干浆料重量份的0.35份的质子化壳聚糖混合均匀，在上网成形前再加入相当于绝干浆料重量份的0.3份的AKD后筛选喷浆上网成形、脱水压榨、干燥、起皱、卷取后得到擦手纸成品。
实施例5
一种擦手纸，基质材料包括原生木浆纤维、废纸浆、质子化壳聚糖、AKD，按基质材料按重量份数计，包括原生木浆纤维80份，废纸浆20份，相当于绝干浆重量0.35份的质子化壳聚糖，相当于绝干浆重量0.2份的AKD，其中AKD的固含量为15％。
上述擦手纸的制备方法如下：
将散浆除渣后的原生木浆采用盘磨打浆，打浆浓度12％，打浆度32°SR，散浆除渣后的废纸浆采用盘磨疏解，疏解浓度4.0％，叩解度34°SR，将打浆后的两种浆料按照原生浆料、废纸浆料按照8：2的比例混合配抄，并加入相当于绝干浆料重量份的0.35份的质子化壳聚糖混合均匀，在上网成形前再加入相当于绝干浆料重量份的0.2份的AKD后筛选喷浆上网成形、脱水压榨、干燥、起皱、卷取后得到擦手纸成品。
实施例6
一种擦手纸，基质材料包括原生木浆纤维、废纸浆、PAE，按基质材料按重量份数计，包括原生木浆纤维80份，废纸浆20份，相当于绝干浆重量0.2份的PAE。
上述擦手纸的制备方法如下：
将散浆除渣后的原生木浆采用盘磨打浆，打浆浓度12％，打浆度32°SR，散浆除渣后的废纸浆采用盘磨疏解，疏解浓度4.0％，叩解度34°SR，将打浆后的两种浆料按照原生浆料、废纸浆料按照8：2的比例混合配抄，再加入相当于绝干浆料重量份的0.2份的PAE，抄造成湿纸页，经过筛选、喷浆上网成形、脱水压榨、干燥、起皱、卷取后得到擦手纸成品。
实施例7
一种擦手纸，基质材料包括原生木浆纤维、废纸浆、AKD，按基质材料按重量份数计，包括原生木浆纤维80份，废纸浆20份，相当于绝干浆重量0.2份的AKD，其中AKD的固含量为15％。
上述擦手纸的制备方法如下：
将散浆除渣后的原生木浆采用盘磨打浆，打浆浓度12％，打浆度32°SR，散浆除渣后的废纸浆采用盘磨疏解，疏解浓度4.0％，叩解度34°SR，将打浆后的两种浆料按照原生浆料、废纸浆料按照8：2的比例混合配抄，在上网成形前再加入相当于绝干浆料重量份的0.2份的 AKD后筛选喷浆上网成形、脱水压榨、干燥、起皱、卷取后得到擦手纸成品。
试验例1
发明人对实施例1-5得到的擦手纸进行性能检测，通过实验数据可以得知，加入质子化壳聚糖、AKD之后的干湿强度增强，而且在保证擦手纸的干湿强度的同时，可以保证吸水性接近常规水平，有效的保证了擦手纸的使用特性，使用具体的对比数据如表1所示：
表1擦手纸性能检测结果
试验例2
发明人对实施例5-7得到的擦手纸进行性能检测，试验数据显示在加入废纸浆，加入AKD 后，成纸的湿抗张指数与横向抗张指数增强，成纸的干湿强度增强，再次加入质子化壳聚糖后，成纸的湿抗张指数与横向抗张指数进一步增强，效果较好，同时可以保证吸水性接近常规水平，更好的提高了废纸浆的二次利用率。具体的对比数据如表2所示：
表2擦手纸性能检测
试验例3
将实施例1-7制备的擦手纸做纸张抗菌性测试，步骤如下：
1.将实施例1得到的擦手纸剪成1.0cm*1.0cm大小的试样放入250ml三角瓶中，分别加入50mlPBS缓冲溶液和2ml菌悬液；将三角瓶固定于震荡器中培养；取一定量震荡后样液，以琼脂倾注法接种平皿并于35℃下培养箱内培养48h；实验重复3次进行菌落计数；以同样的操作程序将不同实施例下纸样进行菌落计数。抑菌率计算公式为：
X＝(A-B)/A*100％,
其中X为抑菌率，A为实施例1不加质子化壳聚糖下平均菌落数，B为不同实施例下样品平均菌落数。
2.空白样品组不加纸样以同样的操作程序进行菌落计数。
具体的统计数据如表3所示，从表3得到的检测结果可以看出，添加质子化壳聚糖后，成纸抑菌性大大提升。
表3擦手纸抑菌性能检测结果
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种擦手纸，其特征在于，其基质材料包括原生木浆纤维、废纸浆、质子化壳聚糖、AKD。
2.根据权利要求1所述的擦手纸，其特征在于，所述基质材料按重量份数计，包括原生木浆纤维60~90份，废纸浆10~40份，相当于绝干浆重量0.1~1份的质子化壳聚糖，相当于绝干浆重量0.05~0.35份的AKD。
3.根据权利要求2所述的擦手纸，其特征在于，所述AKD的固含量为15%。
4.根据权利要求1所述的擦手纸，其特征在于，所述质子化壳聚糖包括壳聚糖粉末，柠檬酸颗粒，去离子水。
5.根据权利要求4所述的擦手纸，其特征在于，所述质子化壳聚糖的制备方法如下：首先将柠檬酸颗粒溶于50~55℃去离子水中，待柠檬酸颗粒完全溶解后，得到柠檬酸溶液，将壳聚糖粉末在搅拌下加入，加入壳聚糖粉末的时间保持3~5min，搅拌3~6小时至完全溶解得到质子化壳聚糖，备用。
6.根据权利要求5所述的擦手纸，其特征在于，所述的柠檬酸溶液的质量浓度为5~10%，所述的质子化壳聚糖的质量浓度为3~5%。
7.根据权利要求5所述的擦手纸，其特征在于，所述壳聚糖粉末的脱乙酰度为80~90%，所述柠檬酸颗粒选用食品级柠檬酸颗粒。
8.一种如权利要求1~7任一所述的擦手纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）原生浆料：将散浆除渣后的原生木浆盘磨打浆，控制浆料打浆度在26~36oSR；
（2）废纸浆料：以盘磨疏解为主进行打浆，控制打浆度在30~35 oSR；
（3）混浆、上网成形：将打浆后的两种浆料按照原生浆料、废纸浆料按照6~9：1~4的比例混合配抄，并加入质子化壳聚糖混合均匀，再加入AKD后筛选喷浆上网成形得到湿纸页；
（4）成品制备：将得到的湿纸页进行脱水压榨、干燥，将干燥的纸页进行起皱卷取，得到擦手纸成品。
9.根据权利要求8所述的擦手纸的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中的原生木浆打浆浓度为10~15%，所述步骤（2）中废纸浆打浆浓度为3.5~5.0%。
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