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专利号: 2022101887765
申请人: 齐鲁工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 造纸;纤维素的生产
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种可生物降解纸,其特征在于,包括一层复合秸秆纸层、两层醇溶蛋白层和两层蜂蜡层,其中,所述复合秸秆纸层为中间层,所述纸的层级结构依次为:蜂蜡层‑醇溶蛋白层‑复合秸秆纸层‑醇溶蛋白层‑蜂蜡层。

2.如权利要求1所述的可生物降解纸,其特征在于,所述复合秸秆纸层的厚度为0.9~

1.1mm;

优选的,所述复合秸秆纸层是以复合秸秆为原料制备得到,所述复合秸秆为麦草秸秆和蔗渣,或麦草秸秆和玉米秸秆,或麦草秸秆和稻草秸秆。

3.如权利要求1所述的可生物降解纸,其特征在于,所述醇溶蛋白层的厚度为0.01~

0.02mm。

4.如权利要求1所述的可生物降解纸,其特征在于,所述醇溶蛋白层所使用的醇溶蛋白为玉米醇溶蛋白、小麦醇溶蛋白或糯米醇溶蛋白。

5.如权利要求1所述的可生物降解纸,其特征在于,所述蜂蜡层的厚度为0.04~

0.06mm。

6.权利要求1所述的可生物降解纸的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)备料:将复合秸秆洗净、烘干、粉碎;

(2)秸秆预处理:将步骤(1)粉碎后的秸秆分散于水中,向水中投加微生物菌剂,36‑37℃发酵36‑48h,发酵完成后取出秸秆,洗净、烘干;

(3)蒸煮制浆:将步骤(2)预处理后的秸秆加入到蒸煮药液中,所述蒸煮药液中含有氢氧化钠和蒽醌,蒸汽加热,升温至110‑150℃后保温0‑60分钟,蒸煮过程中保持固液质量比为1:8‑10,蒸煮结束后得到粗浆,经黑液提取后得到浓度为8‑12%的洗净浆料;

(4)抄纸:将步骤(3)的洗净浆料进行抄纸,得复合秸秆纸;

(5)涂层原料制备:将醇溶蛋白投入到乙醇水溶液中,搅拌溶解后得醇溶蛋白溶液,再加入食品级增塑剂,搅拌均匀得醇溶蛋白涂层原料,备用;将蜂蜡熔化,得蜂蜡涂层原料,保温备用;

(6)将步骤(5)制备的醇溶蛋白涂层原料均匀涂布在步骤(4)制备的复合秸秆纸的正反两面,形成醇溶蛋白层,烘干后再将步骤(5)制备的蜂蜡涂层原料刮涂在复合秸秆纸正反两侧的醇溶蛋白层上,形成蜂蜡层,烘干后即得成品纸。

7.如权利要求6所述的制备方法,其特征在于,满足以下条件之一项或多项:a.步骤(1)中所述复合秸秆为麦草秸秆和蔗渣,或麦草秸秆和玉米秸秆,或麦草秸秆和稻草秸秆,两种秸秆的质量比为1:1;

b.步骤(1)中所述复合秸秆的粉碎长度为2‑3cm;

c.步骤(2)中所述微生物菌剂由蜡样芽孢杆菌与枯草芽孢杆菌菌液冻干后混合得到,两种微生物的质量比为1:1;所述地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)购自中国工业微生物保藏管理中心,菌种编号:CICC 10086,所述短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)购自中国工业微生物保藏管理中心,菌种编号:CICC 9014;

d.步骤(2)中所述微生物菌剂的投加量与秸秆的质量百分比为0.6‑1.5%;进一步优选为1%;

e.步骤(2)中将粉碎后的秸秆分散于水中时秸秆的浓度为20‑30g/L;

f.步骤(3)中所述蒸煮药液中氢氧化钠的质量为预处理后秸秆干重的10‑16%,蒽醌的质量为预处理后秸秆干重的0.05‑0.10%;

g.步骤(5)中所述乙醇水溶液的质量百分比浓度为70‑80%;

h.步骤(5)中所述醇溶蛋白与乙醇水溶液的质量百分比为1~10%;

i.步骤(5)中所述食品级增塑剂由第一增塑剂和第二增塑剂组成,所述第一增塑剂为甘油,所述第二增塑剂为丁香酚、食品级纳米SiO2或吐温20,所述第一增塑剂和第二增塑剂的质量比为1‑3:1;

j.步骤(5)中所述食品级增塑剂的添加量为醇溶蛋白溶液质量的20~40%;

k.步骤(5)中所述蜂蜡为食品级蜂蜡;

l.步骤(5)中所述蜂蜡的熔化温度为90‑95℃;

m.步骤(1)(2)(6)中所述烘干的条件:温度20‑40℃,相对湿度40%;

2

n.步骤(6)中所述醇溶蛋白涂层原料的用量为700‑800g/m ,所述蜂蜡涂层原料的用量2

为450‑500g/m。

8.权利要求1所述的可生物降解纸在制备吸管中的应用。

9.一种以复合秸秆为原料的可生物降解吸管,是以权利要求1所述的可生物降解纸为材料制备得到。

10.一种权利要求9所述的以复合秸秆为原料的可生物降解吸管的制备方法,包括步骤:将权利要求1所述的可生物降解纸裁剪为宽2‑4cm的长条,螺旋卷绕形成纸管,螺旋卷绕的角度为30‑45°,纸管螺旋接缝处均匀涂布食品级胶粘剂,烘干,将成型的纸管斜切,斜切角度为30‑45°,得到可生物降解吸管,吸管长度为197~200mm。