本发明属于药渣资源再生利用
技术领域：
，具体地，涉及一种千金方药渣资源再生利用制备的卫生用纸及其方法。
背景技术：
：药渣资源再生利用是中药领域的重要命题。中药渣既是医药加工企业生产中草药过程中产生的主要固体废弃物，同时也是中国特有的植物纤维资源，是制浆造纸工业的重要原材料。中药渣是中药材经过水或有机溶剂萃取后所剩下的残渣，其成分主要为纤维素、半纤维素和木素，由于中药材一般为草本植物，受化学制浆工艺与装备的限制，中药渣成分的多样性与复杂性及中药渣所含纤维短小、杂细胞多与色素重的影响，使得采用中药渣进行化学法制浆受到一定程度的阻碍。近些年来发展起来的有机溶剂制浆技术，可以提供更好的脱木素方法，降解的木素、半纤维素中存在较多的反应功能基团，并且可以更容易的从溶剂介质中回收、提纯。在一定条件下，有机溶剂可以降解植物原料中的木素，从而达到木素、纤维素、半纤维素高效分离的目的，且有机溶剂可以通过蒸馏回收，整个过程基本无废水排放，是实现无污染绿色环保造纸的有效技术途径。其中，乙醇法制浆是有机溶剂法制浆中最为典型的制浆方法，包括自催化、碱催化和酸催化乙醇法制浆技术。自催化乙醇法由于具有制浆得率高、制浆工艺简单、副产品能有效利用等优势，而成为研究热点。但传统自催化乙醇法制浆存在木素大分子结构脱除难度大，卡伯值高等缺陷，最终导致制浆得率和纤维纯度低的问题。另外，中药渣中天然含有药性成分，如何在资源化再生利用过程中保留和利用其药性成分，提供产品的附加价值，实现高价值化利用，正是实现药渣资源化再生利用的难题。技术实现要素：本发明要解决的技术问题是千金方药渣制备纤维技术不足，提供一种千金方药渣资源再生利用制备卫生用纸的方法。所述方法不但能够有效解决木素大分子结构脱除难度大的问题，纤维得率高，性能好；还能充分利用制浆原料的药性成分，制得具有药用功能的卫生用纸，为中药渣的合理资源化再生利用提供思路。本发明的另一目的在于提供一种千金方药渣资源再生利用制备的卫生用纸。本发明是通过以下技术方案实现的：一种千金方药渣资源再生利用制备卫生用纸的方法，包括以下步骤：s1.预处理：将含水量为25％～45％的千金方药渣进行微波辐射预处理，微波功率为900～1500w，微波辐射时间为5～10min，待用；s2.蒸煮：将步骤s1得到的千金方药渣置于蒸煮器中，加入浓度为40％～60％的乙醇溶液后，液比为1:4～5，快速升温至120～140℃，保温反应100～120min后放料，得到粗浆料和黑液；s3.洗涤：将步骤s2得到的粗浆料置于置换洗涤器中，用浓度为55％～70％的乙醇溶液进行多段置换洗涤，洗涤液比为1:7～8，洗涤温度为40～60℃；然后用水洗涤干净，得到纤维；s4.药效成分的提取：对s2中的黑液进行蒸发浓缩，蒸汽冷凝回收乙醇后得到水溶液进行浓缩，获得具有药效成分溶液；s5.造纸：将s3制得的纤维进行抄造，得到原纸；s6.将s4中的药效成分溶液喷洒与s5的纤维表面，干燥后获得具有药性的卫生用纸。优选地，所述千金方药渣为千斤拨、金樱根、鸡血藤、单面针、功劳木、穿心莲、当归和党参经过水或乙醇提取后的残渣混料。优选地，所述千金方药渣的制备方法参考以下专利记载的方法制备得到：(1)zl99115682.x，一种妇科千金胶囊的制作工艺；(2)zl99115683.8一种妇科千金胶囊的制造方法；(3)zl98112696.0中药复方制剂妇科千金片的配制方法。优选地，所述千金方药渣的粒径小于3cm。优选地，步骤s1中千金方药渣的含水量为30％～35％，微波功率为1000～1200w，微波辐射时间为7～8min。优选地，步骤s2中，加入浓度为53％的乙醇溶液后，液比为1:4.5，快速升温至130℃，保温反应110min后放料，得到粗浆料和黑液。优选地，步骤s3中用浓度为60％的乙醇溶液进行3段置换洗涤，洗涤液比为1:7～8，洗涤温度为50℃。优选地，所述原纸的含水量为91％～93％。优选地，步骤s4中黑液蒸发浓缩的温度为110～120℃，所述具有药效成分溶液中乙醇浓度为20％～25％。优选地，步骤s5中将s3制得的纤维进行打浆，打浆度为37～47°sr，然后进行抄造，采用淀粉作为表面施胶剂进行涂布，干燥后得到原纸。本发明采用淀粉作为施胶剂，既能改善纸张的物理性能，也保留了纸张的卫生，避免化学品带来的危害。优选地，表面施胶剂浓度为8％～10％，涂布量为0.7～1g/m2。优选地，步骤s6中，将s4中的药效成分溶液喷洒与s5的原纸表面，干燥后获得具有药性的卫生用纸具有药效成分溶液的喷洒量为原纸质量的20％～30％，于60～65℃下干燥后获得具有药性的纤维。一种由上述千金方药渣资源再生利用制备卫生用纸的方法制备的卫生用纸。该卫生用纸在制备卫生用品或医药用品中的应用。本发明采用微波辐射法对千金方药渣进行预处理，使植物细胞壁组织产生微孔结构，更有利于后续脱木素的化学反应，非常有利于药渣中的木素组分分离出来，开创性地解决了木素大分子结构脱除难度大的问题，从而得到高纯度的纤维。同时，采用微波辐射法对药渣进行预处理，还能产生具有粘合或施胶作用的物质，这些物质起到加强纤维交联的作用，使得成纸的物理性能加强。本发明以千金方药渣作为制备纤维的原料，由于千金方药渣同时存在草本植物和灌木原料，乙酰基含量较高且木素中以活性强的对羟苯基型木素结构单元为主，原料结构疏松，配合采用微波辐射法和乙醇法，科学控制制备纤维过程中的液比、温度和时间，使得药渣中大量存在的乙酰基水解产生乙酸，获得乙醇法制浆体系所需的酸度，采用本法制浆纸浆得率高，无需在高温高压下蒸煮和洗涤，即可获得残留木素含量少、卡伯值低的浆料。相比现有技术，本发明具有以下有益效果：本发明首次利用微波辐射技术，以千金方药渣为原料制备纤维，根据千金方药渣同时存在草本植物和灌木原料这一特性，配合使用微波技术从药渣中分离出木素组分，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。本发明提供的千金方药渣资源再生利用制备纤维的方法，工艺简单，乙醇可以通过蒸馏回收循环利用，从而为后续处理步骤补充乙醇，整个制备过程绿色环保，具有广阔发展前景。综上所述，采用微波辐射技术与乙醇法结合，以千金方药渣为原料制备的纤维，残留木素含量低，且制浆工艺过程简单，操作方便，时间短。采用本发明方法制备的粗浆料具有卡伯值低、强度好的特点，纤维得率大于75％，卡伯值为30％左右。卫生用纸的纸张性能好，鉴于千金方药渣的原料特性，短纤维且杂细胞多等特点，纸张的干抗张指数达到50n.m/g以上，湿抗张指数达到13n.m/g以上。本发明采用乙醇法制浆，使用与制药过程相同的溶剂，制浆过程没有引入有害化学品，确保了纤维的卫生特性。本发明还开创性的从制浆黑液中提取药性成分，并施加于原纸本身，制得的卫生用纸具有良好的消炎、抗菌功效，具有极高的功能特性和附加值。具体实施方式下面结合具体实施例进一步说明本发明。除非特别说明，本发明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1一种千金方药渣资源再生利用制备纤维的方法，包括以下步骤：s1.预处理：将含水量为25％的千金方药渣进行微波辐射预处理，微波功率为900w，微波辐射时间为5min，待用；s2.蒸煮：将步骤s1得到的千金方药渣置于蒸煮器中，加入浓度为40％的乙醇溶液后，液比为1:4，快速升温至120℃，保温反应100min后放料，得到粗浆料和黑液；s3.洗涤：将步骤s2得到的粗浆料置于置换洗涤器中，用浓度为55％的乙醇溶液进行3段置换洗涤，洗涤液比为1:7，洗涤温度为40℃；然后用水洗涤干净，得到纤维；s4.药效成分的提取：对s2中的黑液进行蒸发浓缩，蒸汽冷凝回收乙醇后得到水溶液进行浓缩，获得具有药效成分溶液；黑液蒸发浓缩的温度为110℃，所述具有药效成分溶液中乙醇浓度为20％。s5.造纸：将s3制得的纤维进行打浆，打浆度为37°sr，然后进行抄造，采用淀粉作为表面施胶剂，干燥后得到原纸。原纸的含水量为91％。表面施胶剂浓度为8％，涂布量为0.7g/m2。s6.将s4中的药效成分溶液喷洒与s5的原纸表面，干燥后获得具有药性的卫生用纸。步骤s6中，将s4中的药效成分溶液喷洒与s5的原纸表面，干燥后获得具有药性的卫生用纸具有药效成分溶液的喷洒量为原纸质量的20％，于60℃下干燥后获得具有药性的纤维。千金方药渣的制备方法参考以专利zl99115682.x，一种妇科千金胶囊的制作工艺，千金方药渣为千斤拨、金樱根、鸡血藤、单面针、功劳木、穿心莲、当归和党参经过水或乙醇提取后的残渣混料。千金方药渣的粒径小于3cm。实施例2一种千金方药渣资源再生利用制备纤维的方法，包括以下步骤：s1.预处理：将含水量为45％的千金方药渣进行微波辐射预处理，微波功率为1500w，微波辐射时间为10min，待用；s2.蒸煮：将步骤s1得到的千金方药渣置于蒸煮器中，加入浓度为60％的乙醇溶液后，液比为1:5，快速升温至140℃，保温反应120min后放料，得到粗浆料和黑液；s3.洗涤：将步骤s2得到的粗浆料置于置换洗涤器中，用浓度为70％的乙醇溶液进行3段置换洗涤，洗涤液比为1:8，洗涤温度为60℃；然后用水洗涤干净，得到纤维；s4.药效成分的提取：对s2中的黑液进行蒸发浓缩，蒸汽冷凝回收乙醇后得到水溶液进行浓缩，获得具有药效成分溶液；黑液蒸发浓缩的温度为120℃，所述具有药效成分溶液中乙醇浓度为25％。s5.造纸：将s3制得的纤维进行打浆，打浆度为47°sr，然后进行抄造，采用淀粉作为表面施胶剂，干燥后得到原纸。原纸的含水量为93％。表面施胶剂浓度为10％，涂布量为1g/m2。s6.将s4中的药效成分溶液喷洒与s5的原纸表面，干燥后获得具有药性的卫生用纸。步骤s6中，将s4中的药效成分溶液喷洒与s5的原纸表面，干燥后获得具有药性的卫生用纸具有药效成分溶液的喷洒量为原纸质量的30％，于65℃下干燥后获得具有药性的纤维。千金方药渣的制备方法参考以专利zl99115683.8一种妇科千金胶囊的制造方法，千金方药渣为千斤拨、金樱根、鸡血藤、单面针、功劳木、穿心莲、当归和党参经过水或乙醇提取后的残渣混料。千金方药渣的粒径小于2cm。实施例3一种千金方药渣资源再生利用制备纤维的方法，包括以下步骤：s1.预处理：将含水量为30％的千金方药渣进行微波辐射预处理，微波功率为1000w，微波辐射时间为7min，待用；s2.蒸煮：将步骤s1得到的千金方药渣置于蒸煮器中，加入浓度为53％的乙醇溶液后，液比为1:4.5，快速升温至130℃，保温反应110min后放料，得到粗浆料和黑液；s3.洗涤：将步骤s2得到的粗浆料置于置换洗涤器中，用浓度为60％的乙醇溶液进行3段置换洗涤，洗涤液比为1:7，洗涤温度为50℃；然后用水洗涤干净，得到纤维。s4.药效成分的提取：对s2中的黑液进行蒸发浓缩，蒸汽冷凝回收乙醇后得到水溶液进行浓缩，获得具有药效成分溶液；步骤s4中黑液蒸发浓缩的温度为110℃，所述具有药效成分溶液中乙醇浓度为20％。s5.造纸：将s3制得的纤维进行打浆，打浆度为40°sr，然后进行抄造，采用淀粉作为表面施胶剂，干燥后得到原纸。原纸的含水量为92％。表面施胶剂浓度为9％，涂布量为0.8g/m2。s6.将s4中的药效成分溶液喷洒与s5的原纸表面，干燥后获得具有药性的卫生用纸。步骤s6中，将s4中的药效成分溶液喷洒与s5的原纸表面，干燥后获得具有药性的卫生用纸具有药效成分溶液的喷洒量为原纸质量的25％，于63℃下干燥后获得具有药性的纤维。千金方药渣的制备方法参考以专利zl98112696.0中药复方制剂妇科千金片的配制方法，千金方药渣为千斤拨、金樱根、鸡血藤、单面针、功劳木、穿心莲、当归和党参经过水或乙醇提取后的残渣混料。实施例4一种千金方药渣资源再生利用制备纤维的方法，包括以下步骤：s1.预处理：将含水量为35％的千金方药渣进行微波辐射预处理，微波功率为1200w，微波辐射时间为8min，待用；s2.蒸煮：将步骤s1得到的千金方药渣置于蒸煮器中，加入浓度为53％的乙醇溶液后，液比为1:4.5，快速升温至130℃，保温反应110min后放料，得到粗浆料和黑液；s3.洗涤：将步骤s2得到的粗浆料置于置换洗涤器中，用浓度为60％的乙醇溶液进行3段置换洗涤，洗涤液比为1:7，洗涤温度为50℃；然后用水洗涤干净，得到纤维。s4.药效成分的提取：对s2中的黑液进行蒸发浓缩，蒸汽冷凝回收乙醇后得到水溶液进行浓缩，获得具有药效成分溶液；步骤s4中黑液蒸发浓缩的温度为120℃，所述具有药效成分溶液中乙醇浓度为25％。s5.造纸：将s3制得的纤维进行打浆，打浆度为43°sr，然后进行抄造，采用淀粉作为表面施胶剂，干燥后得到原纸。原纸的含水量为93％。表面施胶剂浓度为8％，涂布量为1g/m2。s6.将s4中的药效成分溶液喷洒与s5的原纸表面，干燥后获得具有药性的卫生用纸。步骤s6中，将s4中的药效成分溶液喷洒与s5的原纸表面，干燥后获得具有药性的卫生用纸具有药效成分溶液的喷洒量为原纸质量的25％，于62℃下干燥后获得具有药性的纤维。千金方药渣的制备方法参考以专利zl99115682.x，一种妇科千金胶囊的制作工艺，千金方药渣为千斤拨、金樱根、鸡血藤、单面针、功劳木、穿心莲、当归和党参经过水或乙醇提取后的残渣混料。对比例1(没有微波预处理)一种千金方药渣资源再生利用制备纤维的方法，包括以下步骤：s1.蒸煮：将含水量为30％的千金方药渣置于蒸煮器中，加入浓度为53％的乙醇溶液后，液比为1:4.5，快速升温至130℃，保温反应110min后放料，得到粗浆料和黑液；s2.洗涤：将步骤s1得到的粗浆料置于置换洗涤器中，用浓度为60％的乙醇溶液进行3段置换洗涤，洗涤液比为1:7，洗涤温度为50℃；然后用水洗涤干净，得到纤维。s3.药效成分的提取：对s1中的黑液进行蒸发浓缩，蒸汽冷凝回收乙醇后得到水溶液进行浓缩，获得具有药效成分溶液；步骤s3中黑液蒸发浓缩的温度为110℃，所述具有药效成分溶液中乙醇浓度为20％。s4.造纸：将s2制得的纤维进行打浆，打浆度为40°sr，然后进行抄造，采用淀粉作为表面施胶剂，干燥后得到原纸。原纸的含水量为92％。表面施胶剂浓度为9％，涂布量为0.8g/m2。s5.将s3中的药效成分溶液喷洒与s4的原纸表面，干燥后获得具有药性的卫生用纸。步骤s5中，将s3中的药效成分溶液喷洒与s4的原纸表面，干燥后获得具有药性的卫生用纸具有药效成分溶液的喷洒量为原纸质量的25％，于63℃下干燥后获得具有药性的纤维。对比例2(没有施加药液)一种千金方药渣资源再生利用制备纤维的方法，包括以下步骤：s1.预处理：将含水量为30％的千金方药渣进行微波辐射预处理，微波功率为1000w，微波辐射时间为7min，待用；s2.蒸煮：将步骤s1得到的千金方药渣置于蒸煮器中，加入浓度为53％的乙醇溶液后，液比为1:4.5，快速升温至130℃，保温反应110min后放料，得到粗浆料和黑液；s3.洗涤：将步骤s2得到的粗浆料置于置换洗涤器中，用浓度为60％的乙醇溶液进行3段置换洗涤，洗涤液比为1:7，洗涤温度为50℃；然后用水洗涤干净，干燥后得到纤维。s4.造纸：将s3制得的纤维进行打浆，打浆度为40°sr，然后进行抄造，采用淀粉作为表面施胶剂，干燥后得到原纸。表面施胶剂浓度为9％，涂布量为0.8g/m2。对比例3～6(微波工艺条件差)对比例3～6的工艺条件与实施例3相似，不同之处在于步骤s1分别采用以下工艺条件：对比例7～12(蒸煮工艺差)对比例7～12的工艺条件与实施例3相似，不同之处在于步骤s2分别采用以下工艺条件：对比例13～15(药效成分)对比例13～15的工艺条件与实施例3相似，不同之处在于步骤s4分别采用以下工艺条件：浓缩的温度,℃乙醇浓度,％对比例1310520对比例1412525对比例1511018对比例16～18(喷洒工艺)对比例16～18的工艺条件与实施例3相似，不同之处在于步骤s6分别采用以下工艺条件：对比例19～21对比例19～21的工艺条件与实施例3相似，不同之处在于步骤s5分别采用以下工艺条件：对实施例1～4及对比例1～21的制备方法得到的纤维进行卡伯值测定和制浆得率计算，其中，卡伯值根据国家标准gb/t1546-2004进行测定，并对纸张强度、药学成分含量(以纤维中的盐酸小檗碱的含量为参考)进行测定。结果见表1。表1与对比例1和3～6比较可知，本发明以药渣为植物原料，采用微波辐射法对千金方药渣进行预处理，非常有利于药渣中的木素组分分离出来，使植物细胞壁组织产生微孔结构，更有利于后续脱木素的化学反应，采用本发明提供的生物法药渣制浆方法制备得到的纸浆，残留木素含量低，卡伯值仅为30左右，纤维素得率可达到78％以上。与对比例7～12比较可知，本发明从环保的角度开创性地解决了现有乙醇法制浆存在木素大分子结构脱除难度大，卡伯值高的问题，弥补现有利用中药渣进行乙醇法制浆的技术空白。同时，采用乙醇法制浆具有卫生环保等优点，没有引入有害化学品。与对比例2比较可知，本发明开创性的从黑液中提取出药效成分，并施加到纤维上，有效的提高了药用价值。与对比例13～15比较可知，黑液中提取药效成分的工艺对药效成分的影响很大，特别是温度对黑液的粘度等方面的影响，使得有效成分的挥发率发生了变化。与对比例16～18比较可知，药效成分的喷洒工艺可在对药效成分的吸附影响药效成分挥发以及纤维的干燥和吸附能力。与对比例19～21比较可知，采用药渣制成的纤维其打浆度和涂布工艺对纸张的抗张性能有显著影响，药渣纤维存在这纤维长度短和杂细胞多等特点。本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺步骤，本领域技术人员应该了解，本发明不受上述实施例限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。当前第1页12