CN115491922B - 一种植物友好型纸浆模塑及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及D21H23/00领域，具体为一种植物友好型纸浆模塑及其制备方法，本发明以甘蔗渣或废纸为主要原料制备纸浆，创造性的引入营养成分和植物基原料以提供一种植物友好型纸浆模塑，具有合适的硬度和防冲击性能，满足纸浆模塑作为纸托、纸盘、蛋盒和蛋托的实际使用需求；采用粒径较小的植物种子或孢子作为植物基原料，将植物的种子或孢子引入纸浆中，可以实现后续纸浆模塑高速降解后作为绿色植物再生，实现城市垃圾山向绿色植物的转换，实现了资源的回收再利用的同时可以起到美化环境的作用，成本较低，有利于大规模推广使用，为可持续发展提供了一种全新的思路。

Description

一种植物友好型纸浆模塑及其制备方法

技术领域

本发明涉及D21H23/00领域，具体为一种植物友好型纸浆模塑及其制备方法。

背景技术

现有纸塑材料包括纸托、纸盘、包装盒多以木浆为原料进行生产，成本较高，而且会造成大量树木被砍伐，严重破坏生态环境。甘蔗渣是甘蔗制糖时压榨后的渣滓，质地粗硬，约占甘蔗的24％～27％(其中含水分约50％)，每生产出一吨的蔗糖，就会产生2～3吨的甘蔗渣，如何对大量的废弃甘蔗渣进行回收再利用，避免资源和能源的浪费，是目前面临的一个重要难题。

中国专利CN110318289A公开了一种咖啡渣纸托及其制备方法，以咖啡渣和原木浆作为主要原料制备纸浆进而生产咖啡渣纸托，虽然一定程度降低了成本，但是咖啡渣的消耗量仅为原料的10％左右，环保性和资源化利用程度需进一步提升。中国专利CN112111994A公开了一种茶叶渣纸托及其制备方法，以原木浆、茶叶渣、纤维素、豆粕和水为主要原料制备具有一定力学强度的茶叶渣纸托，但是即使在已经施行垃圾分类的城市，也不可避免会出现成团的垃圾丢弃现象，严重影响城市美观，虽然可以通过耗费相应的人力、物力进行解决，但是残留的现有纸浆塑材影响植物系统的发展和平衡。

因此，本发明以甘蔗渣、废纸为主要原料制备纸浆，创造性的引入营养成分和植物基原料以提供一种植物友好型纸浆模塑，在具有合适的硬度和防冲击性能的同时，可以高速降解并再生为绿色植物，实现了资源的回收再利用的同时可以起到美化环境的作用，为可持续发展提供了一种全新的思路，具有重要的研究意义和发展潜力。

发明内容

本发明提供了一种植物友好型纸浆模塑，按重量份计，包括以下原料：纸浆80-100份、植物基原料0.4-1.5份。

作为一种优选的技术方案，所述植物基原料的质量为纸浆质量的0.6％～1％，本申请人通过在探究过程中发现，将植物基原料的质量控制为纸浆质量的0.6％～1％，在不影响纸浆模塑的硬度和防冲击性能的前提下，显著提高纸浆模塑的可降解能力，同时在纸浆模塑与土壤接触后，可以在降解的同时生长出绿色植物，自发进行城市环境美化，减少环保工作人员的工作量，实现资源化利用和可持续发展。

作为一种优选的技术方案，按重量百分比计，所述纸浆的原料包括长纤维纸浆98～99.8％，营养成分0.2％～2％；本申请中采用长纤维纸浆作为纸浆的主要原料以充分保证制备的纸浆模塑具有较高的硬度和防冲击性能，满足纸浆模塑作为纸托、纸盘、蛋盒和蛋托的实际使用需求。配合营养成分，可以为后续植物基原料的生长发育起到充分的促进作用，同时提高纸浆模塑的降解速度。

作为一种优选的技术方案，所述长纤维纸浆为废纸浆、甘蔗渣纸浆中的一种或两者的组合。优选的，所述长纤维纸浆为废纸浆或甘蔗渣纸浆；由于地域条件的限制，采用废纸和甘蔗渣混合纸浆的原料运输成本较高，因此可根据所述地域，选择废纸浆或甘蔗渣作为长纤维纸浆，充分实现当地的废物资源化利用，同时有效节约成本。

作为一种优选的技术方案，所述废纸浆为利乐包装分离纸浆，所述利乐包装分离纸浆通过收集废弃的利乐包装纸，利乐包装纸分为外层纸壳、中层膜层和内层聚乙烯膜层，所述利乐包装分离纸浆通过将利乐包装纸进行粉碎后加入水浸泡，之后进行高速搅拌，搅拌后加入氯化钠，原料出现分层，分离即得利乐包装分离纸浆。

作为一种优选的技术方案，所述营养成分为选自玉米淀粉、马铃薯淀粉、红薯淀粉、壳聚糖、羟丙基甲基纤维素中的至少一种；优选的，所述营养成分为玉米淀粉、壳聚糖和羟丙基甲基纤维素的组合，本申请发现，通过采用玉米淀粉、壳聚糖和羟丙基甲基纤维素的组合作为营养成分，缩短了纸浆模塑的降解时间，同时采用的玉米淀粉、壳聚糖和羟丙基甲基纤维素可以给植物基原料生长提供所需的养分和保护，有助于缩短植物基原料生长所需时间。优选的，所述玉米淀粉、壳聚糖和羟丙基甲基纤维素的质量比为(3-5)：(0.8-1.2)：(1-3)，在为植物基原料生长提供相应的养分和保护的同时，提高纸浆塑材的强度和产品质量，使提供的纸浆塑材具有一定的抗菌防霉效果，提高使用安全性，有利于大规模推广使用。

作为一种优选的技术方案，所述纸浆的制备方法为将营养成分加入盛有长纤维纸浆的打浆桶中搅拌混合均匀即得纸浆。

作为一种优选的技术方案，所述植物基原料为植物种子或孢子；植物的种子和孢子具有生物活性，将植物的种子或孢子引入纸浆中，可以实现后续纸浆模塑高速降解后作为绿色植物再生；优选的，所述植物基原料为粒径较小的菊科植物种子或杂草种子或蕨类植物孢子。优选的，所述植物种子选自小雏菊种子、波斯菊种子、蛇目菊种子、百日草种子、薇甘菊种子、杂草种子、扇蕨孢子中的任意一种。优选的，所述植物种子为小雏菊种子或杂草种子，可以适应全国各地的生长条件，扩大应用范围，便于进行市场推广利用，避免由于地理环境或气候因素影响纸浆模塑的降解和再生。

本发明另一方面提供了一种植物友好型纸浆模塑的制备方法，至少包括以下制备步骤：

(1)配桨：将纸浆按照一定比例稀释制备纸浆原液。

(2)提桨：采用提桨网将纸浆原液进行初步定型，待提桨网无成股浆液流下时，加入植物基原料得到植物基初定型材料。

(3)定型：将植物基初定型材料注入成型浆池中，通过真空吸浆吸入真空机中进行成型，之后置于高压定型机中进行高压定型即得。

所述步骤(1)中纸浆稀释的具体步骤为：将纸浆按照纸浆与水的质量比为1：(7-10)的比例配制纸浆原液。

本申请中通过将植物基原料在提桨过程中待待提桨网无成股浆液流下时加入，避免由于植物基原料与过量的水接触导致植物基原料失去活性，影响纸浆模塑的降解和再生。

有益效果：

1、本发明提供了一种具有合适的硬度和防冲击性能的同时，可以高速降解并再生为绿色植物，实现了资源的回收再利用的同时可以起到美化环境的作用的植物友好型纸浆模塑，为可持续发展提供了一种全新的思路。

2、将植物基原料的质量控制为纸浆质量的0.6％～1％，在不影响纸浆模塑的硬度和防冲击性能的前提下，显著提高纸浆模塑的可降解能力，同时在纸浆模塑与土壤接触后，可以在降解的同时生长出绿色植物，自发进行城市环境美化，减少环保工作人员的工作量，实现资源化利用和可持续发展。

3、可根据所处地域，选择废纸浆或甘蔗渣作为长纤维纸浆，充分保证制备的纸浆模塑具有较高的硬度和防冲击性能，满足纸浆模塑作为纸托、纸盘、蛋盒和蛋托的实际使用需求的同时实现当地的废物资源化利用，有效节约成本。

4、采用玉米淀粉、壳聚糖和羟丙基甲基纤维素的组合作为营养成分，并控制玉米淀粉、壳聚糖和羟丙基甲基纤维素的质量比为(3-5)：(0.8-1.2)：(1-3)，缩短了纸浆模塑的降解时间，同时给植物基原料生长提供所需的养分和保护，有助于缩短植物基原料生长所需时间，提高纸浆塑材的强度和产品质量，使提供的纸浆塑材具有一定的抗菌防霉效果，提高使用安全性，有利于大规模推广使用。

5、采用粒径较小的植物种子或孢子，尤其是小雏菊种子或杂草种子作为植物基原料，将植物的种子或孢子引入纸浆中，可以实现后续纸浆模塑高速降解后作为绿色植物再生，实现城市垃圾山向绿色植物的转换。

具体实施方式

实施例1

本发明的实施例1一方面提供了一种植物友好型纸浆模塑，按重量份计，包括以下原料：纸浆90份、植物基原料0.9份。

所述植物基原料的质量为纸浆质量的1％。

按重量百分比计，所述纸浆的原料包括长纤维纸浆99％，营养成分1％。

所述长纤维纸浆为废纸浆，所述废纸浆为利乐包装分离纸浆，所述利乐包装分离纸浆通过收集废弃的利乐包装纸，利乐包装纸分为外层纸壳、中层膜层和内层聚乙烯膜层，所述利乐包装分离纸浆通过将利乐包装纸进行粉碎后加入水浸泡，之后进行高速搅拌，搅拌后加入氯化钠，原料出现分层，分离即得利乐包装分离纸浆。

所述营养成分为玉米淀粉、壳聚糖和羟丙基甲基纤维素的组合；所述玉米淀粉、壳聚糖和羟丙基甲基纤维素的质量比为4：1：2。

所述纸浆的制备方法为将营养成分加入盛有长纤维纸浆的打浆桶中搅拌混合均匀即得纸浆。

所述植物基原料为植物种子，所述植物种子为小雏菊种子。

本发明的实施例1另一方面提供了一种植物友好型纸浆模塑的制备方法，包括以下制备步骤：

(1)配桨：将纸浆按照一定比例稀释制备纸浆原液。

(2)提桨：采用提桨网将纸浆原液进行初步定型，待提桨网无成股浆液流下时，加入植物基原料得到植物基初定型材料。

(3)定型：将植物基初定型材料注入成型浆池中，通过真空吸浆吸入真空机中进行成型，之后置于高压定型机中进行高压定型即得。

所述步骤(1)中纸浆稀释的具体步骤为：将纸浆按照纸浆与水的质量比为1：8的比例配制纸浆原液。

所述植物友好型纸浆模塑应用于制备纸托，将废弃纸托置于土壤中，在25℃下，10天后完全降解并生长出小雏菊。

实施例2

本发明的实施例2一方面提供了一种植物友好型纸浆模塑，按重量份计，包括以下原料：纸浆100份、植物基原料1份。

所述植物基原料的质量为纸浆质量的1％。

按重量百分比计，所述纸浆的原料包括长纤维纸浆99％，营养成分1％。

所述长纤维纸浆为废纸浆，所述废纸浆为利乐包装分离纸浆，所述利乐包装分离纸浆通过收集废弃的利乐包装纸，利乐包装纸分为外层纸壳、中层膜层和内层聚乙烯膜层，所述利乐包装分离纸浆通过将利乐包装纸进行粉碎后加入水浸泡，之后进行高速搅拌，搅拌后加入氯化钠，原料出现分层，分离即得利乐包装分离纸浆。

所述营养成分为玉米淀粉、壳聚糖和羟丙基甲基纤维素的组合；所述玉米淀粉、壳聚糖和羟丙基甲基纤维素的质量比为5：1.2：3。

所述纸浆的制备方法为将营养成分加入盛有长纤维纸浆的打浆桶中搅拌混合均匀即得纸浆。

所述植物基原料为植物种子，所述植物种子为杂草种子。

本发明的实施例2另一方面提供了一种植物友好型纸浆模塑的制备方法，包括以下制备步骤：

(1)配桨：将纸浆按照一定比例稀释制备纸浆原液。

(2)提桨：采用提桨网将纸浆原液进行初步定型，待提桨网无成股浆液流下时，加入植物基原料得到植物基初定型材料。

(3)定型：将植物基初定型材料注入成型浆池中，通过真空吸浆吸入真空机中进行成型，之后置于高压定型机中进行高压定型即得。

所述步骤(1)中纸浆稀释的具体步骤为：将纸浆按照纸浆与水的质量比为1：8的比例配制纸浆原液。

所述植物友好型纸浆模塑应用于制备蛋托，将废弃蛋托置于土壤中，在25℃下，7天后完全降解并生长出杂草。

Claims (1)

1.一种植物友好型纸浆模塑，其特征在于，按重量份计，包括以下原料：纸浆80-100份、植物基原料0.4-1.5份；所述植物基原料的质量为纸浆质量的0.6％～1％；按重量百分比计，所述纸浆的原料包括长纤维纸浆98～99.8％，营养成分0.2％～2％；所述长纤维纸浆为废纸浆或甘蔗渣纸浆；所述营养成分为玉米淀粉、壳聚糖和羟丙基甲基纤维素的组合；所述玉米淀粉、壳聚糖和羟丙基甲基纤维素的质量比为(3-5)：(0.8-1.2)：(1-3)；所述植物基原料为菊科植物种子、杂草种子、蕨类植物孢子中的一种；

所述植物友好型纸浆模塑的制备方法，至少包括以下制备步骤：

(1)配浆：将纸浆按照一定比例稀释制备纸浆原液；

(2)提浆：采用提桨网将纸浆原液进行初步定型，待提桨网无成股浆液流下时，加入植物基原料得到植物基初定型材料；

(3)定型：将植物基初定型材料注入成型浆池中，通过真空吸浆吸入真空机中进行成型，之后置于高压定型机中进行高压定型即得。