一种含石墨烯/药用植物纤维及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种含石墨烯/药用植物纤维及其制备方法，公开了药用植物造纸的工艺包括螺旋挤压处理、蒸煮、洗涤、造纸和纸制品改性等工艺。本发明专利技术以药用植物作为制备纤维的原料，配合采用超声波、乙醇法，采用本法制备的含石墨烯的纸制品柔软度好、强度高，整个过程没有引入有害化学品，确保了纤维的卫生特性。且制备出的纸质品含有保健功效，有效抑菌、抗菌；采用本发明专利技术方法制备得到的纸制品柔软度好、强度高。由于制浆过程中加入石墨烯分散液，使得获得的产品具有较好的抗菌性能，尤其对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、溶血性链球菌起到有效的抑制灭杀作用。

Graphene / medicinal plant fiber and preparation method thereof

The invention relates to a kind of graphene / medicinal plant fiber and a preparation method, and the process of making paper for medicinal plants includes the process of spiral extrusion, cooking, washing, paper making and paper product modification. The medicinal plant is used as the raw material for the preparation of fiber. The paper products containing graphene are prepared by ultrasonic and ethanol method. The paper products containing graphene have good softness and high strength, and the whole process does not introduce harmful chemicals, and the sanitary properties of the fibers are ensured. The prepared paper product contains health care function, effective bacteriostatic and antibacterial, and the paper product prepared by the method has good softness and high intensity. Due to the addition of graphene dispersions in the process of pulping, the obtained products have better antibacterial properties, especially for Staphylococcus aureus, Escherichia coli and Streptococcus hemolytic streptococcus.

【技术实现步骤摘要】
一种含石墨烯/药用植物纤维及其制备方法
本专利技术属于制浆造纸
，具体地，涉及一种含石墨烯/药用植物纤维及其制备方法。
技术介绍
石墨烯是一种新型二维超薄纳米材料，因为其独特的结构、力学和电子性质，在药物投递、肿瘤治疗等生物纳米
有着广阔的应用前景。有研究表明，石墨烯不但可以通过对细菌细胞膜进行切割，还能诱导细菌细胞膜上的磷脂分子脱离，从而实现石墨烯对细胞膜上磷脂分子的大规模直接抽取。这种切割和抽取的物理作用可导致细菌的细胞膜失去完整性而胞内物质外流，从而达到杀死细菌的效果。同时，石墨烯具有二维石墨层的新型纳米材料，具有高比表面积和可功能化表面，具有高柔性、高强度、高导电、高导热、导体和半导体等优异的结构、力学和电学特性，是理想的活性材料。卫生纸是日常生活不可缺少的物品，而将药物涂覆于卫生纸上作为保健型卫生纸人们也已经做了一些研究。目前有采用药物浸渍工艺的卫生纸，这种方法不仅对卫生纸的浸渍后处理工序复杂，而且还存在诸多不足：一是这种施药方法比较浪费，因为人们使用卫生纸仅仅是使用其中一面和皮肤接触，或者将卫生纸用于擦拭马桶等用具从便于杀菌考虑也是利用其中一面，而通透施药就会造成浪费；二是大量施药的卫生纸也不利于长期保存，由于内层药物吸湿变质也会导致卫生纸变质。因此，如何在保持施药卫生纸的功效下节约成本，提高卫生纸的储存性能就是一个技术矛盾。
技术实现思路
本专利技术要解决现有技术的不足，提供一种含石墨烯/药用植物纤维的制备方法，所述方法不但能够解决制浆得率低的问题，能有效提升纸浆白度，制备的纤维产品具有卫生特性好、卡伯值低的特点；且制备出的纸质品含有保健功效，有效抑菌、抗菌；采用本专利技术方法制备得到的纸制品柔软度好、强度高。本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术的一种含石墨烯/药用植物纤维的制备方法，包括以下步骤：S1.将药用植物进行除渣处理，去除其中的泥沙和灰尘后，干燥直至含水量为20～30％，将上述药用植物进行螺旋挤压处理后，备用；S2.将步骤S1得到的挤压后的药用植物置于超声波反应釜中，加入浓度为30～50％的乙醇溶液，液比为1:6～8，蒸煮温度为100～120℃，时间为50～60min后放料，得到漂白浆；S3.将步骤S2得到的漂白浆置于置换洗涤器中，常温常压下采用浓度为50～60％的乙醇溶液进行2段置换洗涤，洗涤液比为1:4～6，然后用水洗涤干净，得到药用植物纤维；S4.向步骤S3的药用植物纤维中加入石墨烯分散液，混合均匀后，进行减压过滤40～60min，于50～80℃下干燥60～120min，得到含石墨烯/药用植物纤维；所述药用植物与石墨烯分散液的用量比例为70～75:1～2；S5.向步骤S4的纤维中加入填料、浆内施胶剂后，进行打浆，打浆度为15～20°SR，然后进行表面施胶后得到含石墨烯的卫生纸制品；所述药用植物为益母草、夏枯草中任意一种或两种。进一步地，步骤S1中，所述螺旋挤压的处理的具体操作条件为1:1～2:1。进一步地，步骤S2中所述超声波反应釜的工艺参数为：超声波反应釜功率为1400～1500W，频率为25～30KHz。进一步地，将氧化石墨烯加入到含分散剂的水或乙醇溶剂的溶液中，超声2～4h，得到石墨烯分散液。本专利技术公开一种利用上述含石墨烯/药用植物纤维的制备方法得到的纤维。该含石墨烯/药用植物纤维在制备卫生用品或医药用品中的应用。本专利技术以药用植物为植物原料，利用超声波结合乙醇法直接制备漂白浆，简化制浆的工序，不仅在反应过程中不会对环境产生任何有害物质，而且其特殊的处理过程使得药用植物在脱木素反应中优势明显，并能将药用植物的有效成分发挥出来，增强纸质品的功能性。相比现有技术，本专利技术提供的含石墨烯/药用植物纤维方法具有以下优势：本专利技术以药用植物为植物原料，采用螺旋挤压对药用植物利用超声波结合乙醇法直接制备漂白浆，简化制浆的工序，在有效降解药用植物中多种木素的同时，还能够脱除纸浆中的发色基团，有效提升漂白浆的白度，不仅在反应过程中不会对环境产生任何有害物质，而且其特殊的处理过程使得药用植物在脱木素反应中优势明显，制备的纤维产品卫生特性好、白度高、卡伯值低。本专利技术利用螺旋挤压法对药用植物进行处理，使得后续蒸煮工艺乙醇溶液渗透更加容易，并利用超声波结合乙醇法制备纸浆，促进木素大分子结构的分解与化学键的断裂，更有利于后续脱木素的化学反应，可以更好的溶出纸浆中木素，获得卡伯值较低的浆料，且纤维得率高，对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、溶血性链球菌起到有效的抑制灭杀作用。本专利技术提供的利用药用植物制备纤维的方法，制浆工艺过程简单，不仅在反应过程中不会对环境产生任何有害物质，操作方便，时间短。本专利技术采用乙醇法制浆，制浆过程没有引入有害化学品，确保了纤维的卫生特性。具体实施方式下面结合具体实施例进一步说明本专利技术。除非特别说明，本专利技术实施例中采用的原料和方法为本领域常规市购的原料和常规使用的方法，所使用的设备为本领域常规设备。实施例1本实施例提供一种含石墨烯/药用植物纤维方法，包括以下步骤：S1.将药用植物进行除渣处理，去除其中的泥沙和灰尘后，干燥直至含水量为20％，将上述药用植物进行螺旋挤压处理后，备用；S2.将步骤S1得到的挤压后的药用植物置于超声波反应釜中，加入浓度为30％的乙醇溶液，液比为1:6，蒸煮温度为120℃，时间为50min后放料，得到漂白浆；超声波反应釜的工艺参数为：超声波反应釜功率为1500W，频率为25KHz；S3.将步骤S2得到的漂白浆置于置换洗涤器中，常温常压下采用浓度为50％的乙醇溶液进行2段置换洗涤，洗涤液比为1:4，然后用水洗涤干净，得到药用植物纤维；S4.向步骤S3的药用植物纤维中加入石墨烯分散液，混合均匀后，进行减压过滤40min，于50℃下干燥60min，得到含石墨烯/药用植物纤维；所述药用植物与石墨烯分散液的用量比例为70:1；药用植物为益母草。石墨烯分散液的制备方法为：将氧化石墨烯加入到含分散剂的水或乙醇溶剂的溶液中，超声2h，得到石墨烯分散液。实施例2本实施例提供一种含石墨烯/药用植物纤维方法，具体操作步骤如下：S1.将药用植物进行除渣处理，去除其中的泥沙和灰尘后，干燥直至含水量为30％，将上述药用植物进行螺旋挤压处理后，备用；螺旋挤压处理的压缩比为2:1；S2.将步骤S1得到的挤压后的药用植物置于超声波反应釜中，加入浓度为50％的乙醇溶液，液比为1:8，蒸煮温度为100℃，时间为60min后放料，得到漂白浆；超声波反应釜的工艺参数为：超声波反应釜功率为1400W，频率为30KHz；S3.将步骤S2得到的漂白浆置于置换洗涤器中，常温常压下采用浓度为60％的乙醇溶液进行2段置换洗涤，洗涤液比为1:6，然后用水洗涤干净，得到药用植物纤维；S4.向步骤S3的药用植物纤维中加入石墨烯分散液，混合均匀后，进行减压过滤60min，于80℃下干燥60min，得到含石墨烯/药用植物纤维。其中，药用植物纤维与石墨烯分散液的用量比例为75:2；药用植物为夏枯草。石墨烯分散液的制备方法为：将氧化石墨烯加入到含分散剂的水或乙醇溶剂的溶液中，超声4h，得到石墨烯分散液。实施例3本实施例提供一种含石墨烯/药用植物纤维方法，具体操作步骤如下：S1.将药用植物进行除渣处理，去除其中的泥沙本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含石墨烯/药用植物纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.将药用植物进行除渣处理，去除其中的泥沙和灰尘后，干燥直至含水量为20~30%，将上述药用植物进行螺旋挤压处理后，备用；S2.将步骤S1得到的挤压后的药用植物置于超声波反应釜中，加入浓度为30~50%的乙醇溶液，液比为1:6~8，蒸煮温度为100~120℃，时间为50~60 min后放料，得到漂白浆；S3.将步骤S2得到的漂白浆置于置换洗涤器中，常温常压下采用浓度为50~60%的乙醇溶液进行2段置换洗涤，洗涤液比为1:4~6，然后用水洗涤干净，得到药用植物纤维；S4.向步骤S3的药用植物纤维中加入石墨烯分散液，混合均匀后，进行减压过滤40~60 min，于50~80℃下干燥60~120 min，得到含石墨烯/药用植物纤维；所述药用植物与石墨烯分散液的用量比例为70~75:1~2；所述药用植物为益母草、夏枯草中任意一种或两种。

【技术特征摘要】
1.一种含石墨烯/药用植物纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.将药用植物进行除渣处理，去除其中的泥沙和灰尘后，干燥直至含水量为20~30%，将上述药用植物进行螺旋挤压处理后，备用；S2.将步骤S1得到的挤压后的药用植物置于超声波反应釜中，加入浓度为30~50%的乙醇溶液，液比为1:6~8，蒸煮温度为100~120℃，时间为50~60min后放料，得到漂白浆；S3.将步骤S2得到的漂白浆置于置换洗涤器中，常温常压下采用浓度为50~60%的乙醇溶液进行2段置换洗涤，洗涤液比为1:4~6，然后用水洗涤干净，得到药用植物纤维；S4.向步骤S3的药用植物纤维中加入石墨烯分散液，混合均匀后，进行减压过滤40~60min...

【专利技术属性】
技术研发人员：林荣铨，
申请(专利权)人：林荣铨，
类型：发明
国别省市：湖南,43