含有柑桔皮纖維的紙張的製作方法

2023-05-27 03:13:16

專利名稱：：含有柑桔皮纖維的紙張的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種含有柑桔皮纖維的紙張，尤其涉及一種含有取自橘子、檸檬、橙、清見(kiyomi)及凸櫳(dek叩on)等柑桔的皮纖維和枸樹(mulberry)纖維的紙張。
背景技術：
：傳統韓紙在製作過程中利用取自枸樹(papermulberry)和桑樹等樹皮的韌皮纖維進行製造工序，由於其纖維長度遠大於一般紙漿的纖維長度，因此組織強度高、纖維結合性良好。一般紙張具有pH4pH5.5的強酸性，會隨著時間流逝而水解，進而降低了紙張的保管性；與此相反的事，韓紙不僅使用壽命長、吸溼性良好(例如，高透溼性)，還體現了具有自然美的材料特性，因此被認為是高級紙張的代表之一。然而如此高級的韓紙卻在紙張市場裡節節敗退中，目前只能限於工藝或室內裝潢等用途上，為了克服上述難題，相關人士謀求了很多方法，其中之一就是向市場供應具有各種功能與用途的韓紙，包括添加了櫟木炭或漆木(lacquerpoison)等材料的功能性韓紙。在韓國濟州島柑桔類水果的加工過程中產生很多果皮，雖然其中的一部分作為飼料或中藥材使用，但大部分被直接廢棄，有些果皮還被非法丟棄。如果能把柑桔類的果皮資源化，不僅能排除陸地與海上的汙染原因，還能創造出新的附加價值。有鑑於此，本申請人在本申請之前提出了申請號為10-2006-0004265的"利用柑桔皮製作的韓紙"的專利申請，通過該專利申請公開了一種在韓紙製作過程的打漿工序中粉碎柑桔皮，並把該粉碎後的柑桔皮粉末添加進去的方法。上述利用柑桔皮製作的韓紙除了保存韓紙原有的材質外，還添加了柑桔皮獨特的色彩，散發著柑桔固有的香味。但是柑桔皮粉末與枸樹纖維的結合性不好，當在含柑桔皮粉末的韓紙製作過程中投入同量的粘合劑時，與一般韓紙相比，其厚度較厚、體積大而且密度很低，拉伸強度、破裂強度、撕裂強度及耐折度相對較低。
發明內容發明所解決的技術問題為了解決上述問題，本發明目的在於提供一種利用取自廢棄的柑桔類果皮的纖維作為原料而製成的紙張。本發明提供的高級紙張具有較高的強度與良好的吸溼性，保管性優異，還具有美麗的彩色花紋。本發明能把柑桔類水果的加工過程中產生的廢棄物加以資源化，不僅降低了生產成本，還有效地減少了環境汙染。技術方案本發明教及一##有柑桔皮纖維的紙築，；其是一種含有由橘子、薦樣、橙、清見(kiyomi)及凸櫳(dekopon)等柑桔的皮纖維和枸樹纖維的紙張。本發明中，把橘子、檸檬、橙、清見及凸櫳等一律統稱為術語"柑桔"。術語"柑桔皮纖維"指的是，把橘子皮、檸檬皮、橙皮、清見橘皮及凸櫳皮之類的柑桔皮放進氫氧化鈉溶液裡進行蒸煮工序而蒸煮出纖維素油並加以清除後，洗滌蒸煮過的柑桔皮，再將洗漆後的柑桔皮與水一起放進打漿機裡進行打漿工序後製成的纖維。本發明的枸樹纖維的製作方法和一般韓紙一樣，針對枸樹進行浸漬、蒸煮及打槳工序後製成。粘合劑可以分散纖維並防止其纏結，從而可以輕易地進行抄紙工序，得到均勻的基重(basisweight)而增強紙力，可以使用PEO(聚氧化乙烯，4Polyethyleneoxide),聚醯胺等作為粘合劑。本發明含柑桔皮纖維的紙張利用粘合劑混合100重量份的枸樹纖維和2060重量份的柑桔皮纖維後經過抄紙、壓縮及乾燥工序製成，上述枸樹纖維則利用枸樹進行打漿工序後製成，上述柑桔皮纖維取自橘子、檸檬、橙、清見及凸櫳等柑桔類的果皮。發明效果本發明含柑桔皮纖維的紙張具備了優異的拉伸強度、撕裂強度、破裂強度及耐折度，pH值接近中性而具有良好的保管性。該紙張具有黃和/或紅色系列的美麗色彩、良好的觸感與吸溼性，不僅適用於包裝紙，還可以適用於高級壁紙或窗戶紙。上述含有柑桔皮纖維的紙張使用柑桔加工過程中生成的副產物製作，不僅降低了紙張的生產成本，還通過廢棄物的減少而為環境保護事業做出貢獻。圖1是測量透溼度時使用的透溼杯的剖視圖2是利用影像輸入裝置拍攝的實施例1到實施例12的紙張表面照片。具體實施例方式橘子皮紙張1的製作把乾燥橘子皮200g放進5%氫氧化鈉溶液中，在IOO'C的溫度下蒸煮30分鐘，浸泡出纖維素油。撈出蒸煮的果皮後用水清洗3次，然後和1.8kg的水一起放進打漿機進行20分鐘的打漿工序後製成橘子皮纖維。把枸樹打漿製成的枸樹纖維10kg(水分含量為90重量百分比)、上述打漿製成的橘子皮纖維2kg及PEO45g加以混合攪拌後放進抄紙筒裡，利用夾網成形器(twin-wiresheetformer)進行抄紙後，放進脫水機進行脫水壓縮而得到均勻的基重。在熱板乾燥機上利用乾燥刷刷洗處於壓縮及半乾燥狀態(水分含量為40重量百分比)的紙張並使其平整地緊密接觸(stack-by-stackmanner)，然後使其乾燥而製成橘子皮紙張1。[實施例2]橘子皮紙張2的製作除了把枸樹打漿後製成的枸樹纖維10kg、打漿製成的橘子皮纖維4kg及PE045g加以混合攪拌以外，其餘的製作過程和實施例l相同，本實施例製成的紙張為橘子皮紙張2。檸檬皮紙張1的製作除了利用檸檬取代橘子以外，其餘的製作過程和實施例l相同，本實施例製成的紙張為檸檬皮紙張l。檸檬皮紙張2的製作除了利用檸檬取代橘子以外，其餘的製作過程和實施例2相同，本實施例製成的紙張為檸檬皮紙張2。檸檬皮紙張3的製作除了把枸樹打漿後製成的枸樹纖維10kg、打漿製成的檸檬皮纖維6kg及PE045g加以混合攪拌以外，其餘的製作過程和實施例4相同，本實施例製成的紙張為檸檬皮紙張3。橙皮紙張1的製作除了利用橙取代橘子以外，其餘的製作過程和實施例l相同，本實施例製成的紙張為橙皮紙張l。橙皮紙張2的製作除了利用橙取代橘子以外，其餘的製作過程和實施例2相同，本實施例製成的紙張為橙皮紙張2。清見橘皮紙張1的製作除了利用清見取代橘子以外，其餘的製作過程和實施例l相同，本實施例製成的紙張為清見橘皮紙張1。清見橘皮紙張2的製作6除了利用清見取代橘子以外，其餘的製作過程和實施例2相同，本實施例製成的紙張為清見橘皮紙張2。凸櫳皮紙張1的製作除了利用凸櫳取代橘子以外，其餘的製作過程和實施例l相同，本實施例製成的紙張為凸櫳皮紙張l。凸櫳皮紙張2的製作除了利用凸櫳取代橘子以外，其餘的製作過程和實施例2相同，本實施例製成的紙張為凸櫳皮紙張2。[實施例12]—般韓紙的製作把枸樹打漿後製成的枸樹纖維放進抄紙筒裡，利用利用夾網成形器進行抄紙後，放進脫水機進行脫水壓縮而得到均勻的基重。在熱板乾燥機上利用乾燥刷刷洗處於壓縮及半乾燥狀態(水分含量為40重量百分比)的紙張並使其平整地緊密接觸，使其乾燥後製成一般韓紙。根據實施例1到實施例11所製作的本發明含柑桔皮纖維的紙張具有一般韓紙所不具備的黃色或紅色系列的美麗色彩與花紋，觸感良好。為了進一步了解上述實施例所製作含柑桔皮纖維的紙張的物性而進行了下列試驗。紙張物理性質的測定利用TAPPI標準試驗法T400叢上述實施例1到實施例12所製作的紙張中採取試片，利用T402om-83在溫度為20士rC和相對溼度為65±5%的恆溫恆溼器調溼處理24小時後，測量其基重(烘乾法)、厚度、拉伸強度、撕裂強度、破裂強度及耐折度。利用表2所示的器材並按照表1所示的TAPPI試驗法測量了紙張的物理性質，表3和表4是其結果。表1tableseeoriginaldocumentpage8紙張光學性質的測定按照TAPPI標準試驗法T400叢上述實施例1到實施例12所製作的紙張中採取試片，利用T402om-83在溫度為20士rC和相對溼度為50±2%的恆溫恆溼器調溼處理24小時後，利用Hunter白色度量測儀(ModelS4-M，TechnidyneCorporationNewAlbany,India,USA)測量白色度，利用Spectrophotometer(NF333,NipponDenshokuInd.Co"LTD)測量色度，表5是其結果。紙張pH值的測定把上述實施例1到實施例12所製作的紙張切成1cmx1cm的大小後，將上述切斷的各紙片l.Og和蒸餾離子交換水100ml放進200ml的三角燒瓶裡後進行熱水提取2小時再冷卻，然後測量pH值，表5是其結果。[試驗例4]紙張透溼度的測定按照KSF2607的規定製作出杯口面積為0.005m2或更大的圖1所示透溼杯，倒入蒸餾水使水高於紙張2士0.5cm，然後在溫度為25。C和相對溼度為32.8%的恆溫恆溼器裡測量上述實施例1到實施例12所製作的紙張的透溼度。水蒸氣在相對溼度84.3%的透溼杯內部通過紙張往恆溫恆溼器移動，試驗幵始2小時後，在24小時內每隔1小時測量透溼杯的重量，從而算出移動的水蒸氣量。表6是其結果。紙張的表面分析把上述實施例1到實施例12所製作的紙張切成lcmxlcm的大小後，利用影像輸入裝置(KenkoKCM-Z3,Japan)在倍率200x、照度5000Lux的條件下進行測量，然後利用圖像分析軟體(BMIplus,BumMiUniverseCo.,LTD,USA)對圖像進行分析，圖2是其結果。表3紙張類型基重(g/m2)厚度(wm)密度(g/cm3)體積(cm3/g)橘子皮紙張123.684.80.283.59橘子皮紙張227.889.20.313.21檸檬皮紙張122.292.80.244.18檸檬皮紙張221.790.30.244.16檸檬皮紙張320.185.50.244.25橙皮紙張123.088.50.263.84橙皮紙張225.295.60.263.79清見橘皮紙張123.585.50.273.64清見橘皮紙張224.693.50.263.80凸櫳皮紙張129.898.80.303.32凸櫳皮紙張223.285.20.273.67一般韓紙25.676.30.342.989從表3可知，添加了柑桔皮纖維的紙張的密度在整體上低於一般韓紙，其原因應該是柑桔皮佔有的空間讓纖維之間的結合鬆懈並增加了體積。橘子皮紙張和凸櫳皮紙張的密度相對較高並近似於一般韓紙的密度，檸檬皮紙張的密度則最低。表4tableseeoriginaldocumentpage10注A:縱向B:橫向從表4可知，橙皮紙張、凸櫳皮紙張及清見橘皮紙張的裂斷指數高於一般韓紙而增強了拉伸強度，橘子皮紙張和檸檬皮紙張的裂斷指數低於一般韓紙而減弱了拉伸強度。然而，除了檸檬皮紙張3以外的其它柑桔皮紙張，即使拉伸強度被減弱，其差異並不是很大，整體來說拉伸強度還是很好。伸長率和拉伸強度具有相關關係，拉伸強度高，則伸長率低；拉伸強度低，則伸長率高。柑桔皮紙張的破裂強度整體上低於一般韓紙，但差異不大。橙皮紙張1的破裂強度近似於一般韓紙，所有柑桔皮紙張都具有良好的破裂強度。橙皮紙張1的撕裂強度高於一般紙張，大部分柑桔皮紙張的撕裂強度則低於一般韓紙，但其差異不大，整體來說所有柑桔皮紙張的撕裂強度是良好的。橘子皮紙張1和2、橙皮紙張1和2及清見橘皮紙張1的耐折度高於一般韓紙，清見橘皮紙張2的耐折度近似於一般韓紙，凸櫳皮紙張1和2及就檸檬皮紙張1和2的耐折度則低於一般韓紙。表5紙張類型pH白色度色度(%)ab橘子皮紙張18.2538.480.24-0.2914.78橘子皮紙張28.3737.482.85-0.2617.41檸檬皮紙張17.6646.382.08-0.3510.86檸檬皮紙張27.7442.779.98-0.4810.84檸檬皮紙張37.8630.375.360.0214.82橙皮紙張18.1556.386.19-0.106.88橙皮紙張28.1739.178.83-0.199.62清見橘皮紙張18.3243.282.80-0.4312.29清見橘皮紙張27.8545.081.290.1711.5811tableseeoriginaldocumentpage12在上述表中，如果L是100則成為白色，如果L是O則成為黑色；a的+a值越大越顯示為紅色，a的-a值越大越顯示為綠色；+b的值越大越顯示為黃色，-b值越大越顯示為藍色。從表5可知，柑桔皮紙張的白色度低於一般韓紙並呈黃色，清見橘皮紙張2和凸櫳皮紙張1則呈微紅色。整體來說，柑桔皮紙張的pH值略高於一般韓紙，檸檬皮紙張1和2的pH值則略低於一般韓紙，但所有柑桔皮紙張的pH值都接近中性，其保管性良好。表6tableseeoriginaldocumentpage12從表6可知，檸檬皮紙張1和2、橙皮紙張1和3及清見橘皮紙張1和2的透溼度高於一般韓紙，橘子皮紙張1和2、檸檬皮紙張3及凸櫳皮紙張1和2的透溼度略低於一般韓紙，但所有柑桔皮紙張的透溼度都處於比較高的水平，適合作為壁紙或窗戶紙使用。如圖2所示，利用影像分析儀對上述實施例1到實施例12所製作的紙張進行分析的結果為，柑桔皮紙張和一般韓紙相比，其黃色與紅色成分較多；由於柑桔皮分布在纖維之間，因此纖維之間的空隙少於一般韓紙。綜上所述，本發明含柑桔皮纖維的紙張具備了優異且不低於一般韓紙的拉伸強度、撕裂強度、破裂強度、耐折度、透溼度及儲存性。權利要求1、一種紙張，其特徵在於，相對於枸樹纖維100重量份，柑桔皮纖維為20～60重量份。2、根據權利要求1所述的紙張，其特徵在於，把柑桔皮放進氫氧化鈉溶液裡進行蒸煮，從而蒸煮出纖維素油並加以清除後，洗滌蒸煮過的柑桔皮，將洗滌過的柑桔皮和水一起放進打槳機裡進行打漿工序後製成柑桔皮纖維。3、根據權利要求1或2所述的紙張，其特徵在於，柑桔皮纖維是橘子皮纖維、檸檬皮纖維、橙皮纖維、清見橘皮纖維及凸櫳皮纖維所組成的組中選擇的一種。全文摘要本發明涉及一種含有柑桔皮纖維的紙張，尤其是關於相對於枸樹(papermulberry)纖維100重量份，由橘子、檸檬、橙、清見(kiyomi)及凸椪(dekopon)中選擇一種的皮纖維製成的柑桔皮纖維含量為20～60重量份的紙張。上述含有柑桔皮纖維的紙張具備了優異的拉伸強度、撕裂強度、破裂強度、耐折度，pH值接近中性而具有良好的保管性。具有黃色和/或紅色系列的美麗色彩、良好的觸感與透溼性，不僅適用於包裝紙，還可以適用於高級壁紙或窗戶紙。上述含有柑桔皮纖維的紙張利用了柑桔加工過程中生成的副產物，不僅降低了紙張的生產成本，還減少了廢棄物，從而防止了環境汙染。文檔編號D21H17/00GK101490337SQ200780026054公開日2009年7月22日申請日期2007年3月20日優先權日2006年8月4日發明者金海坤申請人:金海坤