专利名称：一种利用蚕丝下脚料生产杀菌口罩纸的工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种造纸工艺，具体的说是一种利用蚕丝下脚料生产杀菌口罩纸的工 艺。
背景技术：
目前防尘和医用口罩用的过滤材料主要以植物纤维纸、无纺布和棉等为原料。其 基本要求是高的阻尘效率和较低的呼吸阻力，既允许洁净的空气通过，又要将空气中的尘 埃等除去，同时又保证较低的吸气阻力，以保证人体的正常呼吸。以植物纤维纸、无纺布和 棉等为过滤材料的防尘口罩，由于纤维相对较粗，过滤材料的孔径偏大，且孔径分布不够合 理，其过滤效率较低，不能对微小尘粒及细菌等进行有效的过滤和阻挡，且由于无杀菌功 能，而不适合在一些有细菌传染危险的特殊场合使用。蚕丝是一种具有良好生物亲和性的 天然蛋白质纤维，研究蚕丝纵向和横截面的表面形态，发现原纤基本平行于丝轴，并呈层状 排列，结构疏松，在原纤结构中存在很多微孔，导致其内部空隙率高。纤维结构的多孔性决 定了其透气性能优于植物纤维和无纺布所用的化学纤维。对过滤材料而言，一般纤维直径 越小，成形时纤维之间孔隙越小，过滤效率越高，而蚕丝纤维的直径仅几个μ m,为木浆纤维 的1/5 1/10，所以其纤细的纤维形态和多孔性的结构非常适合制作口罩纸。同时纸页孔 隙结构的改变可通过改变定量和打浆度等工艺来实现，具有相当的可控性。蚕丝口罩纸纤 维间的孔隙小而均勻，可除去空气中更细小的尘埃等杂质，具较高的阻尘效率和较低的空 气阻力。防尘和医用口罩用蚕丝纸作为过滤材料，其过滤性能要好于常规的口罩材料，可大 大提高口罩使用的安全性。目前的防尘和医用口罩以过滤除尘为主要功能，其并无杀菌能力。所以在一些特 殊的场合不能对飞沫传播、空气传播的病毒进行防护，不能有效的保护人体健康。杀菌口罩 纸通过负载一种光催化剂，利用光催化剂在紫外光激发后产生活性超氧离子自由基和羟基 自由基对细菌的杀灭作用，可制备过滤-光催化协同效应的多功能口罩材料。杀菌口罩纸 可用于室外杀菌防尘以及医院、传染病高发区等高危地方的人体防护。另外蚕丝本身的特 性也决定了丝质口罩纸具有良好的柔软性和生物亲和性，使用舒适，具有广阔的应用前景。
发明内容
本发明的目的由下列技术方案实现一种利用蚕丝下脚料生产杀菌口罩纸的工艺，它是按下列步骤进行蚕丝先用切料机切断，剪切长主控制在5 IOmm ；剪切后的蚕丝用纯碱水溶液进 行脱胶；脱胶后的蚕丝送打浆机打成蚕丝纤维浆，加入分散剂和抗水剂，送抄纸机生产杀菌 口罩纸。分散剂的加入量为蚕丝纤维重量的0.02% 0. 1%，抗水剂的加入量为蚕丝纤维 重量的0. 2% 1. 0%。光催化剂通过浸渍法或表面施剂法加入纸页中，其加入量为蚕丝纤 维重量的1.0% 5.0%。打浆过程先采用槽式打浆机打浆，再采用高浓盘磨机磨浆。槽式 打浆机打浆浓度控制在3 5%，高浓盘磨机打浆浓度控制在15 20%，蚕丝纤维浆的打浆度控制为30° SR 60° SR。分散剂为聚氧化乙烯，抗水剂为壳聚糖。光催化剂为纳米二氧化钛。光催化剂通过浸渍法加入到蚕丝纸中，蚕丝纤维与光催化剂的重量比为 100 1 3，蚕丝纤维浆的打浆度为40° SR左右，用来抄造防尘口罩用的杀菌口罩纸。光催化剂通过浸渍法加入到蚕丝纸中，蚕丝纤维与光催化剂的重量比为 100 3 5，蚕丝纤维浆的打浆度为60° SR左右，用来抄造医用口罩用的杀菌口罩纸。光催化剂通过表面施胶加入到蚕丝纸中，蚕丝纤维与光催化剂的重量比为 100 1 3，蚕丝纤维浆的打浆度为40° SR左右，用来抄造防尘口罩用的杀菌口罩纸。光催化剂通过表面施胶加入到蚕丝纸中，蚕丝纤维与光催化剂的重量比为 100 3 5，蚕丝纤维浆的打浆度为60° SR左右，用来抄造医用口罩用的杀菌口罩纸。与传统的工艺相比，本发明是一种利用蚕丝下脚料生产杀菌口罩纸的工艺所抄制 的纸张，成纸的阻尘效率和过滤阻力等指标能够满足防尘和医用口罩的要求，其利用蚕丝 下脚料为主要原料，可解决蚕丝下脚料的综合利用问题。成纸的阻尘效率高，吸气阻力小， 且具有杀菌功能，在空气传染病日益严重，健康要求越来越高的环境下，杀菌口罩纸是大有 用途的。
具体实施例方式实施例1 蚕丝用切料机切断至5 10mm，剪切后的蚕丝用纯碱水溶液进行脱胶，然后送槽 式打浆机，在3 5%浓度下疏解和切断至打浆度为30° SR左右，再采用高浓盘磨机在 15 20%浓度下进行分丝帚化后成打浆度为40° SR的蚕丝浆，加入0. 02% 0. 的聚 氧化乙烯和0. 2% 1. 0%的壳聚糖等助剂，送造纸机生产蚕丝纸，采用浸渍法将光催化剂 按蚕丝纤维光催化剂为100 1 3比例加入到纸中，生产防尘口罩用的杀菌口罩纸。(1)打浆至40° SR的蚕丝浆抄制成不同定量的纸页，测定其性能，结果如表1所
7J\ ο表1定量对杀菌口罩纸性能的影响由表1可见，在一定打浆度下，随着纸页定量的增加，其厚度增加，透气 度下降，含尘空气阻力增加，尘埃穿透率下降。说明定量增加，使纸页的孔径变小， 空气透过阻力增加，所以阻尘效率提高，定量为80g/m2的纸页其阻尘效率达96. 2 %，阻力为26.9mmH20，可较好满足防尘口罩的要求。表1数据也可看出，其杀菌效果随着定量的增加 而改善，其主要原因是因为定量增加，加入的光催化剂量增加所致。(2)杀菌口罩纸的实用性医院用纱布口罩的阻尘效果与杀菌口罩纸的阻尘效果的比较如表2所示。表2纱布口罩与杀菌口罩纸阻尘效果的比较(TSI-8130 Nacl 法) 从表2可见，医院用纱布口罩的过滤效率很低，16层的口罩仅达10. 4%，不能满足 防护需要。而杀菌口罩纸的过滤效率远高于一般的纱布口罩，定量仅为15g/m2的杀菌口罩 纸的过滤效率达44. 6%，定量80g/m2的杀菌口罩纸的过滤效率可达96.2%，可满足防尘的 要求，且因其定量低，纸质柔软，非常适合于用作防尘口罩材料。实施例2 蚕丝用切料机切断至5 10mm，剪切后的蚕丝用纯碱水溶液进行脱胶，然后送槽 式打浆机，在3 5%浓度下疏解和切断至打浆度为30° SR左右，再采用高浓盘磨机在 15 20%浓度下进行分丝帚化后成打浆度为60° SR的蚕丝浆，加入0. 02% 0. 的聚 氧化乙烯和0. 2% 1. 0%的壳聚糖等助剂，送造纸机生产蚕丝纸，采用浸渍法将光催化剂 按蚕丝纤维光催化剂为100 3 5比例加入到纸中，生产医用口罩用的杀菌口罩纸。实施例3 蚕丝用切料机切断至5 10mm，剪切后的蚕丝用纯碱水溶液进行脱胶，然后送槽 式打浆机，在3 5%浓度下疏解和切断至打浆度为30° SR左右，再采用高浓盘磨机在 15 20%浓度下进行分丝帚化后成打浆度为40° SR的蚕丝浆，加入0. 02% 0. 的聚 氧化乙烯和0. 2% 1. 0%的壳聚糖等助剂，送造纸机生产蚕丝纸，光催化剂加入到表面施 胶剂中，通过表面施胶的方法，加入纸页中，蚕丝浆与光催化剂的比例为100 1 3，可生 产防尘口罩用的杀菌口罩纸。实施例4:蚕丝用切料机切断至5 10mm，剪切后的蚕丝用纯碱水溶液进行脱胶，然后送槽式打浆机，在3 5%浓度下疏解和切断至打浆度为30° SR左右，再采用高浓盘磨机在 15 20%浓度下进行分丝帚化后成打浆度为60° SR的蚕丝浆，加入0. 02% 0. 的聚 氧化乙烯和0. 2% 1. 0%的壳聚糖等助剂，送造纸机生产蚕丝纸，光催化剂加入到表面施 胶剂中，通过表面施胶的方法，加入纸页中，蚕丝浆与光催化剂的比例为100 3 5，可生
产医用口罩用的杀菌口罩纸。 以上所述的实施例，只是本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所述的 工艺步骤及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明申请专利范围内。
权利要求
一种利用蚕丝下脚料生产杀菌口罩纸的工艺，其特征在于它是按下列步骤进行蚕丝先用切料机切断，剪切长主控制在5～10mm；剪切后的蚕丝用纯碱水溶液进行脱胶；脱胶后的蚕丝送打浆机打成蚕丝纤维浆，加入抗水剂、分散剂及各种化学添加剂，送抄纸机生产杀菌口罩纸，光催化剂通过浸渍法或表面施剂法加入纸页中。
2.根据权利要求1所述的一种利用蚕丝生产杀菌口罩纸的工艺，其特征在于脱胶用纯 碱水溶液的浓度为0. 5% 1. 5%。
3.根据权利要求1所述的一种利用蚕丝生产杀菌口罩纸的工艺，其特征在于打浆过程 先采用槽式打浆机打浆，再采用高浓盘磨机磨浆；槽式打浆机打浆浓度控制在3 5%，高 浓盘磨机打浆浓度控制在15 20%。
4.根据权利要求1所述的一种利用蚕丝生产杀菌口罩纸的工艺，其特征在于蚕丝纤维 浆的打浆度为30° SR 60° SR。
5.根据权利要求1所述的一种利用蚕丝生产杀菌口罩纸的工艺，其特征在于光催化剂 的加入量为蚕丝纤维重量的1. 0% 5. 0%。
6.根据权利要求1所述的一种利用蚕丝生产杀菌口罩纸的工艺，其特征在于分散剂 (聚氧化乙烯)的加入量为蚕丝纤维重量的0.02% 0. 1%，抗水剂(壳聚糖)的加入量为 蚕丝纤维重量的0.2% 1.0%。
7.根据权利要求1和权利要求5所述的光催化剂为钠米二氧化钛。
全文摘要
本发明涉及一种利用蚕丝下脚料生产杀菌口罩纸的工艺，其特征在于它是按下列步骤进行蚕丝先用切料机切断，剪切长主控制在5～10mm；剪切后的蚕丝用纯碱水溶液进行脱胶；脱胶后的蚕丝送打浆机打成蚕丝纤维浆，加入抗水剂、分散剂及各种化学添加剂，送抄纸机生产杀菌口罩纸，光催化剂通过浸渍法或表面施剂法加入纸页中。本发明是一种利用蚕丝下脚料生产杀菌口罩纸的工艺所抄制的纸张，成纸的阻尘效率和过滤阻力等指标能够满足防尘和医用口罩的要求，其利用蚕丝下脚料为主要原料，可解决蚕丝下脚料的综合利用问题。成纸的阻尘效率高，吸气阻力小，且具有杀菌功能，在空气传染病日益严重，健康要求越来越高的环境下，杀菌口罩纸是大有用途的。
文档编号D21H27/00GK101892608SQ201010153758
公开日2010年11月24日 申请日期2010年4月22日 优先权日2010年4月22日
发明者沙力争, 赵会芳, 闫亚强 申请人:浙江科技学院;沙力争