[发明专利]一种以人参残渣为原料制备抗菌纸的工艺

说明书

本发明涉及一种以人参残渣为原料制备抗菌纸的工艺，步骤如下：(1)除渣；(2)洗浆；(3)超声波打浆；(4)抄造；经天然活性成分提取后的人参残渣首先经过除渣使杂质分离，然后通过洗涤得到较为纯净的残渣原料，再经过超声波打浆使纤维分丝帚化，最后通过与木浆、羧基化纳米纤维素纤丝、还原性纳米银颗粒混合配抄形成抗菌纸。本发明方法以人参残渣为原料制备人参残渣为基本原料制备抗菌纸，是一种制作抗菌纸的创新生产工艺；既能拓展抗菌纸生产制备的原料渠道，同时减少了大量木材原料的使用，缓解了国内制浆造纸行业对木材资源需求的压力，对环境保护以及植物残渣资源化利用等方面具有重要意义。

技术领域

本发明属于制浆造纸技术领域，旨在提供一种利用人参残渣制备原浆的方法及利用该原浆制备抗菌纸的方法，更具体的来讲，是指利用人参残渣通过超声打浆技术制备原浆，再利用此原浆通过在造纸工艺中添加高效银纳米颗粒抗菌剂制备抗菌纸。

背景技术

随着经济社会的快速发展和人民生活水平的日益提升，新型抗菌材料的研究和开发备受关注，各种抗菌制品也应运而生，如抗菌塑料、抗菌陶瓷、抗菌涂料、抗菌织物等。而在日常生活和工作中，每个人都要与纸打交道，例如，钞票、卫生纸、打印纸、各种票据等，因此为了避免交叉感染，抗菌纸的研究和开发有着重要的意义。抗菌纸是指利用某种方式，如喷洒、施胶、涂布、浸渍、改性纤维等，把抗菌剂添加至普通纸中，使其成为具有抗菌功能的纸。在发达国家使用普及率很高。随着我国经济水平的发展，抗菌纸的需求量也将会越来越高，使用也会越来越普遍。以人参残渣原浆部分代替纯木浆生产抗菌纸，可以充分利用人参经活性成分提取的残渣废弃物，最大限度地减少对森林树木的砍伐，有效地保护了人类赖以生存的生态环境。因此，这种抗菌纸的制备不仅能提高了植物废弃残渣的利用率，还能在目前国内生活用纸竟争激烈的市场状况下给企业创造了较好的经济效益。

生产抗菌纸的原料较为广泛，主要有原生木浆、草浆、麦草浆、苇浆、蔗渣浆、废纸等。不同的浆种会在很大程度上决定抗菌纸的档次。对不同的原料，须有针对性地设计好合理的纤维配比及工艺条件。漂白硫酸盐叶木浆拉力好，白度较高，得到广泛使用。而禾本科等植物残渣也有成纸疏松、柔软性好、吸附性强，价格较经济等特点，两者配比后，可充分发挥产品的综合性能效益。抗菌剂是抗菌纸的核心成分，决定着抗菌纸的抗菌性能。抗菌剂一般分为3类：无机抗菌剂、有机抗菌剂和天然抗菌剂，每一种抗菌剂都有其自身的特点和适用范围。而金属银表现出了比其它大多数抗菌材料更优异的抗菌性能，纳米级银颗粒具有比表面积大、强烈的吸附能力、多活性中心等特点，具有良好的抑菌效果，适量情况下不损伤人体正常组织细胞。并且对细菌，病毒和真菌非常有效，大多数微生物也难以产生对纳米银颗粒的抗性。纳米级银单质在水溶液中能电离出Ag+，当微量的银离子到达微生物细胞膜时，因后者带负电荷，依靠库仑引力，使两者牢固吸附，银离子穿透细胞壁进入胞内，并与SH基反应，使蛋白质凝固，破坏细胞合成酶的活性，细胞丧失分裂增殖能力而死亡。银离子还能破坏微生物电子传输系统、呼吸系统和物质传输系统。结合废弃的人参提取残渣纤维原料具有安全无毒、具有可降解性、可再生性能、绿色环保、来源广泛、廉价易得等优点，使得这一抗菌纸在生活中应用成为了可能。

高强超声设备在打浆过程中的作用主要是超声的空化效应。空蚀过程中的泡沫逐渐扩大产生的潜在能量被转换成液体射流的动能，通过泡沫的内部移动，并以几百米每秒的速度穿透对面的泡沫壁，在与纤维素表面碰撞过程中造成纤维表面的侵蚀破坏以及纤维间的内聚力的降低，从而暴露出更多的表面羟基，有利于提升成纸时纸张的氢键结合数量，进而提升纸张强度。

本发明基本以物理法并辅以化学法完成制浆造纸过程，且使用全部的经天然产物活性提取、食用或药用的人参残渣为原料进行超声波打浆，因此后续工艺处理过程中不再采用打浆工艺。本发明主要以人参残渣纤维原料并配入部分木浆进行造纸，制备出了具有符合一定抗菌性能的抗菌纸。目前，尚未发现在低成本下，完全采用超声波打浆方式处理人参残渣；更没有发现将羧基化的纳米纤维素纤丝添加到纸页中充当填料，同时起到交联、亲水增强和螯合银纳米颗粒作用的抗菌纸。

发明内容

本发明的技术方案概述如下：