1.本发明涉及造纸技术领域，具体涉及一种茶渣纤维原料的制备方法及其应用。
背景技术：
2.我国造纸纤维资源相对缺乏，供给能力已不能满足扩张需要，纤维原料成为制约我国造纸行业发展的瓶颈。目前，我国所用造纸原料以废纸浆为主，然而废纸浆存在纤维长短不一、化学组分不稳定、纤维角质化、油墨残余量高等缺点，这给废纸浆的应用带来了许多的限制，如使用100％废纸浆难以生产高档用纸及高附加值特种纸等纸品。且废纸资源并不是取之不尽用之不竭的，特别是废纸回收利用已接近极限。为此，急需新的造纸原料来缓解造纸纤维原料的短缺问题。
3.我国是农业大国,每年茶生物质的产量大,但目前处理茶渣的方式多为焚烧,随着茶渣入河，大量的有机物溶解进入水体，使得水体中有机物含量高，色度变深。由于消耗大量的有机物，水中的溶解氧降低，直接影响水生生物生存的环境，造成大面积的水生生物死亡。
4.而茶梗纤维的平均长度为0.87mm，平均宽度为0.017mm，与山杨比较相近，相较于其他优质制浆原料则较为细短，且细小纤维(0.15-0.5mm)比例较高，平均达32％。茶梗纤维中的大分子排列整齐而密实，纤维的结晶度和取向度也都比较高，由于半纤维素以及木质素等含量高，所以具有较好的纸塑性与可纺性。与其他农作物秸秆相同的是，废弃茶含有大量的纤维，因此如何将茶废弃物应用于造纸技术或纺织技术是我们现在亟需解决的问题。
技术实现要素：
5.针对现有技术存在的问题，本发明提供一种茶渣纤维原料的制备方法及其应用，整个制备过程低污染、低能源消耗，获得的茶渣产品可分解,且韧度高、轻薄吸音，合乎生态资源材料实践永续性。本发明的技术方案为：
6.第一方面，本发明提供一种茶渣纤维原料的制备方法，包括以下步骤：
7.步骤1，茶渣经晒干后粉碎，经沸水漂烫后加水超声处理一段时间，于50-60℃用浓盐酸处理1-2h，过滤并洗涤至中性，再于70-80℃用质量浓度20～25％的氢氧化钠碱液处理4-5h，过滤并洗涤至中性；
8.步骤2，将处理完的茶渣进行水浸提分别获得茶多酚和浆液，将浆液进行蒸煮，之后压榨脱水得到粗浆；
9.步骤3，对粗浆依次进行磨浆和筛浆处理，之后打浆；
10.步骤4，打浆完毕后加入β-环糊精、羧甲基纤维素钠和增强淀粉，并调节ph至7～8，稀释后加入步骤2获得的茶多酚混合均匀，压榨脱水并烘干，即得。
11.进一步地，所述茶渣采用茶梗、茶叶、茶边角料、泡饮完的茶渣或任何在产茶过程中所产生的残次品中的任意一种或任意几种组合。
12.进一步地，所述步骤3获得的筛渣再和下批次粗浆一起进行磨浆处理。
13.进一步地，所述步骤3中打浆度控制在30-40
°
sr。
14.进一步地，所述β-环糊精、羧甲基纤维素钠和增强淀粉的总加入量为绝干茶渣纤维原料的10～20％，并且β-环糊精、羧甲基纤维素钠和增强淀粉的质量比为1：1～3：1～5。
15.第二方面，本发明提供另一种茶渣纤维原料的制备方法，包括以下步骤：
16.步骤1，茶渣经晒干后粉碎，经沸水漂烫后加水超声处理一段时间，于50-60℃用浓盐酸处理1-2h，过滤并洗涤至中性，再于70-80℃用质量浓度20～25％的氢氧化钠碱液处理4-5h，过滤并洗涤至中性；
17.步骤2，在处理完的茶渣中加入海藻酸钠-明胶水溶液室温静置一段时间，过滤并洗涤滤饼；
18.步骤3，在滤饼中加入蒸馏水振荡30min-1h，之后过滤并烘干。
19.进一步地，所述茶渣采用茶梗、茶叶、茶边角料、泡饮完的茶渣或任何在产茶过程中所产生的残次品中的任意一种或任意几种组合。
20.进一步地，所述海藻酸钠-明胶水溶液中海藻酸钠的质量浓度为10～20％，明胶的质量浓度为5～10％。
21.第三方面，本发明提供茶渣原料在造纸上的应用。
22.第四方面，本发明提供一种书写纸的制备方法，包括：将上述茶渣原料处理成50～60目的粉末，然后与漂白硫酸盐针叶木浆按照重量百分比组成为：10～20％：90～80％配料，混合均匀后磨浆并打浆；抄造成型；压榨并烘干；依次卷取、分切，即得。
23.与现有技术相比，本发明的优点：
24.本发明选用化学制浆,经酸处理可以水解淀粉、果胶等物质，提高得浆率。酸处理还可以除去一些糖类等，同时为后面的碱处理做前期准备。为了凸显茶特点，制纸过程使用化学处理的方式，适当保持茶叶纤维纹理，采用本发明方法制备的茶渣纸颜色浅，纤维细腻，纸张匀齐和较坚韧，触感为光滑而显略哑色，吸水性佳，有利于书写。
具体实施方式
25.在本发明的描述中，需要说明的是，实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
26.下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，本发明的保护范围包括但不限于以下实施例，在不偏离本技术的精神和范围的前提下任何对本发明的技术方案的细节和形式所做出的修改均落入本发明的保护范围内。
27.本发明具体实施例提供两种茶渣纤维原料的制备方法，具体如下：
28.第一种，一种茶渣纤维原料的制备方法，包括以下步骤：
29.步骤1，茶渣经晒干后粉碎，经沸水漂烫后加水超声处理一段时间，于55℃用浓盐酸处理2h，过滤并洗涤至中性，再于75℃用质量浓度20％的氢氧化钠碱液处理4h，过滤并洗涤至中性；茶渣采用茶梗、茶叶、茶边角料、泡饮完的茶渣或任何在产茶过程中所产生的残次品中的任意一种或任意几种组合；
30.步骤2，将处理完的茶渣进行水浸提分别获得茶多酚和浆液，将浆液进行蒸煮，之
后压榨脱水得到粗浆；
31.步骤3，对粗浆依次进行磨浆和筛浆处理，之后打浆，打浆度控制在30-40
°
sr；
32.步骤4，打浆完毕后加入β-环糊精、羧甲基纤维素钠和增强淀粉，β-环糊精、羧甲基纤维素钠和增强淀粉的总加入量为绝干茶渣纤维原料的20％，并且β-环糊精、羧甲基纤维素钠和增强淀粉的质量比为1：2：5；并调节ph至8，稀释后加入步骤2获得的茶多酚混合均匀，压榨脱水并烘干，即得。
33.上述过程中，步骤3获得的筛渣再和下批次粗浆一起进行磨浆处理。
34.第二种，一种茶渣纤维原料的制备方法，包括以下步骤：
35.步骤1，茶渣经晒干后粉碎，经沸水漂烫后加水超声处理一段时间，于55℃用浓盐酸处理2h，过滤并洗涤至中性，再于75℃用质量浓度20％的氢氧化钠碱液处理4h，过滤并洗涤至中性；茶渣采用茶梗、茶叶、茶边角料、泡饮完的茶渣或任何在产茶过程中所产生的残次品中的任意一种或任意几种组合；
36.步骤2，在处理完的茶渣中加入海藻酸钠-明胶水溶液室温静置一段时间，过滤并洗涤滤饼；海藻酸钠-明胶水溶液中海藻酸钠的质量浓度为10％，明胶的质量浓度为5％；
37.步骤3，在滤饼中加入蒸馏水振荡30min，之后过滤并烘干。
38.本发明具体实施例还一种书写纸的制备方法，包括：将上述茶渣原料处理成50～60目的粉末，然后与漂白硫酸盐针叶木浆按照重量百分比组成为：10～20％：90～80％配料，混合均匀后磨浆并打浆；抄造成型；压榨并烘干；依次卷取、分切，即得。抄造成型过程按照现有工序进行，这里不作详细描述。
39.实施例1：
40.本实施例采用第一种茶渣纤维原料的制备方法，造纸采用的茶渣原料和漂白硫酸盐针叶木浆的重量百分比组成为：10％：90％。
41.实施例1所述茶渣纸的技术指标如表1所示：
42.表1：
43.颜色纤维边缘韧性触感吸水性书写性浅细腻匀齐坚韧光滑而显略哑色佳有利于书写
44.实施例2：
45.本实施例采用第一种茶渣纤维原料的制备方法，造纸采用的茶渣原料和漂白硫酸盐针叶木浆的重量百分比组成为：20％：80％。
46.实施例2所述茶渣纸的技术指标如表2所示：
47.表2：
48.颜色纤维边缘韧性触感吸水性书写性浅细腻匀齐坚韧较光滑而显略哑色佳较利于书写
49.实施例3：
50.本实施例采用第二种茶渣纤维原料的制备方法，造纸采用的茶渣原料和漂白硫酸盐针叶木浆的重量百分比组成为：10％：90％。
51.实施例3所述茶渣纸的技术指标如表3所示：
52.表3：
53.颜色纤维边缘韧性触感吸水性书写性略深较细腻略微皱缩较坚韧较平整光滑佳较利于书写
54.实施例4：
55.本实施例采用第二种茶渣纤维原料的制备方法，造纸采用的茶渣原料和漂白硫酸盐针叶木浆的重量百分比组成为：20％：80％。
56.实施例4所述茶渣纸的技术指标如表4所示：
57.表4：
58.颜色纤维边缘韧性触感吸水性书写性略深较细腻略微皱缩较脆比较平整光滑佳较利于书写
59.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。