[发明专利]一种具有高抑菌活性的本色竹纤维及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有高抑菌活性的本色竹纤维及其制备方法。

背景技术

由于目前世界范围的木材资源的短缺日益加重，在不破坏森林和环境的情况下生产纸浆和造纸成为各造纸企业追求的目标。作为解决这一问题的方案，利用一年或两年生植物如：农田废物、竹子、制糖后废弃的甘蔗秆、稻麦草等作为主要材料而由非木材植物纤维制造纸浆的技术一直受到关注。

卫生用品主要用于妇女、儿童、老人、病人以及一次性医疗卫生用品，因此，对卫生的要求较高。但现有卫生用品制备过程中均存在以下问题：

（1） 现有卫生用品的制备原料多使用漂白浆，部分原料还添加了增白剂及显色剂，但是，由于漂白过程将产生对环境有害的化学物质，在氯漂过程中除了产生三氯甲烷外，废液中还含有40多种有机氯化物，其中以各种氯代酚为最多，如二氯代酚、三氯代酚，还产生二噁英和呋喃产物，有10多种是剧毒的。因此，被漂白纤维上都会残留污染致癌物质，危害生态和人体健康；

（2） 现有技术在制浆过程中多采用化学制浆法，如中国专利2007101296351公开了一种以禾草植物为原料制备的高硬度浆及其制备方法，其以禾草植物为原料，采用亚硫酸氨法、蒽醌-烧碱法、硫酸盐和亚硫酸钾法制备高硬度浆；中国专利200510108294.0公开了一种利用竹子生产纤维素纸浆的方法及其纸浆，其采用的是蒽醌-烧碱法制备竹纤维纸浆，减少药品和能源的消耗，漂白过程中尽可能减少所产生的二氧芑等有害物；在预水解过程中所生产的半纤维素能生产木糖。由于在蒸煮中使用了硫化物，产品中会残存硫化物，也不利用消费者的健康。

    因此，急需开发一种取材容易、抗菌性高、健康环保的植物纤维作为卫生用品的原料。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种具有高抑菌活性的本色竹纤维，该竹纤维具有较长的纤维长度、高柔韧性、较好的吸水性、保水性，且质地柔软、蓬松、抗菌性强、保持了竹纤维100%的天然本色，显著提高了下游产品的质量；

本发明的另一目的在于提供该本色竹纤维的制备方法，该方法具有操作简单、生产方便、成本低、绿色环保的特性。

    本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种具有高抑菌活性的本色竹纤维，该材料的打浆度为16～25°SR，裂断长为4～6km，耐折次数为65～80次，白度为22～25%ISO，高锰酸钾值为80～100，抑菌率≥90%。

 进一步地，所述本色竹纤维对大肠杆菌的抑菌率≥92%，对金黄色葡萄球菌的抑菌率≥99%。

上述具有高抑菌活性的本色竹纤维的制备方法，它包括以下步骤：

    S1. 备料：将竹类植物原料湿法备料成竹片；

    S2. 蒸煮：将竹片加入对绝干原料量8～12%的氢氧化钾溶液，其料液比为1:3～4；通入蒸汽进行加热，加热升温至温度为110～125℃时保温50～60分钟，得到竹纤维材料；

    S3. 抗菌处理：将经蒸煮的竹纤维材料进行磨浆处理，向浆料中加入高分子壳聚糖，其加入量为绝干浆料量的0.01～0.015%。

    进一步地，所述竹类植物原料为毛竹、黄竹、慈竹、水竹、白夹竹、西风竹中的一种或多种的组合。

    进一步地，所述蒸煮步骤前还包括对竹类植物原料进行浸渍的过程，浸渍处理采用的方式为：将浸渍液浸渍竹类植物原料，使料液比达到1:3～4，在常压下于85℃以上于螺旋浸渍器中保温和混合50分钟以上。

    进一步地，所述的浸渍液为碱溶液或碱溶液与黑液的混合液，所述碱溶液为对绝干原料量8～12%的氢氧化钾溶液，所述黑液的浓度为8～10°Bé。

    进一步地，步骤S2中，在加热升温时将所述的竹片放在蒸煮器中，所述蒸煮器为蒸球、立式蒸煮锅或连续蒸煮器。

进一步地，所述高分子壳聚糖的相对分子量为200～300万。

所述的蒸煮方法所用的蒸煮药液少，不含硫化物，蒸煮和保温的时间短，是一种既经济又环保的蒸煮方法。

蒸煮过程是制浆的关键步骤，由于木材与竹材原料的组织结构、微观结构、化学组成以及木素分子结构等均有差异，因此，在蒸煮过程中脱木素反应历程也有很大的差别。对于竹类原料烧碱法蒸煮脱木素反应历程，包括升温和保温两段。