CN102587210B - 一种以油茶果壳为载体制备造纸抗菌剂的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种以油茶果壳制备造纸用抗菌剂的制备方法。其特征在于：将10重量份油茶果壳颗粒加入到25～30重量份戊二醛水溶液中，搅拌加入350～400重量份浓盐酸，在60～75℃下反应4h；加入0.5～5重量份银、锌或铜金属化合物固体，溶解后继续搅拌4～12小时；过滤，洗涤滤渣至中性，将滤渣加入5重量份的碱液或还原剂中，在40～80℃下搅拌反应0.5～3h；过滤，洗涤滤渣至中性，滤渣于40～80℃下干燥得油茶果壳基造纸抗菌剂。本发明的抗菌剂具有：以油茶果壳为制备原料，来源广泛，价格低廉，减少废物的排放；制备工艺简单，成本较低，在浆内具有高留着率；制备条件温和易于控制，工艺设备少，易于操作。
Description
技术领域
本发明涉及一种抗菌剂的制备方法，特别是一种以油茶果壳制备造纸用抗菌剂的制备方法，属于抗菌材料技术领域。
背景技术
自“非典”（2003年，全球共有2781例非碘性肺炎病例，其中111例死亡）、“禽流感”与“甲型H1N1流感”（截至2009年1月2日，我国内地31个省份共报告确诊病例120940例）出现以来，人们更注重周边环境的安全，特别是与人们生活密切相关的各种材料及其制品的抗菌性能。纸制品是人们生产和生活中不可或缺的产品，已经被广泛用于日常生活中，卫生纸、面巾纸、厨房用纸、食品包装纸、儿童读物用纸、装饰用纸、卫生和医疗用纸、钞票纸等在人们生活中占有重要的地位，
因此，研制具有本身具有抗菌功能、对纸张表面的微生物具有抑制功能的抗菌功能的纸，会为生活带来更多的安全因素，具有重要的现实意义。
浆内添加法抄造抗菌纸用的抗菌剂主要以沸石、硅藻土等无机物固载金属离子而成，这些无机物固载金属的抗菌剂存在着留着率低、稳定性不强等缺点，
由于油茶果壳中的大多组分（木质素、纤维素、半纤维素等）与纸料相近，在抄纸时它容易留着在纸张中，此外油茶果壳中的茶皂素本身也具有抗菌性能。
油茶与油棕、油橄榄和椰子并称为世界四大木本食用油料植物。油茶是我国特有的木本油料，据统计，全国现有油茶面积347多万公顷，年产油茶籽566亿kg，油茶果壳的约300亿kg。但大量的油茶果壳却被当作燃料或者当作肥料，造成了极大的资源浪费与环境污染，若将其制备成造纸抗菌剂剂，将是一种重要的材料，同时能够提高油茶种植的效益，具有很好的经济与环境意义。
发明内容
针对目前无机物固载金属离子型抗菌剂在造纸中留着率低、稳定性差等缺点，提供一种产品稳定性好、留着率高的油茶果壳造纸用抗菌剂及其制备工艺，金属通过静电、离子螯合等作用附着在油茶果壳的表面和微孔内，具有高度的分散性和稳定性，以实现高效和持久的抗菌效果。
为了实现上述目的，本发明采用了下列的技术方案：
将10重量份粉碎至粒径范围在500～1000um之间的油茶果壳颗粒加入到25～30重量份含质量浓度为3%的戊二醛水溶液中，搅拌加入350～400重量份浓盐酸，在60～75℃下搅拌反应4 h；加入0.5～5重量份银、锌或铜金属化合物固体，搅拌使其完全溶解后继续搅拌4～12小时；过滤，用蒸馏水洗涤滤渣，至滤液呈中性，将滤渣加入5重量份含质量浓度为3%的碱液或还原剂中，在40～80℃下搅拌反应0.5～3 h；过滤，用蒸馏水洗涤滤渣，至滤液呈中性，滤渣于40～80℃下干燥至恒重，即得油茶果壳基造纸抗菌剂。
所述的金属化合物固体为硝酸银、氯化铜、五水硫酸铜、氯化锌或硫酸锌中的一种或其中二种以上组成的混合物。
所述的碱液为氢氧化钠或氢氧化钡中的一种或二种任意比例组成的混合物。
所述的还原剂为硫代硫酸钠或硼氢化钠中的一种或其中二种任意比例组成的混合物。
本发明的吸附剂与现有技术相比，具有如下的优点：
（1）本发明利用废弃物油茶果壳为制备原料，来源广泛，价格低廉；有利于油茶果壳的综合利用，减少废物的排放。
（2） 本发明制备工艺简单，成本较低，在浆内添加法造纸中具有高留着率。
（3）本发明反应条件温和易于控制，改性步骤简单，工艺设备少，易于操作。
附图说明
图1为油茶果壳固载铜离子抗菌剂的培养皿抑菌圈；
图2为油茶果壳固载银离子抗菌剂的培养皿抑菌圈；
图3为油茶果壳固载锌离子抗菌剂的培养皿抑菌圈。
具体实施方式
下面通过实施例，对本发明的技术方案做进一步具体的说明。
实施例1
将10公斤粉碎至粒径范围在800um的油茶果壳颗粒加入到30公斤含质量浓度为3%的戊二醛水溶液中，搅拌加入40公斤浓盐酸，在60℃下搅拌反应4 h；加入1公斤硝酸银固体，搅拌使其完全溶解后继续搅拌6小时；过滤，用蒸馏水洗涤滤渣，至滤液呈中性，将滤渣加入5公斤中含质量浓度为3%的硼氢化钠中，在60℃下搅拌反应2 h；过滤，用蒸馏水洗涤滤渣，至滤液呈中性，滤渣于60℃下干燥至恒重，即得油茶果壳基造纸抗菌剂。
将本实施例制备的油茶果壳基造纸抗菌剂，分别对不同菌种的进行抑菌圈直径大小比较试验，结果显示：大肠杆菌抑菌圈直径16.5 mm，金黄色葡萄球菌抑菌圈直径12.3 mm，肠类沙门氏菌抑菌圈直径13.4mm。结果显示抑菌效果明显。
实施例2
将10公斤粉碎至粒径范围在500um的油茶果壳颗粒加入到25公斤含质量浓度为3%的戊二醛水溶液中，搅拌加入350公斤浓盐酸，在60℃下搅拌反应4 h；加入1.5公斤五水硫酸铜，搅拌使其完全溶解后继续搅拌8小时；过滤，用蒸馏水洗涤滤渣，至滤液呈中性，将滤渣加入5公斤中含质量浓度为3%的氢氧化钠水溶液中，在70℃下搅拌反应1.5 h；过滤，用蒸馏水洗涤滤渣，至滤液呈中性，滤渣于70℃下干燥至恒重，即得油茶果壳基造纸抗菌剂。
将本实施例制备的油茶果壳基造纸抗菌剂，分别对不同菌种的进行抑菌圈直径大小比较试验，结果显示：大肠杆菌抑菌圈直径15.5 mm，金黄色葡萄球菌抑菌圈直径12.5 mm，肠类沙门氏菌抑菌圈直径12.4mm。结果显示抑菌效果明显。
实施例3
将10公斤粉碎至粒径范围在1000um之间的油茶果壳颗粒加入到28公斤含质量浓度为3%的戊二醛水溶液中，搅拌加入400公斤浓盐酸，在60℃下搅拌反应4 h；加入3.5公斤氯化锌固体，搅拌使其完全溶解后继续搅拌6小时；过滤，用蒸馏水洗涤滤渣，至滤液呈中性，将滤渣加入5公斤中含质量浓度为3%的氢氧化钠，在65℃下搅拌反应2.5h；过滤，用蒸馏水洗涤滤渣，至滤液呈中性，滤渣于70℃下干燥至恒重，即得油茶果壳基造纸抗菌剂。
将本实施例制备的油茶果壳基造纸抗菌剂，分别对不同菌种的进行抑菌圈直径大小比较试验，结果显示：大肠杆菌抑菌圈直径18.3 mm，金黄色葡萄球菌抑菌圈直径14.8 mm，肠类沙门氏菌抑菌圈直径12.6mm。结果显示抑菌效果明显。
实施例4
将10公斤粉碎至粒径范围在700um的油茶果壳颗粒加入到25公斤含质量浓度为3%的戊二醛水溶液中，搅拌加入350公斤浓盐酸，在60℃下搅拌反应4h；加入0.5公斤氯化铜固体，搅拌使其完全溶解后继续搅拌12小时；过滤，用蒸馏水洗涤滤渣，至滤液呈中性，将滤渣加入5公斤中含质量浓度为3%的氢氧化钡水溶液中，在70℃下搅拌反应1 h；过滤，用蒸馏水洗涤滤渣，至滤液呈中性，滤渣于70℃下干燥至恒重，即得油茶果壳基造纸抗菌剂。
实施例5
将10公斤粉碎至粒径范围在600um的油茶果壳颗粒加入到30公斤含质量浓度为3%的戊二醛水溶液中，搅拌加入400公斤浓盐酸，在60℃下搅拌反应4h；加入0.75公斤氯化锌、2公斤氯化铜固体，搅拌使其完全溶解后继续搅拌10小时；过滤，用蒸馏水洗涤滤渣，至滤液呈中性，将滤渣加入5公斤中含质量浓度为3%的氢氧化钡水溶液中，在55℃下搅拌反应2h；过滤，用蒸馏水洗涤滤渣，至滤液呈中性，滤渣于70℃下干燥至恒重，即得油茶果壳基造纸抗菌剂。
实施例6
将10公斤粉碎至粒径范围在800um的油茶果壳颗粒加入到25公斤含质量浓度为3%的戊二醛水溶液中，搅拌加入350毫升浓盐酸，在60℃下搅拌反应4 h；加入1.2公斤硝酸银固体，搅拌使其完全溶解后继续搅拌6小时；过滤，用蒸馏水洗涤滤渣，至滤液呈中性，将滤渣加入含质量浓度为3%的硫代硫酸钠3公斤和硼氢化钠2公斤的水溶液中，在75℃下搅拌反应0.75 h；过滤，用蒸馏水洗涤滤渣，至滤液呈中性，滤渣于75℃下干燥至恒重，即得油茶果壳基造纸抗菌剂。
实施例7
将10公斤粉碎至粒径范围在500um的油茶果壳颗粒加入到28公斤含质量浓度为3%的戊二醛水溶液中，搅拌加入400公斤浓盐酸，在60℃下搅拌反应4h；加入0.5公斤氯化铜、1公斤五水硫酸铜固体，搅拌使其完全溶解后继续搅拌5小时；过滤，用蒸馏水洗涤滤渣，至滤液呈中性，将滤渣加入含质量浓度为3%的硫代硫酸钠4公斤和硼氢化钠1公斤的水溶液中，在70℃下搅拌反应2 h；过滤，用蒸馏水洗涤滤渣，至滤液呈中性，滤渣于70℃下干燥至恒重，即得油茶果壳基造纸抗菌剂。
实施例8
将10公斤粉碎至粒径范围在1000um的油茶果壳颗粒加入到27公斤含质量浓度为3%的戊二醛水溶液中，搅拌加入400公斤浓盐酸，在60℃下搅拌反应4h；加入0.65公斤硝酸银固体，搅拌使其完全溶解后继续搅拌6小时；过滤，用蒸馏水洗涤滤渣，至滤液呈中性，将滤渣加入5公斤中含质量浓度为3%的硼氢化钠水溶液中，在65℃下搅拌反应1h；过滤，用蒸馏水洗涤滤渣，至滤液呈中性，滤渣于65℃下干燥至恒重，即得油茶果壳基造纸抗菌剂。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (4)
1.一种以油茶果壳为载体制备造纸抗菌剂的方法，其特征在于包括以下步骤：
将10重量份粉碎至粒径范围在500～1000um之间的油茶果壳颗粒加入到25～30重量份含质量浓度为3%的戊二醛水溶液中，搅拌加入350～400重量份浓盐酸，在60～75℃下搅拌反应4 h；加入0.5～5重量份银、锌或铜金属化合物固体，搅拌使其完全溶解后继续搅拌4～12小时；过滤，用蒸馏水洗涤滤渣，至滤液呈中性，将滤渣加入5重量份含质量浓度为3%的碱液或还原剂中，在40～80℃下搅拌反应0.5～3 h；过滤，用蒸馏水洗涤滤渣，至滤液呈中性，滤渣于40～80℃下干燥至恒重，即得油茶果壳基造纸抗菌剂。
2.根据权利要求1所述的一种以油茶果壳为载体制备造纸抗菌剂的方法，其特征在于所述的金属化合物固体为硝酸银、氯化铜、五水硫酸铜、氯化锌或硫酸锌中的一种或其中二种以上任意比例组成的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种以油茶果壳为载体制备造纸抗菌剂的方法，其特征在于所述的碱液为氢氧化钠或氢氧化钡中的一种或二种任意比例组成的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种以油茶果壳为载体制备造纸抗菌剂的方法，其特征在于所述的还原剂为硫代硫酸钠或硼氢化钠中的一种或其中二种任意比例组成的混合物。
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