淀粉環(huán)保紙及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種環(huán)保淀粉紙，包括上層聚乳酸聚合物原料、中層造紙母粒和下層聚乳酸聚合物原料的三層復(fù)合結(jié)構(gòu)，所述三層的厚度比例為1：8：1，所述造紙母粒包括如下質(zhì)量百分比的組分：淀粉原料30%；聚乳酸聚合物原料20%；碳酸鈣原料50%。本發(fā)明提供一種采用不砍樹(shù)、不用石化產(chǎn)品、不制造空污、不產(chǎn)生污水，而是利用年年可再生產(chǎn)的植物原料和取之不斷的碳酸鈣和天然助劑，經(jīng)聚合后再用專用生產(chǎn)設(shè)備所生產(chǎn)出來(lái)的淀粉環(huán)保紙及其制備方法，采用該方法所生產(chǎn)出來(lái)的淀粉環(huán)保紙是一種天然無(wú)毒，無(wú)重金屬，無(wú)塑化劑，可100%為生物可分解的環(huán)保材料，可供應(yīng)各行各業(yè)所用，而達(dá)到既環(huán)保又不浪費(fèi)資源的目的。
【專利說(shuō)明】淀粉環(huán)保紙及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種造紙技術(shù)，尤其是一種淀粉環(huán)保紙。 【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的造紙技術(shù)中，造紙的原料主要是植物纖維，如木材、稻草、麥草、玉米桿、甘蔗渣、蘆葦、麻、竹等。紙的生產(chǎn)大體上可分為兩個(gè)過(guò)程，即制漿和造紙。1、制漿:在原料中國(guó)入一些化學(xué)藥品(如石灰或燒堿等)進(jìn)行蒸煮；或者將原料直接用機(jī)械打碎、研磨；然后洗滌，去除不必要成分，保留纖維，制成漿料。需要漂白的，再加入藥劑進(jìn)行漂白。2、造紙:把漿料用網(wǎng)格或撈起，脫水壓榨干燥，最后整理成紙。
[0003]因此，傳統(tǒng)的造紙工業(yè)是一個(gè)產(chǎn)量大、用水多、污染嚴(yán)重的輕工業(yè)。如:造紙工業(yè)中的廢水若未經(jīng)不效處理而排入江河中，廢水中的有機(jī)物質(zhì)發(fā)酵、氧化、分解，消耗水是的氧氣，使魚(yú)類、貝類等水生生物缺氧致死；一些細(xì)小的纖維懸浮在水中，容易堵塞魚(yú)鰓，也造成魚(yú)類死亡；廢水中的樹(shù)皮屑、木屑、草屑、腐草、腐漿等沉入水底，淤塞河床，在緩慢發(fā)酵中，不斷產(chǎn)生毒臭氣；廢水中還有一些不容易發(fā)酵、分解的物質(zhì)，懸浮在水中，吸收光線，減少陽(yáng)光透入河水，妨礙水生植物的光合作用；另外還會(huì)帶有一些致癌、致畸、致突變的有毒有害物質(zhì)。另外，造紙工業(yè)排放的一些固體廢物如腐爛漿料，漿渣、樹(shù)皮、碎木片、草根、煤灰渣等，占用場(chǎng)地，發(fā)酵變質(zhì)，放出臭氣，下雨時(shí)，還流出有毒臭水，污染地面水和地下水源。同時(shí)，在造紙的生產(chǎn)過(guò)程中鍋爐燃煤產(chǎn)生的廢氣和煙塵及機(jī)械的噪聲也影響工作人員和附近居民健康。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種采用不砍樹(shù)、不用石化產(chǎn)品、不制造空污、不產(chǎn)生污水，而是利用年年可再生產(chǎn)的植物原料和取之不斷的碳酸鈣和天然助劑，經(jīng)聚合后再用專用生產(chǎn)設(shè)備所生產(chǎn)出來(lái)的淀粉環(huán)保紙及其制備方法，采用該方法所生產(chǎn)出來(lái)的淀粉環(huán)保紙是一種天然無(wú)毒，無(wú)重金屬，無(wú)塑化劑，可100%為生物可分解的環(huán)保材料，可供應(yīng)各行各業(yè)所用，而達(dá)到既環(huán)保又不浪費(fèi)資源的目的。
[0005]本發(fā)明提供了一種環(huán)保淀粉紙，其特征在于:包括上層聚乳酸聚合物原料、中層造紙母粒和下層聚乳酸聚合物原料的三層復(fù)合結(jié)構(gòu)，所述三層的厚度比例為1:8:1，所述造紙母粒包括如下質(zhì)量百分比的組分:
[0006]淀粉原料:30% ；
[0007]聚乳酸聚合物原料:20% ；
[0008]碳酸鈣原料:50%。
[0009]所述淀粉環(huán)保紙的制備方法如下:
[0010]步驟一、將顆粒狀的淀粉原料加上制好的聚乳酸聚合物原料和碳酸鈣原料按質(zhì)量比為30%:20%:50%的比例放入密煉機(jī)中，以130攝氏度的高溫，經(jīng)90分鐘密煉制造成為造紙母粒；[0011]步驟二、將造紙母粒用三層共擠的方式進(jìn)入流延機(jī)，其中上、下層用聚乳酸聚合物原料做覆蓋膜層，中層用大量的造紙母粒同時(shí)進(jìn)入流延機(jī)，上層聚乳酸聚合物原料、中層造紙母粒和下層聚乳酸聚合物原料的厚度比例為1:8:1，再以180度的溫度流延成膜狀，然后經(jīng)半冷卻后再由數(shù)十支滾輪做漸進(jìn)式直向拉伸，而后再進(jìn)入大排式烘箱，以80~110攝氏度的溫度，慢慢做橫向拉伸，出來(lái)后再進(jìn)入數(shù)十支滾輪做連績(jī)式冷卻和定型、壓平，制成為圓卷式的環(huán)保紙； [0012]步驟三、將做好的環(huán)保紙張?jiān)龠M(jìn)入靜電消除機(jī)，將存在于紙張內(nèi)之靜電除去，得到所需的環(huán)保淀粉紙。
[0013]所述淀粉原料的制法如下:將工業(yè)用淀粉加入甘油后，經(jīng)120~160攝氏度高溫蒸煮、以加熱方式催化，再冷卻后，再進(jìn)入密煉機(jī)后，在110攝氏度的溫度下密煉一小時(shí)后再制成顆粒，經(jīng)冷卻后得到顆粒狀的淀粉原料；其中工業(yè)用淀粉與甘油的配比按質(zhì)量比為:工業(yè)用淀粉占90%，甘油占10%。
[0014]上述的淀粉原料有助于將來(lái)制成紙張時(shí)，在使用后達(dá)到快速裂解與生物分解的特殊功能。
[0015]所述聚乳酸聚合物原料的制法如下:
[0016](I)將聚乳酸與添加劑按質(zhì)量比1:0.05~0.3的比例加入反應(yīng)槽混合后進(jìn)行改質(zhì)，其中添加劑的組分為:甘油、聚乳酸甘醇酸和甘草提取液，其配比按質(zhì)量比為7:2:1 ;
[0017](2)將改質(zhì)后的聚乳酸與填充料混合攪勻，再經(jīng)造粒機(jī)造出完全生物降解的聚乳酸聚合物顆粒，所述聚乳酸與填充料的配比按質(zhì)量比為:聚乳酸占40~80%，填充料占20 ~60%。
[0018]所述填充料的具體成分及配比按質(zhì)量比如下:
[0019]
直鏈淀粉40飛5%;
[0020]
碳酸鈣、云母粉或高嶺土 40~55%;
甘油0.75~3%;
乙二醇0.75~3%;
環(huán)氧大豆油2~8%;
山梨酸f4%;
尿素0.25~1%;
偶聯(lián)劑0.0f0.015%;
甲殼素0.01%;
枯草菌0.01%O
[0021]上述的聚乳酸聚合物原料取作為本發(fā)明的制造環(huán)保紙技術(shù)的主要原料之一，所述聚乳酸在通過(guò)甘油酯把聚乳酸之高分子結(jié)構(gòu)將之?dāng)噫満?，將其分子結(jié)構(gòu)調(diào)至所需的分子量后，再將之結(jié)鏈，如此即可成為造紙所需的原料。本原料在環(huán)保淀粉紙的制造過(guò)程能使其更有延展、拉伸之功能和達(dá)到生物分解之功效。[0022]所述碳酸鈣原料制法如下:首先，將碳酸鈣磨成細(xì)度為800目~1000目后，加入天然色拉油、聚乳酸、和硬脂酸滑劑后，放入密煉機(jī)中用150攝氏度的高溫加以密煉，而后再入螺杵機(jī)制成顆粒狀的碳酸鈣原料；其中各原料的用量按質(zhì)量比為:碳酸鈣用量為82%，天然色拉油5%，聚乳酸10%，硬脂酸滑劑3%。
[0023]上述碳酸鈣原料的功效是能使本產(chǎn)品在制成紙張后，更好書(shū)寫(xiě)并取得更好的手感。
[0024]與現(xiàn)有的普通紙張相比，本發(fā)明所制備的環(huán)保淀粉紙中，由于上下有薄層的聚乳酸，相當(dāng)于一般的紙杯中的淋膜(傳統(tǒng)的淋膜為一層PE材質(zhì))，具有與淋膜相同的功能；本產(chǎn)品做成水杯后一樣不漏水，其淋膜部份，我們的環(huán)保紙卻沒(méi)有使用塑料的問(wèn)題，也就是說(shuō)沒(méi)有塑化劑的問(wèn)題。同時(shí)，由于本專利所述的環(huán)保紙張，經(jīng)雙軸拉伸后，功能在于比重減輕、密度減低，和原本紙漿制成紙的密度、比重不相上下，但本產(chǎn)品用于書(shū)寫(xiě)時(shí)，不但有原木紙漿做成的手感，將環(huán)保紙書(shū)寫(xiě)后，浸泡水中然后擦干，其字體不但不會(huì)被水所侵蝕和溶解，及模糊不清；鉛筆書(shū)寫(xiě)時(shí)，橡皮擦也可擦掉。另外，本專利所述的環(huán)保紙張產(chǎn)品在使用中，如遇有水(如水杯)，油(如漢堡盒、薯?xiàng)l紙袋)，不需再做任何液體的紙張，所以在使用時(shí)不會(huì)有任何毒素，重金屬及塑化劑的產(chǎn)生，是一種真正的環(huán)保紙張。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面通過(guò)具體的實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步介紹本發(fā)明所述的環(huán)保淀粉紙。
[0026]一、原料的取得與用法:
[0027](一 )淀粉原料:
[0028]首先，淀粉是采用工業(yè)用淀粉(按質(zhì)量比占90%)加入甘油(按質(zhì)量比占10%)后高溫(120度~160度)蒸煮、催化( 不加催化劑，以加熱方式催化)，再冷卻后，再進(jìn)入密煉機(jī)后，在110度的溫度下密煉一小時(shí)后再制成顆粒，經(jīng)冷卻后再等下一階段。此材料有助于將來(lái)制成紙張時(shí)，在使用后達(dá)到快速裂解與生物分解的特殊功能。
[0029](二)聚乳酸聚合物原料:用甘油酯把聚乳酸之高分子結(jié)構(gòu)將之?dāng)噫満?，將其分子結(jié)構(gòu)調(diào)至所需的分子量后，再將之結(jié)鏈，即可成為所需的原料。本原料在產(chǎn)品之制造過(guò)程能使其更有延展、拉伸之功能和達(dá)到生物分解之功效。
[0030]所述聚乳酸聚合物原料制法如下:
[0031](I)將聚乳酸與添加劑按質(zhì)量比1:0.05~0.3的比例加入反應(yīng)槽混合后進(jìn)行改質(zhì)，其中添加劑的組分為:甘油、聚乳酸甘醇酸和甘草提取液，其配比按質(zhì)量比為7:2:1 ;
[0032](2)將改質(zhì)后的聚乳酸與填充料混合攪勻，再經(jīng)造粒機(jī)造出完全生物降解的聚乳酸聚合物顆粒，所述聚乳酸與填充料的配比按質(zhì)量比為:聚乳酸占40~80%，填充料占20 ~60% ；
[0033]所述填充料的具體成分及配比按質(zhì)量比如下:
[0034]直鏈淀粉40-55%;
碳酸鈣、云母粉或高嶺土 40-55%;
甘油0.75~3%;
乙二醇0.75~3%;
環(huán)氧大豆油2~8%;
山梨酸1~4%;
尿素0.25~1%;
偶聯(lián)劑0.0f0.015%;
甲殼素0.01%;
枯草菌0.01%O
[0035](三)碳酸鈣原料:為無(wú)機(jī)物，既無(wú)毒、再無(wú)重金屬、無(wú)塑化劑的天然礦物質(zhì)，使用后回歸自然大地。此材料之功效能使本產(chǎn)品在制成紙張后，更好書(shū)寫(xiě)并取得更好的手感。
[0036]其制法如下:首先，碳酸鈣(按質(zhì)量比用量為82%)磨成所需的細(xì)度(800目~1000目)，加入天然色拉油( 按質(zhì)量比用量為5%)和少許的聚乳酸(按質(zhì)量比用量為10%)和硬脂酸滑劑(按質(zhì)量比用量為3%)后，放入密煉機(jī)中用150度的高溫加以密練，而后再入螺杵機(jī)制成顆粒備用。
[0037]二、所述環(huán)保淀粉紙的制備方法:
[0038]步驟一、用制成顆粒之淀粉原料(按質(zhì)量比用量為30%)加上制好的聚乳酸聚合物原料(按質(zhì)量比用量為20%)和碳酸鈣原料(按質(zhì)量比用量為50%)，視產(chǎn)品所需用一定比例放入密練機(jī)中，以130度之高溫，經(jīng)90分鐘密練制造成為造紙母粒。
[0039]步驟二.將做好的母粒，用三層共擠的雙螺杵為基礎(chǔ)之流延機(jī)械；上、下層用純制好的聚乳酸聚合物原料做覆蓋膜層(上下兩層純聚乳酸類似淋膜機(jī)做法，淋膜在中層的造紙母粒上形成覆蓋保護(hù)膜)，中層用大量的造紙母粒(上層聚乳酸聚合物原料、中層造紙母粒、下層聚乳酸聚合物原料，厚度比例為1:8:1)，同時(shí)進(jìn)入螺杵機(jī)，以180度的溫度流延成膜狀，然后經(jīng)半冷卻后再由數(shù)十支滾輪做漸進(jìn)式直向拉伸，而后再進(jìn)入大排式烘箱，以80~110度的溫度，慢慢做橫向拉伸，出來(lái)后再進(jìn)入數(shù)十支滾輪做連績(jī)式冷卻和定型、壓平，成為圓卷式的環(huán)保紙。其厚度可根據(jù)要用的紙張用途，再拉伸中做控制。其密度、重量也會(huì)因經(jīng)過(guò)這些機(jī)器的雙軸拉伸后，將和一般紙用的厚度及密度與克重不相上下。
[0040]步驟三.將做好的環(huán)保紙張?jiān)龠M(jìn)入另一部機(jī)器(靜電消除機(jī))，此機(jī)器的用途，是將把存在于紙張內(nèi)之靜電除去，以便后續(xù)使用之印刷、染色時(shí)不受靜電影向，至此環(huán)保紙張已制造完成。
【權(quán)利要求】
1.一種環(huán)保淀粉紙，其特征在于:包括上層聚乳酸聚合物原料、中層造紙母粒和下層聚乳酸聚合物原料的三層復(fù)合結(jié)構(gòu)，所述三層的厚度比例為1:8:1，所述造紙母粒包括如下質(zhì)量百分比的組分: 淀粉原料:30% ； 聚乳酸聚合物原料:20% ； 碳酸鈣原料:50%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保淀粉紙，其特征在于:所述淀粉環(huán)保紙的制備方法如下: 步驟一、將顆粒狀的淀粉原料加上制好的聚乳酸聚合物原料和碳酸鈣原料按質(zhì)量比為30%:20%:50%的比例放入密煉機(jī)中，以130攝氏度的高溫，經(jīng)90分鐘密煉制造成為造紙母粒; 步驟二、將造紙母粒用三層共擠的方式進(jìn)入流延機(jī)，其中上、下層用聚乳酸聚合物原料做覆蓋膜層，中層用大量的造紙母粒同時(shí)進(jìn)入流延機(jī)，上層聚乳酸、中層造紙母粒和下層聚乳酸的厚度比例為1:8:1 ;再以180度的溫度流延成膜狀，然后經(jīng)半冷卻后再由數(shù)十支滾輪做漸進(jìn)式直向拉伸，而后再進(jìn)入大排式烘箱，以80~110攝氏度的溫度，慢慢做橫向拉伸，出來(lái)后再進(jìn)入數(shù)十支滾輪做連績(jī)式冷卻和定型、壓平，制成為圓卷式的環(huán)保紙； 步驟三、將做好的環(huán)保紙張?jiān)龠M(jìn)入靜電消除機(jī)，將存在于紙張內(nèi)的靜電除去，得到所需的環(huán)保淀粉紙。
3.根據(jù)權(quán) 利要求1所述的環(huán)保淀粉紙，其特征在于:所述淀粉原料的制法如下:將工業(yè)用淀粉加入甘油后，經(jīng)120~160攝氏度高溫蒸煮、以加熱方式催化，再冷卻后，再進(jìn)入密煉機(jī)后，在110攝氏度的溫度下密煉一小時(shí)后再制成顆粒，經(jīng)冷卻后得到顆粒狀的淀粉原料；其中工業(yè)用淀粉與甘油的配比按質(zhì)量比為:工業(yè)用淀粉占90%，甘油占10%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保淀粉紙，其特征在于: 所述聚乳酸聚合物原料的制法如下: (1)將聚乳酸與添加劑按質(zhì)量比1:0.05~0.3的比例加入反應(yīng)槽混合后進(jìn)行改質(zhì)，其中添加劑的組分為:甘油、聚乳酸甘醇酸和甘草提取液，其配比按質(zhì)量比為7:2:1 ; (2)將改質(zhì)后的聚乳酸與填充料混合攪勻，再經(jīng)造粒機(jī)造出完全生物降解的聚乳酸聚合物顆粒，所述聚乳酸與填充料的配比按質(zhì)量比為:聚乳酸占40~80%，填充料占20~60%。 所述填充料的具體成分及配比按質(zhì)量比如下:直鏈淀粉40-55%;
碳酸鈣、云母粉或高嶺土 40-55%;
甘油0.75~3%;
乙二醇0.75~3%;
環(huán)氧大豆油2~8%;
山梨酸f4%;
尿素0.25~1%;偶聯(lián)劑0.0I~0.015%;
甲殼素0.01%;
枯草菌0.01%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保淀粉紙，其特征在于:所述碳酸鈣原料制法如下:首先，將碳酸鈣磨成細(xì)度為800目~1000目后，加入天然色拉油、聚乳酸、和硬脂酸滑劑后，放入密煉機(jī)中用150攝氏度的高溫加以密煉，而后再入螺杵機(jī)制成顆粒狀的碳酸鈣原料；其中各原料的用量按質(zhì)量比為:碳酸鈣·用量為82%，天然色拉油5%，聚乳酸10%，硬脂酸滑劑3%。
【文檔編號(hào)】B32B27/06GK103588995SQ201310432760
【公開(kāi)日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月22日
【發(fā)明者】鄭文彬, 紀(jì)永明 申請(qǐng)人:鄭文彬, 紀(jì)永明