CN112647359A - 一种抗菌纸杯及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种抗菌纸杯及其生产方法。所述纸杯包括杯体，杯体包括第一抗菌层和第二抗菌层，以及设置在第一抗菌层和第二抗菌层之间的中间层；在第一抗菌层或第二抗菌层远离中间层的一侧设置有淋膜层；第一抗菌层和第二抗菌层的材质均包括以下组分：竹纤维、魔芋葡甘聚糖、淀粉改性海泡石、分散剂；中间层的材质包括以下组分：植物纤维浆、纳米氮化硅、淀粉改性海泡石、分散剂；淋膜层的材质包括以下组分：硅酸盐载银抗菌粉、低密度高压聚乙烯和纳米氧化锌。采用本申请方法生产的纸杯为四层结构，第一抗菌层浆料和第二抗菌层浆料以及淋膜层浆料可以赋予纸杯良好且持久的抗菌效果，中间层可以赋予纸杯较好的强度和挺度。

Description

一种抗菌纸杯及其生产方法
技术领域
本申请涉及纸杯领域，特别涉及一种抗菌纸杯及其生产方法。
背景技术
一次性纸杯是人们日常生活中必不可少的用品，特别是餐饮行业中，一次性纸杯的使用量非常大。 目前，市面上的普通纸杯大多是把化学木浆制成的原纸(白纸板)进行机械加工、覆盖一层聚乙烯塑料淋膜所制得，虽然使用方便、成本低廉，但是在制作过程中会消耗大量木材，不利于可持续发展，而且纸杯抗菌性较差，在纸杯生产后长时间如未使用，杯身会有细菌滋生，对使用者的健康产生影响。
发明内容
针对相关技术中纸杯抗菌性较差的问题，本申请提供一种抗菌纸杯及其生产方法。
第一方面，本申请提供的一种抗菌纸杯，采用如下的技术方案：
一种抗菌纸杯，包括杯体，所述杯体包括第一抗菌层和第二抗菌层，以及设置在第一抗菌层和第二抗菌层之间的中间层；在所述第一抗菌层或第二抗菌层远离中间层的一侧设置有淋膜层；
所述第一抗菌层和第二抗菌层的材质均包括以下重量份的组分：竹纤维15-30份、魔芋葡甘聚糖3-7份、淀粉改性海泡石8-18份、分散剂1-2份；
所述中间层的材质包括以下重量份的组分：植物纤维浆40-55份、纳米氮化硅0.05-0.1份、淀粉改性海泡石8-18份、分散剂1-2份；
所述淋膜层的材质包括以下重量份的组分：硅酸盐载银抗菌粉3-9份、低密度高压聚乙烯91-97份和纳米氧化锌3-5份。
通过采用上述技术方案，本申请的杯体为四层结构，包括第一抗菌层和第二抗菌层、第一抗菌层和第二抗菌层之间的中间层，以及位于第一抗菌层或第二抗菌层远离中间层一侧设置的淋膜层。四层结构的杯体不仅具有良好的抗菌性能，而且还具有良好的挺度，具体如下：
本申请的第一抗菌层和第二抗菌层采用竹纤维作为基础料，竹纤维中含有天然的抗菌成分“竹琨”，其能够抑制微生物的生长和繁殖，而且竹子的生长周期短，能够可持续的利用。第一抗菌层和第二抗菌层中的魔芋葡甘聚糖具有很强的抗菌作用，而且魔芋葡甘聚糖的加入能够使竹纤维浆料形成一个致密的结构，从而促进填料均匀的分散在竹纤维浆液中，提高材料的挺度。采用淀粉改性后的海泡石作为纸张的填料，一方面可以改善填料与竹纤维的结合能力，提高填料的添加量，降低其他成分的使用量，从而降低纸张的生产成本；另一方面，还能有效改善纸张的强度性能。
本申请的中间层选用植物纤维浆作为基础料，植物纤维浆成本低廉、原料易得，且能够赋予杯体较高的强度。在植物纤维浆中加入微量的纳米氮化硅能够进一步提高杯体的机械强度，且能够提高杯体的耐腐蚀性和耐高温性，使纸杯在盛放温度较高的液体时，依旧能够保持较好的外形。淀粉改性海泡石在中间层起到与第一抗菌层和第二抗菌层同样的效果。
本申请在第一抗菌层或第二抗菌层外还包覆有淋膜层，淋膜层中的硅酸盐载银抗菌粉和纳米氧化锌可以起到抗菌、抑菌的作用，作用时间较长，在纸杯生产后的较长时间内可有效抑制有害微生物的生长繁殖，而且硅酸盐载银抗菌粉和纳米氧化锌均属于比较安全的化学物质，不会对人体造成伤害。本申请淋膜层中的低密度高压聚乙烯能够起到防水的效果，与高温溶液接触后不会产生难闻的气味，安全无毒、成型加工性能好。
综上所述，本申请的纸杯具有较好的抗菌、抑菌效果，且具有良好的杯身挺度，成本低廉，安全环保。
可选的，所述植物纤维浆包括芨芨草浆、黄麻浆、桉木浆、红松纤维浆中的两种或两种以上。
通过采用上述技术方案，本申请采用四种植物纤维进行混合复配，将不同长度和宽度的纤维进行混合交联，可以形成结构稳定的网状结构，增加了杯身的强度。
可选的，所述淀粉改性海泡石的改性方法为：配置2-5wt%的淀粉溶液，在80-90℃糊化50-70min，调节糊化淀粉溶液pH至10.5-11.5后，向溶液中加入乙酸，淀粉与乙酸的质量比为1:(0.5-2)，将淀粉和乙酸混合物在80-90℃下加热30-60min；将上述加热后的混合液加入到120-160g/L的海泡石水悬液中，80-90℃下搅拌10-15min，调节溶液pH至2-3，最后用水洗涤沉淀至中性，干燥获得淀粉改性海泡石。优选的，采用0.1-0.3M NaOH溶液调节糊化淀粉溶液pH，采用1-2M HCl溶液调节淀粉、乙酸和海泡石混合液的pH。
通过采用上述技术方案，本申请通过严格控制海泡石改性过程中的温度和溶剂的添加量，最终制备获得淀粉改性海泡石在提高杯体挺度的同时，还最大限度的减少了其他成分的使用量，有效降低了纸杯的生产成本，使生产企业获得更大的经济效益。
优选的，所述分散剂选用聚丙烯酰胺或聚氧化乙烯。
通过采用上述技术方案，本申请聚丙烯酰胺或聚氧化乙烯的加入可以使其他组分均匀的分散在基础料中，避免组分结块，使材料获得更加均一的性能。
可选的，所述第一抗菌层和第二抗菌层的材质均还包括爵床粉2-3份、紫苏粉1-2份、秦艽粉2-3份、蚤休3-4份。
通过采用上述技术方案，本申请在第一抗菌层和第二抗菌层中进一步加入四种中药成分，这四种中药成分配合使用可以进一步提高纸杯的抗菌性能；而且，这四种中药成分与不同抗菌机理的竹纤维和魔芋葡甘聚糖复配形成抗菌体系可以有效抑制不同种属的有害微生物，具有广谱抗菌的功效。
可选的，所述中间层的材质还包括醇酸树脂4-5份。
通过采用上述技术方案，本申请在中间层中进一步加入醇酸树脂，醇酸树脂附着力较强，醇酸树脂与植物纤维浆混合后可以提高材料的韧性以及耐腐蚀性。
可选的，所述淋膜层的材质还包括纳米碳化硅0.01-0.1份、松柏醇0.1-0.3份。
通过采用上述技术方案，本申请在淋膜层中进一步加入微量的纳米碳化硅和少量的松柏醇，纳米碳化硅和松柏醇均可以有效抑制杯身上有害微生物的滋生，提高了纸杯的抗菌性能，而且纳米碳化硅还能够进一步提高整个杯体的强度，使纸杯在盛放较热溶液时依旧能保持较好的外形。
第二方面，本申请提供的一种抗菌纸杯的生产方法，采用如下的技术方案：
一种抗菌纸杯的生产方法，包括以下步骤：
S1.第一抗菌层浆料和第二抗菌层浆料的制备
a.称取规定量的竹纤维进行打浆，使纤维两头分丝；
b.向打浆后的竹纤维中加入规定量的魔芋葡甘聚糖、淀粉改性海泡石和分散剂，混合均匀；
S2.中间层浆料的制备
a.称取规定量的植物纤维浆进行纤维疏解；
b.向纤维疏解后的植物纤维浆中加入规定量的纳米氮化硅、淀粉改性海泡石和分散剂，混合均匀；
S3.原纸的制备
将第一抗菌层浆料、第二抗菌层浆料和中间层浆料进行纸张抄造，三层浆料压合形成原纸；
S4.淋膜处理：
a.称取规定量的硅酸盐载银抗菌粉、纳米氧化锌和低密度高压聚乙烯，进行搅拌混合均匀，获得淋膜浆料；
b.采用淋膜浆料对原纸的正面或反面进行淋膜处理；
S5.模切：将淋膜后的原纸切割成扇形纸片；
S6.成型：将扇形纸片经超声波粘合形成纸筒、杯底成型、翻底调节、底部滚花、杯口卷边，获得抗菌纸杯。
通过采用上述技术方案，本申请首先分别制备第一抗菌层浆料和第二抗菌层浆料以及中间层浆料，然后将浆料送入造纸机纸张抄造、压制，最终获得三层结构的原纸，将获得的原纸采用淋膜浆料进行淋膜处理，赋予纸张抗菌性和防水性，最后进行模切、成型，最终得到抗菌纸杯。本申请抗菌纸杯的整个生产工艺较为简单，均使用常规生产设备，适合工业化生产，适宜大范围推广。
可选的，步骤S1a和S2a中，第一抗菌层浆料、第二抗菌层浆料和中间层浆料的打浆浓度均为2.5-3.5%。
通过采用上述技术方案，本申请将第一抗菌层、第二抗菌层和中间层的打浆浓度控制在2.5-3.5%，可以生产得到表面平整度较高、机械强度较高的纸张。
可选的，步骤S4a中，淋膜浆料混合后，在30-50r/min下，正向搅拌20-40min，反向搅拌20-40min。
通过采用上述技术方案，本申请将淋膜浆料各组分混合后进行充分搅拌，使抗菌剂可以充分的分散在淋膜浆料中，从而保证淋膜后的纸张具有均一的性能。
可选的，步骤S4b中，淋膜处理的条件如下：挤出温度：膜头1区320±20℃，膜头2区320±20℃，膜头3区320±20℃，膜头4区320±20℃，膜头5区320±20℃，膜头6区320±20℃，膜头7区320±20℃；膜径温度330±20℃；三通温度330±20℃；料筒1区180±20℃，料筒2区250±20℃，料筒3区260±20℃，料筒4区300±20℃，料筒5区330±20℃，料筒6区330±20℃，料筒7区330±20℃，料筒8区330±20℃；车速105±5m/min。
通过采用上述技术方案，本申请严格控制淋膜处理过程中的工艺参数，使淋膜层与第一抗菌层或第二抗菌层结合更为紧密，赋予整个纸杯均一且良好的防水性和抗菌性。
可选的，步骤S1b中还加入规定量的爵床粉、紫苏粉、秦艽粉和蚤休，混合均匀后放入密闭罐中，向密闭罐中通入90-110℃的含有漂白剂的水蒸气，同时提高罐内压力至2-2.2MPa，处理2-3h。优选的，漂白剂选用次氯酸钠溶液，漂白剂在水蒸气的含量为4-8%。
通过采用上述技术方案，本申请对加入四种中药成分的第一抗菌层浆料或第二抗菌层浆料进行脱色处理，从而使生产的纸杯能够符合行业规定，而且还能提高纸杯的美观度。
可选的，步骤S2b中还加入规定量的醇酸树脂。
通过采用上述技术方案，本申请在中间层浆料中加入醇酸树脂，进一步提高了纸杯的强度。
可选的，步骤S4a中还加入规定量的纳米碳化硅和松柏醇。
通过采用上述技术方案，本申请在淋膜浆料中加入纳米碳化硅和松柏醇，不仅提高了纸杯的抗菌性能，还提高了纸杯的挺度。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、本申请纸杯采用四层浆料制成，第一抗菌层浆料和第二抗菌层浆料以及淋膜层浆料可以赋予纸杯良好且持久的抗菌效果，中间层可以赋予纸杯较好的强度和挺度；
2、本申请在第一抗菌层浆料和第二抗菌层浆料中进一步加入四种中药成分，在淋膜层浆料中进一步加入纳米碳化硅和松柏醇，在延长纸杯抗菌时间的同时，使其具有更为广泛的抗菌效果；
3、本申请在中间层浆料中进一步加入醇酸树脂，进一步提高了纸杯的挺度，使纸杯在盛放较热液体时，依旧能够保持较好的外形。
附图说明
图1是本申请杯体的结构示意图；
图2是图1沿B-B’线的剖面图；
图3是图2中A部放大图。
附图标记：1.杯体；2.中间层；3.第一抗菌层；4.第二抗菌层；5.淋膜层。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本申请作进一步详细说明。
本申请的硅酸盐载银抗菌粉购自晋大纳米科技（厦门）有限公司；
本申请的纳米氧化锌购自石家庄百高化工科技有限公司；
本申请的魔芋葡甘聚糖购自河南建昌精细化工有限公司；
本申请的松柏醇购自四川省维克奇生物科技有限公司；
本申请的纳米氮化硅和纳米碳化硅购自中国科学院晨读有机化学有限公司；
本申请的海泡石购自灵寿县佳恒矿产品加工厂；
本申请的低密度高压聚乙烯购自青岛市得惠化工有限公司；
本申请的聚丙烯酰胺购自江苏省中浩远达环境工程有限公司；
本申请的聚氧化乙烯购自河南德英化工产品有限公司；
本申请的醇酸树脂购自郑州阡陌进出口有限公司。
如图1和图2所示，一种抗菌纸杯，包括杯体1，结合图3，所述杯体1包括第一抗菌层3和第二抗菌层4，以及设置在第一抗菌层3和第二抗菌层4之间的中间层2；在所述第二抗菌层4远离中间层2的一侧设置有淋膜层5，淋膜层5位于纸杯的内侧与盛放的液体接触。
上述纸杯采用以下制备例和实施例制得：
制备例1
淀粉改性海泡石的改性方法为：
配置2wt%的木薯淀粉溶液，在80℃糊化70min，采用0.1M NaOH溶液调节糊化淀粉溶液pH至10.5后，向溶液中加入乙酸，木薯淀粉与乙酸的质量比为1:0.5，将淀粉和乙酸混合物在90℃下加热30min；将上述加热后的混合液加入到120g/L的海泡石水悬液中，80℃下搅拌15min，采用2M HCl溶液调节溶液pH至2，最后用水洗涤沉淀至中性，干燥获得淀粉改性海泡石。
制备例2
淀粉改性海泡石的改性方法为：
配置5wt%的木薯淀粉溶液，在90℃糊化50min，采用0.3M NaOH溶液调节糊化淀粉溶液pH至11.5后，向溶液中加入乙酸，木薯淀粉与乙酸的质量比为1:2，将淀粉和乙酸混合物在80℃下加热60min；将上述加热后的混合液加入到160g/L的海泡石水悬液中，90℃下搅拌10min，采用1M HCl溶液调节溶液pH至3，最后用水洗涤沉淀至中性，干燥获得淀粉改性海泡石。
制备例3
淀粉改性海泡石的改性方法为：
配置3wt%的木薯淀粉溶液，在85℃糊化60min，采用0.2M NaOH溶液调节糊化淀粉溶液pH至11后，向溶液中加入乙酸，木薯淀粉与乙酸的质量比为1:1，将淀粉和乙酸混合物在85℃下加热45min；将上述加热后的混合液加入到140g/L的海泡石水悬液中，85℃下搅拌13min，采用1.5M HCl溶液调节溶液pH至2.5，最后用水洗涤沉淀至中性，干燥获得淀粉改性海泡石。
实施例1
一种抗菌纸杯的生产方法，包括以下步骤：
S1.第一抗菌层浆料和第二抗菌层浆料的制备
a.称取15kg漂白的竹纤维加入打浆机中进行打浆，使纤维两头分丝，打浆浓度均为2.5%；
b.向打浆后的竹纤维中加入7kg魔芋葡甘聚糖、8kg制备例1制备的淀粉改性海泡石和2kg聚丙烯酰胺，混合均匀；
S2.中间层浆料的制备
a.称取40kg植物纤维浆加入打浆机进行纤维疏解，打浆浓度均为2.5%；所述植物纤维浆为芨芨草浆和黄麻浆等比例混合；
b.向纤维疏解后的植物纤维浆中加入0.1kg纳米氮化硅、8kg制备例1制备的淀粉改性海泡石和2kg聚丙烯酰胺，混合均匀；
S3.原纸的制备
将第一抗菌层浆料、第二抗菌层浆料和中间层浆料加入造纸机内进行纸张抄造，三层浆料压合形成原纸；
S4.淋膜处理：
a.称取9kg硅酸盐载银抗菌粉、纳米氧化锌3kg和91kg低密度高压聚乙烯于搅拌机，在30r/min条件下，正向搅拌20min，反向搅拌40min，获得淋膜浆料；
b.采用淋膜浆料对原纸的正面或反面进行淋膜处理；
淋膜处理的条件如下：挤出温度：膜头1区340℃，膜头2区340℃，膜头3区340℃，膜头4区340℃，膜头5区340℃，膜头6区340℃，膜头7区340℃；膜径温度350℃；三通温度350℃；料筒1区200℃，料筒2区270℃，料筒3区280℃，料筒4区320℃，料筒5区350℃，料筒6区350℃，料筒7区350℃，料筒8区350℃；车速110m/min；
S5.收卷：收卷规格680kg/卷；
S6.印刷：根据设计图案进行印刷；
S5.模切：将原纸切割成扇形纸片；
S6.成型：将扇形纸片经超声波粘合形成纸筒、杯底成型、翻底调节、底部滚花、杯口卷边，获得抗菌纸杯。
具体成型操作参数为：纸边温度：上180℃，下160℃；底1#360℃，底2#360℃；卷口温度37℃；速度95只/min；超声波频率0.1MHz。
实施例2
一种抗菌纸杯的生产方法，包括以下步骤：
S1.第一抗菌层浆料和第二抗菌层浆料的制备
a.称取30kg漂白的竹纤维加入打浆机中进行打浆，使纤维两头分丝，打浆浓度均为3.5%；
b.向打浆后的竹纤维中加入3kg魔芋葡甘聚糖、18kg制备例2制备的淀粉改性海泡石和1kg聚氧化乙烯，混合均匀；
S2.中间层浆料的制备
a.称取55kg植物纤维浆加入打浆机进行纤维疏解，打浆浓度均为3.5%；所述植物纤维浆为芨芨草浆和桉木浆等比例混合；
b.向纤维疏解后的植物纤维浆中加入0.05kg纳米氮化硅、18kg制备例2制备的淀粉改性海泡石和1kg聚氧化乙烯，混合均匀；
S3.原纸的制备
将第一抗菌层浆料、第二抗菌层浆料和中间层浆料加入造纸机内进行纸张抄造，三层浆料压合形成原纸；
S4.淋膜处理：
a.称取3kg硅酸盐载银抗菌粉、纳米氧化锌5kg和97kg低密度高压聚乙烯于搅拌机，在50r/min条件下，正向搅拌40min，反向搅拌20min，获得淋膜浆料；
b.采用淋膜浆料对原纸的正面或反面进行淋膜处理；
淋膜处理的条件如下：挤出温度：膜头1区300℃，膜头2区300℃，膜头3区300℃，膜头4区300℃，膜头5区300℃，膜头6区300℃，膜头7区300℃；膜径温度310℃；三通温度310℃；料筒1区160℃，料筒2区230℃，料筒3区240℃，料筒4区280℃，料筒5区310℃，料筒6区310℃，料筒7区310℃，料筒8区310℃；车速100m/min；
S5.收卷：收卷规格640kg/卷；
S6.印刷：根据设计图案进行印刷；
S5.模切：将原纸切割成扇形纸片；
S6.成型：将扇形纸片经超声波粘合形成纸筒、杯底成型、翻底调节、底部滚花、杯口卷边，获得抗菌纸杯。
具体成型操作参数为：纸边温度：上220℃，下200℃；底1#400℃，底2#400℃；卷口温度57℃；速度135只/min；超声波频率2MHz。
实施例3
一种抗菌纸杯的生产方法，包括以下步骤：
S1.第一抗菌层浆料和第二抗菌层浆料的制备
a.称取25kg漂白的竹纤维加入打浆机中进行打浆，使纤维两头分丝，打浆浓度均为3%；
b.向打浆后的竹纤维中加入5kg魔芋葡甘聚糖、13kg制备例3制备的淀粉改性海泡石和1.5kg聚氧化乙烯，混合均匀；
S2.中间层浆料的制备
a.称取45kg植物纤维浆加入打浆机进行纤维疏解，打浆浓度均为3%；所述植物纤维浆为芨芨草浆和红松纤维浆等比例混合；
b.向纤维疏解后的植物纤维浆中加入0.08kg纳米氮化硅、13kg制备例3制备的淀粉改性海泡石和1.5kg聚丙烯酰胺，混合均匀；
S3.原纸的制备
将第一抗菌层浆料、第二抗菌层浆料和中间层浆料加入造纸机内进行纸张抄造，三层浆料压合形成原纸；
S4.淋膜处理：
a.称取5kg硅酸盐载银抗菌粉、纳米氧化锌4kg和95kg低密度高压聚乙烯于搅拌机，在40r/min条件下，正向搅拌30min，反向搅拌30min，获得淋膜浆料；
b.采用淋膜浆料对原纸的正面或反面进行淋膜处理；
淋膜处理的条件如下：挤出温度：膜头1区320℃，膜头2区320℃，膜头3区320℃，膜头4区320℃，膜头5区320℃，膜头6区320℃，膜头7区320℃；膜径温度330℃；三通温度330℃；料筒1区180℃，料筒2区250℃，料筒3区260℃，料筒4区300℃，料筒5区330℃，料筒6区330℃，料筒7区330℃，料筒8区330℃；车速105m/min；
S5.收卷：收卷规格660kg/卷；
S6.印刷：根据设计图案进行印刷；
S5.模切：将原纸切割成扇形纸片；
S6.成型：将扇形纸片经超声波粘合形成纸筒、杯底成型、翻底调节、底部滚花、杯口卷边，获得抗菌纸杯。
具体成型操作参数为：纸边温度：上200℃，下180℃；底1#380℃，底2#380℃；卷口温度47℃；速度115只/min；超声波频率1MHz。
实施例4
一种抗菌纸杯的生产方法，与实施例1的不同之处在于：步骤S2a中，所述植物纤维浆为黄麻浆和桉木浆等比例混合。
实施例5
一种抗菌纸杯的生产方法，与实施例1的不同之处在于：步骤S2a中，所述植物纤维浆为黄麻浆和红松纤维浆等比例混合。
实施例6
一种抗菌纸杯的生产方法，与实施例1的不同之处在于：步骤S2a中，所述植物纤维浆为桉木浆和红松纤维浆等比例混合。
实施例7
一种抗菌纸杯的生产方法，与实施例1的不同之处在于：步骤S2a中，所述植物纤维浆为芨芨草浆、黄麻浆、桉木浆等比例混合。
实施例8
一种抗菌纸杯的生产方法，与实施例1的不同之处在于：步骤S2a中，所述植物纤维浆为芨芨草浆、桉木浆、红松纤维浆等比例混合。
实施例9
一种抗菌纸杯的生产方法，与实施例1的不同之处在于：步骤S2a中，所述植物纤维浆为黄麻浆、桉木浆、红松纤维浆等比例混合。
实施例10
一种抗菌纸杯的生产方法，与实施例1的不同之处在于：步骤S2a中，所述植物纤维浆为芨芨草浆、黄麻浆、桉木浆、红松纤维浆等比例混合。
实施例11
一种抗菌纸杯的生产方法，与实施例2的不同之处在于：步骤S1b中还加入爵床粉3kg、紫苏粉1kg、秦艽粉3kg、蚤休3kg，混合均匀后放入密闭罐中，向密闭罐中通入110℃的含有漂白剂的水蒸气，漂白剂在水蒸气的含量为8%，同时提高罐内压力至2MPa，处理3h。
实施例12
一种抗菌纸杯的生产方法，与实施例2的不同之处在于：步骤S1b中还加入爵床粉2kg、紫苏粉2kg、秦艽粉2kg、蚤休4kg，混合均匀后放入密闭罐中，向密闭罐中通入90℃的含有漂白剂的水蒸气，漂白剂在水蒸气的含量为4%，同时提高罐内压力至2.2MPa，处理2h。
实施例13
一种抗菌纸杯的生产方法，与实施例2的不同之处在于：步骤S2b中还加入醇酸树脂4kg。
实施例14
一种抗菌纸杯的生产方法，与实施例2的不同之处在于：步骤S2b中还加入醇酸树脂5kg。
实施例15
一种抗菌纸杯的生产方法，与实施例3的不同之处在于：步骤S4a中还加入纳米碳化硅0.01kg、松柏醇0.3kg。
实施例16
一种抗菌纸杯的生产方法，与实施例3的不同之处在于：步骤S4a中还加入纳米碳化硅0.1kg、松柏醇0.1kg。
对比例1
一种抗菌纸杯的生产方法，与实施例1的不同之处在于：第一抗菌层浆料和第二抗菌层浆料中均不含魔芋葡甘聚糖。
对比例2
一种抗菌纸杯的生产方法，与实施例1的不同之处在于：中间层浆料中不含纳米氮化硅。
对比例3
一种抗菌纸杯的生产方法，与实施例2的不同之处在于：将第一抗菌层浆料、第二抗菌层浆料和中间层浆料中的淀粉改性海泡石替换为滑石粉。
对比例4
一种抗菌纸杯的生产方法，与实施例3的不同之处在于：淋膜浆料为6kg聚乳酸和15kg聚乙烯。
性能检测
对实施例1-16和对比例1-4生产的纸杯参照以下方法进行渗漏性能、杯身挺度、重金属含量、荧光性物质、脱色实验和微生物含量测定，实验结果参见表1和表2。
按照GB/T 27590-2011《纸杯（附标准修改单1）》对纸杯的渗漏性能和杯身挺度进行检测；
按照GB/T 5009.78的标准对纸杯重金属含量、荧光性物质、脱色实验和微生物含量进行测定。
纸杯的渗漏性能指标：其底部和侧面均不应漏水、渗水；
杯身挺度≥2.1N；
重金属含量铅≤5.0mg/kg,砷≤1.0mg/kg；
荧光性物质：（254nm及365nm）100平方厘米为5；
脱色实验：在水中或者乙醇中浸泡液不应有颜色；
微生物含量：对生产后以及在空气中放置1年后、3年后的纸杯进行检测；未检出：沙门氏菌、志贺氏菌、金黄色葡萄球菌、溶重性链球菌、大肠杆菌含量≤30g；
Figure 565328DEST_PATH_IMAGE001
Figure 36236DEST_PATH_IMAGE002
从表1可以看出，本申请实施例1-16方法生产的纸杯在渗漏性能、重金属含量、荧光性物质、脱色实验实验中均能符合检测标准。
另外，从表1可以看出，实施例1-12方法生产的杯体的杯身挺度在4.49N以上；实施例13、14方法生产的杯体的杯身挺度在5.13N以上，实验结果表明，中间层加入醇酸树脂对提高杯身的挺度有显著的效果；实施例15、16方法生产的杯体的杯身挺度在5.77N以上，实验结果表明，在淋膜层加入少量的纳米碳化硅可以显著提高材料的强度。对比例1与实施例1的不同之处在于第一抗菌层浆料和第二抗菌层浆料中不含魔芋葡甘聚糖，杯身挺度下降到3.29N，实验结果表明，本申请的魔芋葡甘聚糖能够与竹纤维形成网状结构，从而增加材料的强度；对比例2与实施例1的不同之处在于中间层浆料中不含纳米氮化硅，杯身挺度下降到2.24N，实验结果表明，纳米氮化硅的加入对杯身的强度具有显著的影响；对比例3与实施例2的不同之处在于将第一抗菌层浆料、第二抗菌层浆料和中间层浆料中的淀粉改性海泡石替换为滑石粉，杯身挺度下降到2.53N，实验结果表明，与常用的造纸填料滑石粉相比，淀粉改性海泡石在降低其他成分使用量的前提下，还能够增加材料的强度。
对本申请实施例1-16和对比例1-4方法生产后的纸杯进行微生物含量检测，均符合检测标准。将纸杯放置在空气中1年和3年后，对纸杯再次进行微生物含量检测，实验结果见表2。
从表2中可以看出，纸杯放置在空气中1年后，实施例1-16方法生产的纸杯微生物含量符合检测标准；对比例1与实施例1的不同之处在于第一抗菌层浆料和第二抗菌层浆料中均不含魔芋葡甘聚糖，纸杯放置在空气中1年后，纸杯微生物含量大于检测标准，实验结果表明，魔芋葡甘聚糖不仅能够增加杯体的挺度，还能够起到抗菌、抑菌的效果；对比例4与实施例3的不同之处在于淋膜浆料为聚乳酸和聚乙烯，纸杯放置在空气中1年后，纸杯微生物含量不符合检测标准，实验结果表明，硅酸盐载银抗菌粉和纳米氧化锌可以有效的抑制微生物的滋生。
从表2中还可以看出，纸杯放置在空气中3年后，实施例11、12以及实施例15、16方法生产的纸杯微生物含量依旧能够符合检测标准，实验结果表明，四种中药成分以及纳米碳化硅和松柏醇可以延长纸杯的抗菌时间，抗菌效果显著。
本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种抗菌纸杯，包括杯体（1），其特征在于：所述杯体（1）包括第一抗菌层（3）和第二抗菌层（4），以及设置在第一抗菌层（3）和第二抗菌层（4）之间的中间层（2）；在所述第一抗菌层（3）或第二抗菌层（4）远离中间层（2）的一侧设置有淋膜层（5）；
所述第一抗菌层（3）和第二抗菌层（4）的材质均包括以下重量份的组分：竹纤维15-30份、魔芋葡甘聚糖3-7份、淀粉改性海泡石8-18份、分散剂1-2份；
所述中间层（2）的材质包括以下重量份的组分：植物纤维浆40-55份、纳米氮化硅0.05-0.1份、淀粉改性海泡石8-18份、分散剂1-2份；
所述淋膜层（5）的材质包括以下重量份的组分：硅酸盐载银抗菌粉3-9份、低密度高压聚乙烯91-97份和纳米氧化锌3-5份。
2.根据权利要求1所述的一种抗菌纸杯，其特征在于：所述植物纤维浆包括芨芨草浆、黄麻浆、桉木浆、红松纤维浆中的两种或两种以上。
3.根据权利要求1所述的一种抗菌纸杯，其特征在于：所述淀粉改性海泡石的改性方法为：配置2-5wt%的淀粉溶液，在80-90℃糊化50-70min，调节糊化淀粉溶液pH至10.5-11.5后，向溶液中加入乙酸，淀粉与乙酸的质量比为1:(0.5-2)，将淀粉和乙酸混合物在80-90℃下加热30-60min；将上述加热后的混合液加入到120-160g/L的海泡石水悬液中，80-90℃下搅拌10-15min，调节溶液pH至2-3，最后用水洗涤沉淀至中性，干燥获得淀粉改性海泡石。
4.根据权利要求1所述的一种抗菌纸杯，其特征在于：所述分散剂选用聚丙烯酰胺或聚氧化乙烯。
5.根据权利要求1所述的一种抗菌纸杯，其特征在于：所述第一抗菌层（3）和第二抗菌层（4）的材质均还包括爵床粉2-3份、紫苏粉1-2份、秦艽粉2-3份、蚤休3-4份。
6.根据权利要求1所述的一种抗菌纸杯，其特征在于：所述中间层（2）的材质还包括醇酸树脂4-5份。
7.根据权利要求1所述的一种抗菌纸杯，其特征在于：所述淋膜层（5）的材质还包括纳米碳化硅0.01-0.1份、松柏醇0.1-0.3份。
8.一种权利要求1-4任一所述的抗菌纸杯的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1.第一抗菌层浆料和第二抗菌层浆料的制备
a.称取规定量的竹纤维进行打浆，使纤维两头分丝；
b.向打浆后的竹纤维中加入规定量的魔芋葡甘聚糖、淀粉改性海泡石和分散剂，混合均匀；
S2.中间层浆料的制备
a.称取规定量的植物纤维浆进行纤维疏解；
b.向纤维疏解后的植物纤维浆中加入规定量的纳米氮化硅、淀粉改性海泡石和分散剂，混合均匀；
S3.原纸的制备
将第一抗菌层浆料、第二抗菌层浆料和中间层浆料进行纸张抄造，三层浆料压合形成原纸；
S4.淋膜处理：
a.称取规定量的硅酸盐载银抗菌粉、纳米氧化锌和低密度高压聚乙烯，进行搅拌混合均匀，获得淋膜浆料；
b.采用淋膜浆料对原纸的正面或反面进行淋膜处理；
S5.模切：将淋膜后的原纸切割成扇形纸片；
S6.成型：将扇形纸片经超声波粘合形成纸筒、杯底成型、翻底调节、底部滚花、杯口卷边，获得抗菌纸杯。
9.根据权利要求8所述的一种抗菌纸杯的生产方法，其特征在于：步骤S1a和S2a中，第一抗菌层浆料、第二抗菌层浆料和中间层浆料的打浆浓度均为2.5-3.5%。
10.根据权利要求8所述的一种抗菌纸杯的生产方法，其特征在于：步骤S4b中，淋膜处理的条件如下：挤出温度：膜头1区320±20℃，膜头2区320±20℃，膜头3区320±20℃，膜头4区320±20℃，膜头5区320±20℃，膜头6区320±20℃，膜头7区320±20℃；膜径温度330±20℃；三通温度330±20℃；料筒1区180±20℃，料筒2区250±20℃，料筒3区260±20℃，料筒4区300±20℃，料筒5区330±20℃，料筒6区330±20℃，料筒7区330±20℃，料筒8区330±20℃；车速105±5m/min。
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