一种藤茶染色的功能性纸张及其制备方法与应用

本发明属于染色，涉及一种藤茶染色的功能性纸张及其制备方法与应用。

背景技术：

1、纸、玻璃、金属和塑料是现代的四大支柱性材料。其中，纸材料因其原料成本低、可定制加工、质量稳定等优势倍受大众青睐。人们对于所使用的纸张在色彩、用途方面的要求越来越高，促使纸材料的生产正向着绿色环保、功能性、高质量的方向迈进。面对环境的日益恶化和自然资源逐渐减少的实际情况，人们对生态染色越来越重视，因此，植物染料因其来源自然、无毒无害、可生物降解、具有生物活性等特点得到了人们的广泛关注；在另一方面，有色纸是一种非常重要的纸产品。然而，大规模的将合成染料用于有色纸的生产中，不仅会给资源与环境带来更多的挑战，还会对人类的身体健康产生威胁。因此，采用天然物质对纸张进行染色具有重要的研究价值。

2、藤茶为葡萄科蛇葡萄属显齿蛇葡萄的茎叶经过自然晒干而成。有研究已证实显齿蛇葡萄中主要含有黄酮类、多糖类、多酚类等化学成分，其中，黄酮类含量高达40％，具有抗氧化、抗癌、消炎、降血糖、降血脂等功效，是一种中草药植物。但目前仅能利用显齿蛇葡萄的部分嫩茎叶进行商品化输出，每年由于修剪整形而产生的大量老化的茎叶只能当做废弃物，这严重降低了显齿蛇葡萄的利用价值。

3、专利cn110863386a公开了一种育果袋纸及其制造方法，原料包括的漂白针叶木浆30-50％、漂白阔叶木浆20-30％、松香胶4-6％、硫酸铝5-7％、乳化石腊溶液8-10％、丙烯酸酯共聚物4-8％、水溶性有机氟化物树脂12-16％、柠檬酸6-10％、氯化钠1-3％、湿强剂7-9％、增白剂2-4％、抗水剂5-9％、保鲜剂8-10％和防霉杀菌剂4-10％。其中，防霉杀菌剂，由以下质量份数的组分组成：胡椒碱22-26份、多菌灵24-28份、山苍子油20-24份、三七总皂苷20-24份、丁香酚24-28份、山梨酸钾24-28份、莳萝子挥发油20-24份和藤茶提取物24-28份。该公开的技术效果为防水性较高、湿强度较高、表面光滑度较好、抗菌防霉性能较高和保鲜性能较好。然而该公开未提供一种更好的藤茶染色的功能性纸张及其制备方法。

4、专利cn108070039b公开了一种从显齿蛇葡萄中同步提取多糖和黄酮的方法。是将显齿蛇葡萄茎叶加入去离子水，先用超声波提取，然后用酶水解提取，离心分离；将分离液浓缩固形物含量大于或等于20-30％；将浓缩液加入浓度≧95％乙醇，然后调节体系乙醇浓度为75-80％，搅拌10-20min后静置2-3小时，离心分离，将分离物干燥即得显齿蛇葡萄多糖；将离心液回收乙醇，干燥可显齿蛇葡萄黄酮类提取物。本发明可同时提取到显齿蛇葡萄多糖和黄酮，其显齿蛇葡萄多糖提取率可达95％以上，黄酮类物质提取率可达96％以上。然而该公开未提供一种更好的藤茶染色的功能性纸张及其制备方法。

5、专利cn114960277a公开了一种藤茶提取物、其制备方法及其在防水防油剂中的应用。采用超微粉碎藤茶干叶，充分释放其中的藤茶黄酮，并利用微波辅助加热进一步破坏细胞壁，释放更多藤茶黄酮，然后充分利用藤茶黄酮不同温度下的溶解度、藤茶黄酮沸水中的溶出曲线以及藤茶黄酮热溶速度快、析出速度较慢的性质，能够得到提取率达80％、纯度可达95％的藤茶提取物。所述提取方法采用纯水提取，无任何添加，安全健康环保，能够提取得到食品级天然抗菌剂。同时，本发明还公开了采用所述提取方法制备得到的藤茶提取物以及含有所述藤茶提取物的防水防油剂，所述防水防油剂由于含有所述藤茶提取物作为抗菌剂，不仅可防范微生物污染，而且没有健康隐患。然而，该公开未提供一种更好的藤茶染色的功能性纸张及其制备方法。

6、综上，现有技术仍难以提供一种更好的藤茶染色的功能性纸张和制备这种纸张的方法。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明将藤茶及废弃物用作植物染料的提取并用于木浆纤维的染色，既满足纸张的外观颜色要求，也能够赋予纸张独特的生物活性功能，扩大了纸张的适用领域，进一步提高了纸张的商业化价值，实现显齿蛇葡萄特别是显齿蛇葡萄的干燥茎的“变废为宝”。针对现有技术尚不能提供一种利用藤茶制备的染色的功能性纸张的问题，本发明的目的是提供一种藤茶染色的功能性纸张及其制备方法和应用。

2、为实现上述发明目的，一方面，本发明提供一种藤茶染色的功能性纸张，原料由木浆、藤茶染料、媒染剂组成，其中所述藤茶染料为藤茶的乙醇水溶液提取物。

3、优选地，所述木浆为普通木浆、杨木化机浆中的至少一种。

4、其中，所述普通木浆的类别包括但不限于南方漂白针叶木硫酸盐浆(sbsk)、北方漂白针叶木硫酸盐浆(nbsk)、漂白硫酸盐阔叶木浆(lbkp)、漂白桉木浆(bekp)和漂白软木牛皮纸浆(bskp)。

5、更优选地，所述普通木浆的打浆度为42-45°sr。

6、再优选地，且作为本发明的实例，所述木浆为杨木化机浆。

7、优选地，所述藤茶的原料选自广东蛇葡萄、三裂蛇葡萄、显齿蛇葡萄、大叶蛇葡萄中的至少一种。

8、更优选地，所述藤茶的原料选自广东蛇葡萄、三裂蛇葡萄、显齿蛇葡萄、大叶蛇葡萄中的一种。

9、再优选地，所述藤茶的原料为显齿蛇葡萄。

10、进一步优选地，且作为本发明的实例，所述藤茶为显齿蛇葡萄茎叶干燥得到的藤茶。

11、更进一步地，所述藤茶为废弃的显齿蛇葡萄茎叶。

12、优选地，所述媒染剂为含铝的盐。

13、更优选地，所述含铝的盐选自氯化铝、硫酸铝、硝酸铝、明矾中的至少一种。

14、再优选地，所述含铝的盐选自氯化铝、硫酸铝、硝酸铝、明矾中的一种。

15、进一步优选地，且作为本发明的实例，所述含铝的盐为明矾。

16、优选地，所述乙醇水溶液为70％-80％的乙醇水溶液。

17、另一方面，本发明提供了上述功能性纸张的制备方法，包括以下步骤：

18、s1、制备藤茶染料：将藤茶粉末与乙醇水溶液混合，回流提取，合并滤液，浓缩，干燥，研磨，得到藤茶染料；

19、s2、制备染色浆料：将木浆与水混合，疏解，分离挤干，使用步骤s1中得到的藤茶染料进行染色，得到染色浆料；

20、s3、制备染色纸：将步骤s2中得到的染色浆料抄片，干燥，得到藤茶染色的功能性纸张。

21、优选地，步骤s1中，所述藤茶粉末的制备方法包括以下步骤：

22、将藤茶烘干、粉碎、过筛，获得粒径大小40-60目的藤茶粉末。

23、更优选地，所述干燥为烘干。

24、更优选地，所述粉碎为放入植物粉碎机中进行粉碎。

25、优选地，步骤s1中，所述藤茶粉末与乙醇水溶液混合具体为藤茶粉末按照固液质量比1：15-20的比例与70％-80％的乙醇水溶液混合。

26、作为本发明的一个实例，藤茶粉末按照固液质量比1：18的比例与75％的乙醇水溶液混合。

27、作为本发明的一个实例，藤茶粉末按照固液质量比1：15的比例与70％的乙醇水溶液混合。

28、作为本发明的一个实例，藤茶粉末按照固液质量比1：20的比例与80％的乙醇水溶液混合。

29、优选地，步骤s1中，所述回流提取为回流提取2-4次。

30、更优选地，且作为本发明的实例，所述回流提取为回流提取两次。

31、优选地，步骤s1中，所述回流提取的温度为60-70℃。

32、作为本发明的一个实例，回流提取的温度为60℃。

33、作为本发明的一个实例，回流提取的温度为65℃。

34、作为本发明的一个实例，回流提取的温度为70℃。

35、优选地，步骤s1中，所述回流提取的每次提取时间为50-60min。

36、作为本发明的一个实例，每次提取时间为50min。

37、作为本发明的一个实例，每次提取时间为55min。

38、作为本发明的一个实例，每次提取时间为60min。

39、优选地，步骤s1中，所述回流提取后过滤取滤液。

40、更优选地，所述过滤为用滤布过滤。

41、优选地，步骤s1中，所述浓缩为旋蒸浓缩。

42、更优选地，所述旋蒸浓缩的条件具体如下：

43、温度为45-60℃，转速为90-110rpm的条件下进行旋蒸浓缩。

44、此处旋蒸浓缩的目的是减少回流提取液的体积，并蒸去溶液中乙醇，以方便进行下一步冷冻干燥操作。

45、优选地，步骤s1中，所述干燥为冷冻干燥。

46、更优选地，所述冷冻干燥的条件具体如下：

47、在-80℃条件下，真空气压为0.5-2pa，冷干时间为36-48h。

48、优选地，步骤s1中，所述研磨具体为研磨成100-150目的粉末。

49、优选地，步骤s2中，所述木浆为普通木浆、杨木化机浆中的至少一种。

50、其中，所述普通木浆的类别包括但不限于南方漂白针叶木硫酸盐浆(sbsk)、北方漂白针叶木硫酸盐浆(nbsk)、漂白硫酸盐阔叶木浆(lbkp)、漂白桉木浆(bekp)和漂白软木牛皮纸浆(bskp)。

51、更优选地，步骤s2中，所述普通木浆的打浆度为42-45°sr。

52、再优选地，步骤s2中，所述木浆为杨木木浆。

53、进一步地，且作为本发明的实例，所述杨木木浆为杨木化机浆。

54、优选地，步骤s2中，所述疏解具体为10000rpm的搅拌下疏解2min。

55、优选地，步骤s2中，所述使用步骤s1中得到的藤茶染料进行染色具体为：

56、将挤干的浆料放入含有步骤s1中得到的藤茶染料的染液中，加热至40-50℃，搅拌均匀，搅拌速度为300-350rpm，染色时间为40-60min。

57、更优选地，所述染液的制备方法包括以下步骤：

58、向80-85℃蒸馏水中加入媒染剂和步骤s1中得到的藤茶染料，调节溶液ph至5.8-7，其中，藤茶染料的加入量为步骤s2中所述木浆的干物质质量的8％-12％，明矾的加入量为步骤s2中所述木浆的干物质质量的3％-4％。

59、作为本发明的一个实例，所述藤茶染料的加入量为步骤s2中所述木浆的干物质质量的8％。

60、作为本发明的一个实例，所述藤茶染料的加入量为步骤s2中所述木浆的干物质质量的10％。

61、作为本发明的一个实例，所述藤茶染料的加入量为步骤s2中所述木浆的干物质质量的12％。

62、优选地，步骤s3中，所述抄片为通过纸张抄片器抄片。

63、优选地，所述干燥为真空干燥。

64、更优选地，所述真空干燥为真空加热干燥。

65、再优选地，所述真空加热干燥的干燥温度为90-95℃，干燥时间为10-15min。

66、再一方面，本发明提供了上述功能性纸张和/或上述制备方法制得的功能性纸张在产品包装中的应用。

67、相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

68、(1)提供了一种藤茶染色的功能性纸张，利用废弃植物茎叶作为天然植物染料的提取来源，实现了变废为宝，利于资源的循环利用和环境保护。

69、(2)利用藤茶染料进行纸张染色，色泽呈现天然的黄色，这种黄色与纸质古籍的黄色极为接近，将该功能性纸张应用于古籍修复效果更加自然统一。

70、(3)相较现有包材，本发明提供的功能性纸张的抗菌、抗氧化性能好，在食品、化妆品等产品的包装领域具有广泛的应用前景。

71、(4)该功能性纸张的制备方法简单，利于工业化生产推广。