一种竹纤维环保纸及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种纤维环保纸的制备方法，其工艺包括汽蒸处理、螺旋挤压、机械磨浆和石墨烯分散液改性等工艺。本发明专利技术以竹子作为制备纤维的原料，利用螺旋挤压结合机械法磨浆，采用本法制备的纤维得率高、卡伯值低，整个过程没有引入有害化学品，确保了纤维的卫生特性。由于制浆过程中加入石墨烯分散液，使得获得的产品具有较好的导电功能和抗菌性能，尤其对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、溶血性链球菌起到有效的抑制灭杀作用。

A bamboo fiber environmental paper and its preparation method

The invention relates to a preparation method of fiber environmental protection paper, which comprises steaming treatment, screw extrusion, mechanical grinding and modification of graphene dispersions. The invention uses bamboo as the raw material for fiber preparation, using the screw extrusion combined with mechanical method of grinding pulp. The fiber has high yield, low kappa value, and no harmful chemicals are introduced in the whole process, which ensures the sanitary characteristics of the fiber. Due to the addition of graphene dispersions in the pulping process, the obtained products have better conductive and antibacterial properties, especially for Staphylococcus aureus, Escherichia coli and Streptococcus hemolytic streptococcus.

【技术实现步骤摘要】
一种竹纤维环保纸及其制备方法
本专利技术属于制浆造纸
，具体地，涉及一种竹纤维环保纸及其制备方法。
技术介绍
石墨烯是一种新型二维超薄纳米材料，因为其独特的结构、力学和电子性质，在药物投递、肿瘤治疗等生物纳米
有着广阔的应用前景。有研究表明，石墨烯不但可以通过对细菌细胞膜进行切割，还能诱导细菌细胞膜上的磷脂分子脱离，从而实现石墨烯对细胞膜上磷脂分子的大规模直接抽取。这种切割和抽取的物理作用可导致细菌的细胞膜失去完整性而胞内物质外流，从而达到杀死细菌的效果。同时，石墨烯具有二维石墨层的新型纳米材料，具有高比表面积和可功能化表面，具有高柔性、高强度、高导电、高导热、导体和半导体等优异的结构、力学和电学特性，是理想的活性材料。我国是世界竹类资源最丰富的国家，有竹类植物约39属，500余种，全国竹林和毛竹林面积约500多万hm2，资源十分丰富，素有/竹子王国之称。采用竹材制浆具有来源丰富、容易成浆、成本低廉、成纸表面平滑等优点，但也存在竹浆质量差、污染严重等普遍问题。虽然，现有技术中对竹纤维制浆进行了大量研究，但由于竹类含糖量、脂肪和蛋白质较高，若采伐期掌握不当或原料管理不善容易引起虫蛀和腐朽；竹节部位石细胞较多，纤维素含量低，药液渗透困难，不易煮透；竹材灰分多集中于皮部和节部，其含量高于木材但比草类原料低；竹浆漂率较高，单独用次氯酸盐漂白，漂后竹浆较易返黄；在黑液碱回收过程中易发生硅干扰，且制浆得率低；常采用的化学法制浆，导致纤维的卫生特性不佳。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是竹纤维制浆技术不足，提供一种竹纤维环保纸的制备方法。所述方法不但能够解决制浆得率低的问题，还能有效降低纸浆卡伯值，制备的纤维产品不仅卫生特性好，而且具有较好的导电性能和抗菌性能。本专利技术的另一目的在于提供一种竹纤维环保纸的制备方法得到的环保纸。本专利技术是通过以下技术方案实现的：公开一种竹纤维环保纸的制备方法，包括以下步骤：S1.将竹子进行除渣处理，去除其中的泥沙和灰尘后，干燥直至含水量为20％～25％，将原竹切成长25mm～40mm、宽10mm～20mm的规格竹片，将上述竹纤维置于预汽蒸仓在80℃～90℃，进行汽蒸处理20min～30min后，进行螺旋挤压处理，得到竹纤维粗浆料；S2.将步骤S1得到的竹纤维粗浆料用水反复浸泡、分散和洗涤，直至洗涤水为中性后，送入高浓盘磨机进行常压磨浆，把磨浆后的浆料置入消潜洗涤，消潜温度为85℃～90℃，时间1h～2h，使竹纤维舒张、伸直；S3.向步骤S2中加入石墨烯分散液，混合均匀后，进行减压过滤55min～65min，于55℃～70℃下干燥80min～110min，得到含石墨烯的竹纤维；S4.向步骤S3的纤维中加入填料、浆内施胶剂后，进行打浆，打浆度为10～20oSR，然后进行表面施胶后得到含石墨烯的环保纸。进一步地，步骤S1中，所述螺旋挤压的处理的压缩比为1.5～3:1。进一步地，步骤S2中，所述磨浆浓度为15％～20％，温度为70℃～80℃，时间为3.5h。进一步地，步骤S3中，所述石墨烯分散液的制备方法为：将氧化石墨烯加入到含分散剂的水或乙醇溶剂的溶液中，超声2h～4h，得到石墨烯分散液。进一步地，步骤S3中，所述竹纤维与石墨烯分散液用量质量比例为70～75:2。优选地，所述表面施胶剂为淀粉，所述表面施胶剂浓度为4％～6％，涂布量为0.1～0.3g/m2。优选地，所述填料为碳酸钙，所述碳酸钙的用量为绝干浆料重的2～4％。优选地，所述浆内施胶剂为聚丙烯酰胺，所述浆内施胶剂的用量为绝干浆料重的0.4％～0.6％。相比现有技术，本专利技术提供的竹纤维环保纸的制备方法具有以下优势：本专利技术以竹子为植物原料，对其进行汽蒸处理后，使物料变得松软，然后利用螺旋挤压结合机械法磨浆，能够有效降解竹纤维中多种木素，促进木素大分子结构的分解与化学键的断裂，可以更好的溶出纸浆中木素，获得卡伯值较低的浆料，且纤维得率高，在反应过程中不会对环境产生任何有害物质，制备的纤维产品卫生特性好、卡伯值低，具有较好的导电功能和抗菌性能，尤其对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、溶血性链球菌起到有效的抑制灭杀作用。本专利技术提供的竹纤维环保纸的制备方法，制浆工艺过程简单，不仅在反应过程中不会对环境产生任何有害物质，操作方便，时间短。本专利技术采用机械法制浆，制浆过程没有引入有害化学品，确保了纤维的卫生特性。具体实施方式下面结合具体实施例进一步说明本专利技术。除非特别说明，本专利技术实施例中采用的原料和方法为本领域常规市购的原料和常规使用的方法，所使用的设备为本领域常规设备。实施例1本实施例提供的竹纤维环保纸的制备方法，具体操作步骤如下：S1.竹子进行除渣处理，去除其中的泥沙和灰尘后，干燥直至含水量为20％，将上述竹纤维置于预汽蒸仓进行汽蒸处理，汽蒸温度为80℃，时间为30min，然后进行螺旋挤压处理，螺旋挤压处理的压缩比为1.5:1，得到竹纤维粗浆料；S2.将步骤S1得到的竹纤维粗浆料用水反复浸泡、分散和洗涤，直至洗涤水为中性后，送入高浓盘磨机进行常压磨浆，磨浆浓度为15％，温度为80℃，时间为3.5h，把磨浆后的浆料置入消潜洗涤，消潜温度为85℃，时间2h，使竹纤维舒张、伸直；S3.向步骤S2的纤维中加入石墨烯分散液，混合均匀后，进行减压过滤55min，于55℃下干燥110min，得到含石墨烯的纤维。其中，竹纤维与石墨烯分散液的用量比例为70:2；S4.向步骤S3的纤维中加入填料、浆内施胶剂后，进行打浆，打浆度为10oSR，然后进行表面施胶后得到含石墨烯的环保纸。其中，填料为碳酸钙，填料用量为2％；浆内施胶剂为聚丙烯酰胺，浆内施胶剂的用量为绝干浆料重的0.4％；采用淀粉作为表面施胶剂，表面施胶剂浓度为4％，涂布量为0.1g/m2。石墨烯分散液的制备方法为：将氧化石墨烯加入到含分散剂的水或乙醇溶剂的溶液中，超声2h，得到石墨烯分散液。实施例2本实施例提供的竹纤维环保纸的制备方法，具体操作步骤如下：S1.竹子进行除渣处理，去除其中的泥沙和灰尘后，干燥直至含水量为25％，将上述竹纤维置于预汽蒸仓进行汽蒸处理，汽蒸温度为90℃，时间为20min，然后进行螺旋挤压处理，螺旋挤压处理的压缩比为2:1，得到竹纤维粗浆料；S2.将步骤S1得到的竹纤维粗浆料用水反复浸泡、分散和洗涤，直至洗涤水为中性后，送入高浓盘磨机进行常压磨浆，磨浆浓度为20％，温度为80℃，时间为3.5h，把磨浆后的浆料置入消潜洗涤，消潜温度为85℃，时间1h，使竹纤维舒张、伸直；S3.向步骤S2的纤维中加入石墨烯分散液，混合均匀后，进行减压过滤65min，于70℃下干燥110min，得到含石墨烯的纤维。其中，竹纤维与石墨烯分散液的用量比例为75:2；S4.向步骤S3的纤维中加入填料、浆内施胶剂后，进行打浆，打浆度为20oSR，然后进行表面施胶后得到含石墨烯的环保纸。其中，填料为碳酸钙，填料用量为4％；浆内施胶剂为聚丙烯酰胺，浆内施胶剂的用量为绝干浆料重的0.6％；采用淀粉作为表面施胶剂，表面施胶剂浓度为6％，涂布量为0.3g/m2。石墨烯分散液的制备方法为：将氧化石墨烯加入到含分散剂的水或乙醇溶剂的溶液中，超声4h，得到石墨烯分散液。实施例3本实施例提供的竹纤维环保纸的制备方法，具体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种竹纤维环保纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.将竹子进行除渣处理，去除其中的泥沙和灰尘后，干燥直至含水量为20%~25%，将原竹切成长25mm~40mm、宽10mm~20mm的规格竹片，将上述竹纤维置于预汽蒸仓在80℃~90℃，进行汽蒸处理20min~30min后，进行螺旋挤压处理，得到竹纤维粗浆料；S2.将步骤S1得到的竹纤维粗浆料用水反复浸泡、分散和洗涤，直至洗涤水为中性后，送入高浓盘磨机进行常压磨浆，把磨浆后的浆料置入消潜洗涤，消潜温度为85℃~90℃，时间1~2 h，使竹纤维舒张、伸直；S3.向步骤S2中加入石墨烯分散液，混合均匀后，进行减压过滤55min~65min，于55℃~70℃下干燥80min~110min，得到含石墨烯的竹纤维；S4.向步骤S3的纤维中加入填料、浆内施胶剂后，进行打浆，打浆度为10~20

【技术特征摘要】
1.一种竹纤维环保纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.将竹子进行除渣处理，去除其中的泥沙和灰尘后，干燥直至含水量为20%~25%，将原竹切成长25mm~40mm、宽10mm~20mm的规格竹片，将上述竹纤维置于预汽蒸仓在80℃~90℃，进行汽蒸处理20min~30min后，进行螺旋挤压处理，得到竹纤维粗浆料；S2.将步骤S1得到的竹纤维粗浆料用水反复浸泡、分散和洗涤，直至洗涤水为中性后，送入高浓盘磨机进行常压磨浆，把磨浆后的浆料置入消潜洗涤，消潜温度为85℃~90℃，时间1~2h，使竹纤维舒张、伸直；S3.向步骤S2中加入石墨烯分散液，混合均匀后，进行减压过滤55min~65min，于55℃~70℃下干燥80min~110min，得到含石墨烯的竹纤维；S4.向步骤S3的纤维中加入填料、浆...

【专利技术属性】
技术研发人员：林荣铨，
申请(专利权)人：林荣铨，
类型：发明
国别省市：湖南,43