一種具有高抑菌活性的本色絨毛竹漿及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種具有高抑菌活性的本色絨毛竹漿，本色絨毛竹漿的白度為25～30%ISO，耐破度為0.25～0.35kPa?m2/g，干蓬松度為17～21cm3/g，吸水時間為6～6.5s，吸水量為8.9～9.8g/g，纖維均長為0.86～3.79mm，纖維均寬為0.009～0.022mm。該本色絨毛竹漿的制備方法為：原料碎解、蒸煮、洗滌、改性和干燥，其中洗滌包括振動篩粗選、真空洗漿機提取黑液、壓力篩細選、除渣器除塵和真空洗漿機洗漿。本發明的本色絨毛竹漿具有較長的纖維長度、高柔韌性、較好的吸水性、保水性，且質地柔軟、蓬松、抗菌性強、保持了竹纖維100%的天然本色，顯著提高了下游產品的質量；制備方法具有操作簡單、生產方便、成本低、綠色環保的特性。
【專利說明】一種具有高抑菌活性的本色絨毛竹漿及其制備方法

【技術領域】
[0001]本發明屬于制漿造紙【技術領域】，具體涉及一種具有高抑菌活性的本色絨毛竹漿及其制備方法。

【背景技術】
[0002]絨毛漿，用作吸收液體介質的紙漿，它包裹著高分子吸水樹脂就形成了吸收性衛生用品的吸收層，具有良好的吸水性能，并且在吸收液體后結構保持不變，是一種用于生產各種吸收性衛生用品的必須原料，如衛生巾、衛生護墊、紙尿褲、一次性護理床墊等。
[0003]目前絨毛漿以漂白針葉木纖維為主，而我國森林資源匱乏，我國用于衛生用品的絨毛漿主要依靠進口，年需求量日漸增加，而全球性的木材原材料供應正在日趨緊張，如何解決原材料的缺乏問題已是“迫在眉睫”。
[0004]衛生用品主要用于婦女、兒童、老人、病人以及一次性醫療衛生用品，現有衛生用品使用漂白絨毛漿，部分原料還添加了增白劑及顯色劑。漂白工藝主要包括氧漂和氯漂兩大類，無論是氧漂白還是氯漂白，對環境都存在不同程度的污染。氧漂，所用的漂白劑主要是雙氧水、過硼酸鈉、臭氧等。氧漂白對環境生態的危害雖然小一些，但因其漂白效果不如氯漂白度高、受陽光長時間照射其白度會大大降低，同時，氧漂具有生產速度慢、效率低、生產成本較高的缺點，因此而不被企業首選。氯漂，分高氯漂白和低氯漂白，即，以所用漂白劑的用量高低區分的，因其漂白效果好、成本低而被廣泛采用。常用的漂白劑有次氯酸鈉、次氯酸鈣即亞次氯酸鈉、二氧化氯等。不但漂白工序對環境造成巨大的影響，而且，漂白過程還將產生對環境有害的化學物質。在氯漂過程中除了產生三氯甲烷外，廢液中含含有40多種有機氯化物，其中以各種氯代酚為最多，如二氯代酚、三氯代酚，還產生二噁英和呋喃產物，有10多種是劇毒的。因此，不管是采用高氯漂白還是低氯漂白，被漂白纖維上都會殘留污染致癌物質，危害生態和人體健康。
[0005]現有技術關于絨毛漿的制作方法為采用BCTMP、CTMP或CMP制漿方法，也有用化學制漿的，但這些制漿方法生產的絨毛漿具有纖維短小纖維干蓬松度小，吸水性差，填充性不好，且容易掉毛掉粉，粉塵污染大，抗菌性差。由于存在質量問題，上述絨毛漿的使用受到極大的局限，對絨毛漿的制漿方法沒有解決根本性問題。


【發明內容】

[0006]本發明的目的在于克服現有技術的缺點，提供一種具有高抑菌活性的本色絨毛竹漿，該竹漿具有較長的纖維長度、高柔韌性、較好的吸水性、保水性，且質地柔軟、蓬松、抗菌性強、保持了竹纖維100%的天然本色，顯著提高了下游產品的質量；
[0007]本發明的另一目的在于提供本色絨毛竹漿的制備方法，該方法具有操作簡單、生產方便、成本低、綠色環保的特性。
[0008]本發明的目的通過以下技術方案來實現:一種具有高抑菌活性的本色絨毛竹漿，所述本色絨毛竹漿的白度為25?30% IS0，耐破度為0.25?0.35kPa.m2/g，干蓬松度為17?21cm3/g,吸水時間為6?6.5s,吸水量為8.9?9.8g/g,纖維均長為0.86?3.79mm,纖維均寬為0.009?0.022mm。
[0009]上述具有高抑菌活性的本色絨毛竹漿的制備方法，它包括以下步驟:
[0010]S1.原料碎解:選取竹類纖維為原料，將原料干法碎解成長度為2?4cm的纖維粉；
[0011]S2.蒸煮:將纖維粉和蒸煮液按1:2.5?4的料液比混合均勻后進行蒸煮處理，控制溫度在130?175 °C，得到高錳酸鉀值為6?8g/L的低硬度竹漿；其中，所述蒸煮液為20 ?24%的 KOH ；
[0012]S3.洗滌:包括振動篩粗選、真空洗漿機提取黑液、壓力篩細選、除渣器除塵和真空洗漿機洗漿，低硬度竹漿經洗滌去除重雜質和渣，得細漿；其中，振動篩進漿濃度為3?5%，真空洗漿機進漿濃度為I?2%，出漿濃度為12?15%，壓力篩進漿濃度為3?5%，除渣器進漿濃度為I?2% ;
[0013]S4.改性:將細漿濃縮至濃度為15?25%，輸送至高濃水力碎漿機中，控制溫度為40?50°C，加入改性助劑進行改性處理；其中，所述改性助劑的成分及加入量如下:解鍵劑LS-1:加入量為絕干細楽:量的4?15%,輕質碳酸I丐微粉:加入量為絕干細楽:量的2?10%，汽巴P47助留劑:加入量為絕干細漿量的0.01?0.1 %，高分子殼聚糖:加入量為絕干細漿量的0.01?0.1% ；
[0014]S5.干燥:將上述改性后的漿料脫水干燥至成漿水分含量為6?10%，制得具有高抑菌活性的本色絨毛竹漿。
[0015]進一步地，步驟SI中所述竹類纖維原料為毛竹、黃竹、慈竹、水竹、白夾竹、西風竹中的一種或多種的組合。
[0016]進一步地，步驟S2中所述蒸煮采用分階段升溫的加熱方式，具體方法為:將纖維粉和蒸煮液加入蒸煮鍋中，第一次加熱升溫至135?150°C，保溫110?140min，然后進行小放氣15?25min，二次升溫條件為在70?90min內升溫至160?175°C，保溫60?80min，最后進行大放氣。
[0017]進一步地，步驟S4中所述改性助劑的加入方法為:在加入細漿的高濃水力碎漿機中先加入解鍵劑LS-1，混合熟化35?50min后再依次加入輕質碳酸鈣微粉、汽巴P47助留齊U，與漿料充分混合后最后加入高分子殼聚糖。
[0018]進一步地,所述聞分子殼聚糖的相對分子量為200?300萬。
[0019]本發明具有以下優點:
[0020]1.本發明方法在蒸煮步驟采用加入KOH的蒸煮液，與傳統含NaOH、硫化鈉等的蒸煮液相比，有效避免了硫化鈉的使用，杜絕了產品中硫化物的殘留污染；
[0021]2.本發明方法在生產過程中絨毛竹漿未經過漂白，因此具有原材料消耗低、產率高、成本低、污染小的優點，避免了絨毛竹漿在漂白過程中造成對纖維帶來的損傷，故具有較長的纖維長度、高柔韌性、較好的吸水性、保水性，且質地柔軟、蓬松，顯著提高了下游產品的質量；且杜絕了因漂白產生的廢氣、廢液對環境的污染，因此，發明方法具有生態環保的特性
[0022]3.本發明方法在生產過程中絨毛竹漿未經過漂白，避免了漂白過程中所使用的化學品對人體可能的傷害，以及所制備的具有高抑菌活性的本色絨毛竹漿產品中不含有二嗯英和可吸附有機鹵化物等致癌物質，保持竹纖維100%的天然本色。
[0023]4.本發明方法在生產過程中添加了高分子殼聚糖作為抑菌劑，因此，采用本發明方法的本色絨毛竹漿制造的衛生用品更衛生、更環保，對人體的生理衛生和身心健康具有更好的保護性，試驗證明，本發明的絨毛竹漿對金黃葡萄球菌的抑菌性> 99%，對大腸桿菌的抑菌性> 96% ；
[0024]5.本發明采用的原材料為竹類植物，大大代替了多年生木本植物，充分有效的利用了自然資源、節約了多年生木本植物資源，保護了生態環境。所用原材料價廉易得，可為國家節省大量木材和外匯，具有顯著的社會經濟效益。

【具體實施方式】
[0025]下面結合實施例對本發明做進一步的描述，本發明的保護范圍不局限于以下所述。
[0026]實施例1:一種具有高抑菌活性的本色絨毛竹漿的制備方法，它包括以下步驟:
[0027]S1.原料碎解:選取慈竹纖維為原料，將原料干法碎解成長度為2cm的纖維粉；
[0028]S2.蒸煮:將纖維粉和蒸煮液按1:2.5的料液比混合均勻后加入蒸煮鍋中進行蒸煮處理，第一次加熱升溫至135°C，保溫llOmin，然后進行小放氣15min，二次升溫條件為在70min內升溫至160°C，保溫60min，最后進行大放氣，得到高錳酸鉀值為6g/L的低硬度竹漿；其中，所述蒸煮液為20%的KOH ；
[0029]S3.洗滌:包括振動篩粗選、真空洗漿機提取黑液、壓力篩細選除去粗大的纖維束及雜質、除渣器除塵和真空洗漿機洗漿，低硬度竹漿經洗滌去除重雜質和渣，得細漿；其中，振動篩進漿濃度為3%，真空洗漿機進漿濃度為1%，出漿濃度為12%，壓力篩進漿濃度為3 %，除渣器進漿濃度為I %，濃度的調整均采用清水；
[0030]S4.改性:將細漿濃縮至濃度為15%，輸送至高濃水力碎漿機中，控制溫度為40°C，先將解鍵劑LS-1用水稀釋至濃度為4%，在加入細漿的高濃水力碎漿機中先加入稀釋后的解鍵劑LS-1，混合熟化35min后再依次加入輕質碳酸鈣微粉、汽巴P47助留劑，與漿料充分混合后最后加入稀釋后的200萬分子量的殼聚糖加入改性助劑進行改性處理；其中，所述解鍵劑LS-1的加入量為絕干細楽:量的4%,輕質碳酸I丐微粉的加入量為絕干細楽:量的2%，汽巴P47助留劑的加入量為絕干細漿量的0.0l %，高分子殼聚糖的加入量為絕干細漿量的0.01% ；
[0031]S5.干燥:將上述改性后的漿料采用幅寬為1760_的槳板機進行干燥，脫水干燥至成漿水分含量為6%，制得具有高抑菌活性的本色絨毛竹漿。
[0032]實施例2: —種具有高抑菌活性的本色絨毛竹漿的制備方法，它包括以下步驟:
[0033]S1.原料碎解:選取黃竹纖維為原料，將原料干法碎解成長度為4cm的纖維粉；
[0034]S2.蒸煮:將纖維粉和蒸煮液按1:4的料液比混合均勻后加入蒸煮鍋中進行蒸煮處理，第一次加熱升溫至150°C，保溫140min，然后進行小放氣25min，二次升溫條件為在90min內升溫至175°C，保溫80min，最后進行大放氣，得到高錳酸鉀值為6g/L的低硬度竹漿；其中，所述蒸煮液為24%的KOH ；
[0035]S3.洗滌:包括振動篩粗選、真空洗漿機提取黑液、壓力篩細選除去粗大的纖維束及雜質、除渣器除塵和真空洗漿機洗漿，低硬度竹漿經洗滌去除重雜質和渣，得細漿；其中，振動篩進漿濃度為5 %，真空洗漿機進漿濃度為2 %，出漿濃度為15%，壓力篩進漿濃度為5%，除渣器進漿濃度為2%，濃度的調整均采用清水；
[0036]S4.改性:將細漿濃縮至濃度為25%，輸送至高濃水力碎漿機中，控制溫度為50°C，先將解鍵劑LS-1用水稀釋至濃度為4%，在加入細漿的高濃水力碎漿機中先加入稀釋后的解鍵劑LS-1，混合熟化50min后再依次加入輕質碳酸鈣微粉、汽巴P47助留劑，與漿料充分混合后最后加入稀釋后的300萬分子量的殼聚糖加入改性助劑進行改性處理；其中，所述解鍵劑LS-1的加入量為絕干細楽:量的15%,輕質碳酸I丐微粉的加入量為絕干細楽:量的10 %，汽巴P47助留劑的加入量為絕干細漿量的0.1 %，高分子殼聚糖的加入量為絕干細漿量的0.1% ；
[0037]S5.干燥:將上述改性后的漿料采用幅寬為1760mm的槳板機進行干燥，脫水干燥至成漿水分含量為10%，制得具有高抑菌活性的本色絨毛竹漿。
[0038]實施例3: —種具有高抑菌活性的本色絨毛竹漿的制備方法，它包括以下步驟:
[0039]S1.原料碎解:選取慈竹纖維為原料，將原料干法碎解成長度為2?4cm的纖維粉；
[0040]S2.蒸煮:將纖維粉和蒸煮液按1:3的料液比混合均勻后加入蒸煮鍋中進行蒸煮處理，第一次加熱升溫至140°C，保溫125min，然后進行小放氣18min，二次升溫條件為在SOmin內升溫至168°C，保溫70min，最后進行大放氣，得到高錳酸鉀值為6g/L的低硬度竹漿；其中，所述蒸煮液為22%的KOH ；
[0041]S3.洗滌:包括振動篩粗選、真空洗漿機提取黑液、壓力篩細選除去粗大的纖維束及雜質、除渣器除塵和真空洗漿機洗漿，低硬度竹漿經洗滌去除重雜質和渣，得細漿；其中，振動篩進漿濃度為4 %，真空洗漿機進漿濃度為1.4%，出漿濃度為13%，壓力篩進漿濃度為3.5%，除渣器進漿濃度為1.4%，濃度的調整均采用清水；
[0042]S4.改性:將細漿濃縮至濃度為18%，輸送至高濃水力碎漿機中，控制溫度為45°C，先將解鍵劑LS-1用水稀釋至濃度為4%，在加入細漿的高濃水力碎漿機中先加入稀釋后的解鍵劑LS-1，混合熟化40min后再依次加入輕質碳酸鈣微粉、汽巴P47助留劑，與漿料充分混合后最后加入稀釋后的230萬分子量的殼聚糖加入改性助劑進行改性處理；其中，所述解鍵劑LS-1的加入量為絕干細楽:量的8%,輕質碳酸I丐微粉的加入量為絕干細楽:量的5%，汽巴P47助留劑的加入量為絕干細漿量的0.04%，高分子殼聚糖的加入量為絕干細漿量的0.05% ；
[0043]S5.干燥:將上述改性后的漿料采用幅寬為1760_的槳板機進行干燥，脫水干燥至成漿水分含量為7%，制得具有高抑菌活性的本色絨毛竹漿。
[0044]實施例4:一種具有高抑菌活性的本色絨毛竹漿的制備方法，它包括以下步驟:
[0045]S1.原料碎解:選取白夾竹和西風竹纖維為原料，將原料干法碎解成長度為2?4cm的纖維粉；
[0046]S2.蒸煮:將纖維粉和蒸煮液按1:3.5的料液比混合均勻后加入蒸煮鍋中進行蒸煮處理，第一次加熱升溫至145°C，保溫130min，然后進行小放氣22min，二次升溫條件為在85min內升溫至172°C，保溫76min，最后進行大放氣，得到高錳酸鉀值為6g/L的低硬度竹漿；其中，所述蒸煮液為23%的Κ0Η;
[0047]S3.洗滌:包括振動篩粗選、真空洗漿機提取黑液、壓力篩細選除去粗大的纖維束及雜質、除渣器除塵和真空洗漿機洗漿，低硬度竹漿經洗滌去除重雜質和渣，得細漿；其中，振動篩進漿濃度為4.5 %，真空洗漿機進漿濃度為1.8%，出漿濃度為14.5 %，壓力篩進漿濃度為4.2%，除渣器進漿濃度為1.8%，濃度的調整均采用清水；
[0048]S4.改性:將細漿濃縮至濃度為22%，輸送至高濃水力碎漿機中，控制溫度為48°C，先將解鍵劑LS-1用水稀釋至濃度為4%，在加入細漿的高濃水力碎漿機中先加入稀釋后的解鍵劑LS-1，混合熟化45min后再依次加入輕質碳酸鈣微粉、汽巴P47助留劑，與漿料充分混合后最后加入稀釋后的260萬分子量的殼聚糖加入改性助劑進行改性處理；其中，所述解鍵劑LS-1的加入量為絕干細楽:量的12%,輕質碳酸鈣微粉的加入量為絕干細楽:量的8%，汽巴P47助留劑的加入量為絕干細漿量的0.08%，高分子殼聚糖的加入量為絕干細漿量的0.07% ；
[0049]S5.干燥:將上述改性后的漿料采用幅寬為1760mm的槳板機進行干燥，脫水干燥至成漿水分含量為8%，制得具有高抑菌活性的本色絨毛竹漿。
[0050]以下通過實驗說明本發明的有益效果:
[0051]一、性能測試實驗
[0052]1.測試對象:實施例1-4制備的具有高抑菌活性的本色絨毛竹漿；
[0053]2.測試指標:水分、耐破度、白度、干蓬松度、吸水時間、吸水量、纖維均長、纖維均寬、衛生指標、二氯甲烷等有害化學物質；
[0054]3.實驗方法:采用 GB/T21331-2008 ；
[0055]4.實驗結果:如表1所示:
[0056]表1:實施例1-4制備的具有高抑菌活性的本色絨毛竹漿性能測試結果
[0057]

【權利要求】
1.一種具有高抑菌活性的本色絨毛竹漿，其特征在于，所述本色絨毛竹漿的白度為25?30% ISO，耐破度為0.25?0.35kPa*m2/g，干蓬松度為17?21cm3/g，吸水時間為6?6.5s,吸水量為8.9?9.8g/g,纖維均長為0.86?3.79mm,纖維均寬為0.009?0.022mm。
2.如權利要求1所述的一種具有高抑菌活性的本色絨毛竹漿的制備方法，其特征在于，它包括以下步驟: 51.原料碎解:選取竹類纖維為原料，將原料干法碎解成長度為2?4cm的纖維粉； 52.蒸煮:將纖維粉和蒸煮液按1:2.5?4的料液比混合均勻后進行蒸煮處理，控制溫度在130?175°C，得到高錳酸鉀值為6?8g/L的低硬度竹漿；其中，所述蒸煮液為20?24% 的 KOH ； 53.洗滌:包括振動篩粗選、真空洗漿機提取黑液、壓力篩細選、除渣器除塵和真空洗漿機洗漿，低硬度竹漿經洗滌去除重雜質和渣，得細漿；其中，振動篩進漿濃度為3?5%，真空洗漿機進漿濃度為I?2%，出漿濃度為12?15%，壓力篩進漿濃度為3?5%，除渣器進漿濃度為I?2% ； 54.改性:將細漿濃縮至濃度為15?25%，輸送至高濃水力碎漿機中，控制溫度為40?50°C，加入改性助劑進行改性處理；其中，所述改性助劑的成分及加入量如下:解鍵劑LS-1:加入量為絕干細楽:量的4?15%，輕質碳酸I丐微粉:加入量為絕干細楽:量的2?10%，汽巴P47助留劑:加入量為絕干細漿量的0.01?0.1%，高分子殼聚糖:加入量為絕干細漿量的0.01?0.1% ； 55.干燥:將上述改性后的漿料脫水干燥至成漿水分含量為6?10%，制得具有高抑菌活性的本色絨毛竹漿。
3.如權利要求2所述的一種具有高抑菌活性的本色絨毛竹漿的制備方法，其特征在于，步驟SI中所述竹類纖維原料為毛竹、黃竹、慈竹、水竹、白夾竹、西風竹中的一種或多種的組合。
4.如權利要求2所述的一種具有高抑菌活性的本色絨毛竹漿的制備方法，其特征在于，步驟S2中所述蒸煮采用分階段升溫的加熱方式，具體方法為:將纖維粉和蒸煮液加入蒸煮鍋中，第一次加熱升溫至135?150°C，保溫110?140min，然后進行小放氣15?25min，二次升溫條件為在70?90min內升溫至160?175°C，保溫60?80min，最后進行大放氣。
5.如權利要求2所述的一種具有高抑菌活性的本色絨毛竹漿的制備方法，其特征在于，步驟S4中所述改性助劑的加入方法為:在加入細漿的高濃水力碎漿機中先加入解鍵劑LS-1，混合熟化35?50min后再依次加入輕質碳酸鈣微粉、汽巴P47助留劑，與漿料充分混合后最后加入高分子殼聚糖。
6.如權利要求2所述的一種具有高抑菌活性的本色絨毛竹漿的制備方法，其特征在于，所述聞分子殼聚糖的相對分子量為200?300萬。
【文檔編號】D21H17/24GK104195868SQ201410357629
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月24日 優先權日:2014年7月24日
【發明者】沈根蓮, 周駿, 朱清云, 范武毅 申請人:四川省西龍生物質材料科技有限公司, 四川環龍新材料有限公司