CN106087503A - 用于防雾霾口罩的大麻根部韧皮过滤纸的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的用于防雾霾口罩的大麻根部韧皮过滤纸的制备方法，其步骤是依次将大麻根部韧皮经过切断、蒸煮、漂白、疏解、打浆、抄造、压榨、烘干。本发明将比较粗硬的大麻根部韧皮制成具有较好的厚度、定量、孔径和孔隙率的大麻根部韧皮过滤纸，实现了废弃纺织品的重新利用。制得的大麻根部韧皮过滤纸对0.26 μm、15.6 mg/m3密度和2%浓度的NaCl气溶胶颗粒的过滤效率高达99.94%‑100%，因此具有较好的空气颗粒过滤效率，可以应用在防雾霾口罩方面，具有高效的过滤效果，市场应用前景广阔。

Description

用于防雾霾口罩的大麻根部韧皮过滤纸的制备方法
技术领域
本发明涉及过滤纸的制备方法， 尤其是能够应用于空气过滤领域的防雾霾口罩用大麻根部韧皮过滤纸的制备方法。
背景技术
霾是指大气能见度不到10公里并且相对湿度小于80%的天气，而雾是由地表附近的细水滴和冰晶组成，能见度不到10公里但相对湿度大于95%的天气。由于雾和霾有时是同时或交替出现，我们将这种天气称之为雾霾天气（Yuan Q, Li W, Zhou S, Yang L, Chi J,Sui X, et al. Integrated evaluation of aerosols during haze-fog episodes atone regional background site in North China Plain. Atmos Res. 2015;156:102-10.）。这种雾霾天气会影响气候、降低能见度、危害公众健康、破坏自然和农业环境（KimYJ, Kim KW, Kim SD, Lee BK, Han JS. Fine particulate matter characteristicsand its impact on visibility impairment at two urban sites in Korea: Seouland Incheon. Atmos Environ. 2006;40:593-605.）以及造成严重的环境污染（Lim SS,Vos T, Flaxman AD, Danaei G, Shibuya K, Adair-Rohani H, et al. A comparativerisk assessment of burden of disease and injury attributable to 67 riskfactors and risk factor clusters in 21 regions, 1990–2010: a systematicanalysis for the Global Burden of Disease Study 2010. The lancet. 2013;380:2224-60.）。在中国北方的一些城市，平均PM2.5的浓度为60-90 μg/m3（Van Donkelaar A,Martin RV, Brauer M, Kahn R, Levy R, Verduzco C, et al. Global estimates ofambient fine particulate matter concentrations from satellite-based aerosoloptical depth: development and application. Environmental healthperspectives. 2010;118:847.）。比如在北京，一月份的70%天气的PM2.5的浓度超过75 μg/m3，在1月12号的17:00达到了峰值677 μg/m3，而世界卫生组织提供的”空气质量标准”PM2.5的浓度为25 μg/m3（Gao M, Guttikunda SK, Carmichael GR, Wang Y, Liu Z,Stanier CO, et al. Health impacts and economic losses assessment of the 2013severe haze event in Beijing area. Science of the Total Environment. 2015;511:553-61.）。国家气象局报道了我国中东部地区在2013年的雾霾天数是35.9天，也就是说有超过一个月的天气都是雾霾天气（Li L, Liu D-J. Study on an Air QualityEvaluation Model for Beijing City Under Haze-Fog Pollution Based on NewAmbient Air Quality Standards. International journal of environmentalresearch and public health. 2014;11:8909-23.）。根据国家卫星发送的PM2.5污染区域图显示，目前已有连续雾霾天气的地区有西藏和新疆，有严重雾霾天气的地区有北京、天津、河北南部、河南北部、山东西部、江苏、安徽、浙江西部、福建西北部、湖南中部、江西南部、湖北中部和四川北部（Li L, Liu D-J. Study on an Air Quality Evaluation Modelfor Beijing City Under Haze-Fog Pollution Based on New Ambient Air QualityStandards. International journal of environmental research and public health.2014;11:8909-23.）。
空气动力学当量直径≤2.5μm的颗粒物，也称细颗粒物( PM 2.5) ，因其粒径小比表面积大，易于富集空气中的有毒有害物质，并可以随着人的呼吸进入体内，甚至进入人体肺泡或血液循环系统，直接导致心血管呼吸系统等疾病，是城市大气污染物中损害人体健康的最重要元凶。因此，设计高效的过滤口罩具有重要意义，不仅能保障人民群众的身体健康，更能保护一些特殊人群，如儿童幼儿老人及孕妇等（田军，防PM2.5口罩现状及发展方向, 中国安全生产科学技术,2015,11(5):131-135.）。世界卫生组织（WHO）全球疾病工程的研究显示，在2010年全世界有320万人过早死亡于环境颗粒物污染，而在东亚国家，环境颗粒物污染被列为排名第四的健康风险因素（Lim SS, Vos T, Flaxman AD, Danaei G,Shibuya K, Adair-Rohani H, et al. A comparative risk assessment of burden ofdisease and injury attributable to 67 risk factors and risk factor clustersin 21 regions, 1990–2010: a systematic analysis for the Global Burden ofDisease Study 2010. The lancet. 2013;380:2224-60.）。现有的一些研究结果表明，长期接触颗粒物（比如SO2 and NOx等（Yuan Q, Li W, Zhou S, Yang L, Chi J, Sui X, etal. Integrated evaluation of aerosols during haze-fog episodes at oneregional background site in North China Plain. Atmos Res. 2015;156:102-10.））PM2.5会产生呼吸系统问题和心血管疾病（Burnett RT, Pope III CA, Ezzati M, OlivesC, Lim SS, Mehta S, et al. An integrated risk function for estimating theglobal burden of disease attributable to ambient fine particulate matterexposure. Environmental Health Perspectives (Online). 2014;122:397.），升高的死亡率、急性支气管炎和哮喘（Gao M, Guttikunda SK, Carmichael GR, Wang Y, Liu Z,Stanier CO, et al. Health impacts and economic losses assessment of the 2013severe haze event in Beijing area. Science of the Total Environment. 2015;511:553-61.）。
由于空气质量太差，佩戴具有高效过滤效率的口罩对我们的健康至关重要。现有的一些口罩一般有两层结构、三层结构、四层结构（彭明军，曾其莉，岳苗苗，张静玲，姚璇，张天宝，黄晓波，陈俐侃，市场抽样口罩对空气PM 2.5防护效果研究,中国消毒学杂志,2014,31(9):942-947.）。口罩过滤材料有聚丙烯（PP）和聚碳酸酯（PC）的熔喷非织造布（Majchrzycka K. Evaluation of a New Bioactive Nonwoven Fabric for RespiratoryProtection. Fibres Text East Eur. 2014.），锦纶6熔喷非织造布及多层复合过滤材料（Sweet III WJ, Oldham CJ, Parsons GN. Atomic layer deposition of metal oxidepatterns on nonwoven fiber mats using localized physical compression. AcsAppl Mater Inter. 2014;6:9280-9.）以及活性炭（彭明军，曾其莉，岳苗苗，张静玲，姚璇，张天宝，黄晓波，陈俐侃，市场抽样口罩对空气PM 2.5防护效果研究,中国消毒学杂志,2014,31(9):942-947.）。这类熔喷无纺布中，有16.7%的口罩产品过滤效率低于40%，从泄漏率方面看，产品泄漏率测试结果低于12%的仅占总产品的43. 3%，有36. 7%的口罩泄漏率超过37. 5%，无法让使用者在雾霾天气下得到有效防护（田军，防PM2.5口罩现状及发展方向,中国安全生产科学技术,2015,11(5):131-135.）。并且这类化纤口罩的回收比较困难，降解慢。
因此，有必要利用绿色植物纤维-大麻根部韧皮纤维来制备可以应用于防雾霾口罩用的具有高效过滤效果的过滤材料。历史上对大麻（Cannabis sativa L.）的种植始于2700 BC的中国，当时主要作为药用植物被发现，随后在2000-2200之前传入亚洲其他国家和欧洲，并被大量种植（Ranalli P, Venturi G. Hemp as a raw material forindustrial applications. Euphytica. 2004;140:1-6.）。在欧洲的捷克、匈牙利、波兰、西班牙、奥地利、意大利、德国、英国、荷兰、法国、拉脱维亚、罗马尼亚和塞尔维亚均有种植（Struik P, Amaducci S, Bullard M, Stutterheim N, Venturi G, Cromack H.Agronomy of fibre hemp (Cannabis sativa L.) in Europe. Ind Crop Prod. 2000;11:107-18. Karus M, Vogt D. European hemp industry: Cultivation, processingand product lines. Euphytica. 2004;140:7-12.）。在欧盟的指导下，亚麻和大麻是两种被种植的植物，其中亚麻种植有125,000公顷，大麻种植有15,500公顷（截至2004年）。目前，欧盟的十家企业和东欧的5-10家公司主要从事大麻的加工，这些企业主要为EIHA，AGTO-Dienst（DE），BaFa，Hemcore（www.hemptechnolog.co.uk），LCDR，HempFlax（www.hempflax.com），Hempron和Vernaro。在美国，大麻也有一些种植（Alden DM, ProopsJL, Gay PW. Industrial hemp's double dividend: a study for the USA.Ecological Economics. 1998;25:291-301.）。
现在对大麻纤维的研究主要集中在脱胶方法、不同处理方式对大麻纤维结构及性能的影响和大麻纤维复合材料方面。比如在欧洲主要是传统的加工线-水浸脱胶，主要是为了获得较好的纤维和可纺性。应用主要为纤维及产品（麻绳、纱线和织物）、工业用纸浆和卷烟纸、汽车工业、隔热材料、动物用垫料、建筑材料、大麻籽、动物饲料、食物和身体护理用品（大麻食品、大麻油、化妆品）（Karus M, Vogt D. European hemp industry:Cultivation, processing and product lines. Euphytica. 2004;140:7-12.）。要想获得纤维，必须经过沤麻工序，常用的沤麻方法有水沤麻、露水沤麻、化学方法沤麻（Henriksson G, Eriksson K-EL, Kimmel L, Akin DE. Chemical/physical retting offlax using detergent and oxalic acid at high pH. Text Res J. 1998;68:942-7.Sharma H. Studies on chemical and enzyme retting of flax on a semi-industrialscale and analysis of the effluents for their physico-chemical components.International biodeterioration. 1987;23:329-42.）、蒸汽沤麻（Kessler RW, KohlerR. New strategies for exploiting flax and hemp. Chemtech. 1996;26:34-42.）和酶沤麻方法（Henriksson G, Akin DE, Rigsby LL, Patel N, Eriksson K-EL. Influenceof chelating agents and mechanical pretreatment on enzymatic retting of flax.Text Res J. 1997;67:829-36.）。这些沤麻方法主要是为了保留纤维素，去除果胶和木质素（Akin DE, Dodd RB, Perkins W, Henriksson G, Eriksson K-EL. Spray enzymaticretting: a new method for processing flax fibers. Text Res J. 2000;70:486-94.Wang H, Postle R, Kessler R, Kessler W. Removing pectin and lignin duringchemical processing of hemp for textile applications. Text Res J. 2003;73:664-9.）。现在的一些研究者主要关注的是不同处理方式对大麻纤维结构及性能的影响。Tserki V.（Tserki V, Zafeiropoulos N, Simon F, Panayiotou C. A study of theeffect of acetylation and propionylation surface treatments on naturalfibres. Composites Part A: applied science and manufacturing. 2005;36:1110-8.）利用乙酰和丙酰处理大麻纤维后发现，纤维表面变得平滑、吸湿性减小。Ouajai S.（Ouajai S, Shanks R. Composition, structure and thermal degradation of hempcellulose after chemical treatments. Polym Degrad Stabil. 2005;89:327-35.）利用丙酮、8%NaOH、1.2%精炼酶处理大麻纤维，结果表明这种处理可以改善纤维的结晶度、去除非纤维性物质、提高热稳定性。Troëdec M.L.（Le Troëdec M, Peyratout CS, Smith A,Chotard T. Influence of various chemical treatments on the interactionsbetween hemp fibres and a lime matrix. J Eur Ceram Soc. 2009;29:1861-8.）利用6%NaOH、EDTA、PEI处理大麻纤维，实验结果表明这种化学处理可以改变化学成分，提高物理性能。对于大麻纱线，Madsen B.（Madsen B, Hoffmeyer P, Thomsen AB, Lilholt H.Hemp yarn reinforced composites–I. Yarn characteristics. Composites Part A:Applied Science and Manufacturing. 2007;38:2194-203.）利用均匀排列的大麻纱线尝试开发复合材料，其中大麻纱线的纤维素含量为90%，大麻纤维在纱线中的平均加捻角为11°。大麻纱线的水分吸收能力较小，物理性能较好，拉伸断裂应力为660 MPa，这种性能决定了大麻纱线适合用于增强复合材料方面。实验结果表明（Madsen B, Hoffmeyer P,Lilholt H. Hemp yarn reinforced composites–II. Tensile properties. CompositesPart A: Applied Science and Manufacturing. 2007;38:2204-15.），纱线类型、纤维体积分数、热塑性基体、制备温度、湿度和所加应力均对大麻纱线复合效果产生影响。利用大麻纱线制备的增强复合材料性能优良。当纤维体积分数为0.48时，大麻纱线增强复合材料的刚度为28 GPa，极限应力为280 MPa。并且均匀排列的大麻纱线/热塑性基体复合材料具有较小的吸湿能力和尺寸变形能力（Madsen B, Hoffmeyer P, Lilholt H. Hemp yarnreinforced composites–III. Moisture content and dimensional changes.Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. 2012;43:2151-60.）。由于大麻纤维是一种绿色、可生物降解、可持续发展、可回收的材料，并且具有较大的强力，与玻璃纤维相当，适合做复合材料。大麻复合材料具有热塑性、热固性、可生物降解性。大麻纤维通过表面处理后可以改善纤维/基体的界面粘合性能，并且大幅度提高复合材料的物理性能（Shahzad A. Hemp fiber and its composites–a review. J Compos Mater. 2012;46:973-86.）。
利用非木质资源（Navaee-Ardeh S, Mohammadi-Rovshandeh J, Pourjoozi M.Influence of rice straw cooking conditions in the soda–ethanol–water pulpingon the mechanical properties of produced paper sheets. Bioresourcetechnology. 2004;92:65-9.）造纸有许多优势，最容易的制浆性能、制备特种纸所需的优越的纤维性能、较好的成纸质量，以及取代日益减少的森林资源。对于中国和印度来说，纤维素纤维用量的日益增加和木质资源的缺乏，有必要寻求新的非木质资源作为原材料进行造纸。在欧洲，非木质资源主要为亚麻和大麻（Rousu P, Rousu P, Anttila J.Sustainable pulp production from agricultural waste. Resources, conservationand recycling. 2002;35:85-103.）。Barberà L.（Barbera L, Pelach M, Perez I, PuigJ, Mutje P. Upgrading of hemp core for papermaking purposes by means oforganosolv process. Ind Crop Prod. 2011;34:865-72.）把10 mm长的大麻杆芯，粉碎为粉末后，测试其纤维素含量为42.5%，半纤维素含量为22.2%，木质素为24.8%，灰分为3.3%。然后将大麻杆芯粉末放在25L的不锈钢旋转蒸煮锅中，采用有机溶剂制浆法造纸。蒸煮工艺条件为：30-90 min的蒸煮时间，155-185℃的温度，40-60%浓度的乙醇胺，液比为6:1，蒸煮压力为5-7 bar。Ibarra D.（Ibarra D, Köpcke V, Larsson PT, Jääskeläinen A-S, EkM. Combination of alkaline and enzymatic treatments as a process forupgrading sisal paper-grade pulp to dissolving-grade pulp. Bioresourcetechnology. 2010;101:7416-23.）将亚麻、大麻、剑麻、焦麻和黄麻先是经过木聚糖酶处理、冷碱提取、内切葡聚糖酶处理后制成溶解浆制备粘胶，并且将漂白后的桉树溶解浆作为参照进行比较，发现剑麻浆性能比桉树溶解浆性能好，半纤维素含量小、浆的粘度也大大减小。Gümüskaya E.（Gümüşkaya E, Usta M, Balaban M. Carbohydrate components andcrystalline structure of organosolv hemp (Cannabis sativa L.) bast fiberspulp. Bioresource technology. 2007;98:491-7.）认为大麻茎主要包括65%的木质芯和35%的韧皮，木质芯含有40-48%的纤维素，18-24%的半纤维素，21-24%的木质素，韧皮含有57-77%的纤维素，9-14%的半纤维素，5-9%的木质素。将大麻韧皮利用有机溶剂制浆法，采用40/60的乙醇/水混合比例、0.25% H2SO4、180 ℃的温度、5:1的液比制备大麻浆，并且研究不同时间90 min、120 min、150 min的试样性能变化。实验结果表明大麻韧皮和制备的大麻浆中纤维素含量比较高，半纤维素含量小，稳定性好。Dang V.（Dang V, Nguyen KL.Characterisation of the heterogeneous alkaline pulping kinetics of hemp woodycore. Bioresource technology. 2006;97:1353-9.）研究了影响大麻杆芯浆的因素，并且进行理论分析，发现碱浓和温度对大麻杆芯浆的制备有重要影响，根据时间-速率之间的关系可以知道制浆过程中纤维素和木聚糖的变化情况。Kovacs I.（Kovacs I, Rab A,Rusznak I, Annus S. Hemp (Cannabis sativa) as a possible raw material for thepaper industry. Cellulose chemistry and Technology. 1992;26:627-35.）首次探讨了大麻作为一种新的原料在工业造纸上的应用情况，随着纸张消耗量的增加，需要利用不同于木浆的新型纸浆进行造纸。尤其是一年生或多年生的植物成为可能，特别是大麻具有突出的纸浆源，所以应该考虑利用大麻进行造纸，并且大麻每公顷的年产量要远远高于木材和稻草。大麻中含有较高的纤维素和较低的木质素，将大麻茎通过传统的制浆方法（比如硫酸盐法、亚硫酸氢盐法、中性亚硫酸盐和碱法）和漂白可以制备原纤并且造纸，这种纸具有较好的质量。目前在利用大麻造纸方面，主要是大麻秆芯造纸，而没有人用根部韧皮造纸，并且这种大麻秆芯纸主要用作电池的正负极分离器、卷烟纸、面巾、卫生纸和纸巾、包装食品、过滤用的茶叶袋、纸币用纸、绘画和书写、裹尸布、植物的移植、坡面绿化、路基工程等方面（Struik P, Amaducci S, Bullard M, Stutterheim N, Venturi G, Cromack H.Agronomy of fibre hemp (Cannabis sativa L.) in Europe. Ind Crop Prod. 2000;11:107-18. Karus M, Vogt D. European hemp industry: Cultivation, processingand product lines. Euphytica. 2004;140:7-12.）。
大麻杆部韧皮可以直接用来做纤维，进行纺纱，制备大麻纱线，但大麻根部韧皮（从土壤表面到地面上的近根部韧皮部分，长度约0-20 cm）比较粗硬，做出来的纤维也比较粗硬，在纺纱过程中比较难于加工，应用价值较少，属于废弃纺织品。为了综合利用大麻根部韧皮的价值，实现废弃纺织品的重新利用，将大麻根部韧皮利用湿法造纸工艺来制备可以应用于防雾霾口罩用的大麻根部韧皮纸。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的不足，而提供一种用于防雾霾口罩的大麻根部韧皮过滤纸的制备方法。
本发明所提供的用于防雾霾口罩的大麻根部韧皮过滤纸的制备方法，其特征是将大麻根部韧皮依次经过切断、蒸煮、漂白、疏解、打浆、抄造、压榨、烘干，具体操作如下，以下浓度均指质量浓度：
1) 将大麻根部韧皮切成3-5 cm的长度，用浓度14%的NaOH和浓度15%的蒽醌按按体积比为1:1-1:8的混合液蒸煮，蒸煮条件：温度150-190℃、压强0.6-1 MPa、时间1.5-4h；
2) 进行三道漂白工序：第一道工序使用浓度3%的NaOH和浓度0.5%的MgSO4按体积比1:1-1:6配成漂白剂，将经蒸煮的大麻根部韧皮置于漂白剂中成为浆料，浆料浓度为5-20%，漂白温度为90-130℃，时间为0.5-3h，压强为0.4-1MPa；第二道工序使用浓度2.5% ClO2水溶液作为漂白剂，漂白温度为50-100℃，时间为1.5-4h；第三道工序使用浓度3%NaOH溶液作为漂白剂，漂白温度为40-80℃，时间为0.5-4h；
3) 先利用打浆机将浆料进行疏解10-60 min，然后利用1-10 kg重铊打浆5-30 min，再利用10-50kg重铊进行打浆，制成浓度为0.2-1%、打浆度为38°SR-60°SR的浆料；
4)用手抄纸机对步骤3)制得的浆料进行抄造，然后利用湿纸页压榨机进行正反面压榨，压力为0.1-0.5 MPa，正面压榨1-10 min，反面压榨1-10 min；
5)利用手抄纸机进行烘干，烘干温度为80-120℃，烘干时间为1-10 min。
本发明的有益效果在于：
本发明将比较粗硬的大麻根部韧皮制成具有较好的厚度、定量、孔径和孔隙率的大麻根部韧皮过滤纸，实现了废弃纺织品的重新利用。制得的大麻根部韧皮过滤纸对0.26 μm、15.6 mg/m3密度和2%浓度的NaCl气溶胶颗粒的过滤效率高达99.94%-100%，因此具有较好的空气颗粒过滤效率，可以应用在防雾霾口罩方面，具有高效的过滤效果，市场应用前景广阔。
附图说明
图1是实施例1的扫描电镜照片。
图2是实施例2的扫描电镜照片。
图3是实施例3的扫描电镜照片。
图4是实施例4的扫描电镜照片。
图5是实施例5的扫描电镜照片。
图6是实施例6的扫描电镜照片。
图7是实施例7的扫描电镜照片。
图8是实施例8的扫描电镜照片。
具体实施方式
以下结合实施例进一步说明本发明。
实施例1：
1)大麻根部韧皮是由汉麻产业投资控股有限公司（云南省西双版纳傣族自治州勐海县）提供，将大麻根部韧皮切成5 cm的长度，用浓度14%的NaOH和浓度15%的蒽醌按按体积比为1:1的混合液蒸煮，蒸煮条件：温度170℃、压强0.8 MPa、时间2.5h；
2) 进行三道漂白工序：第一道工序使用浓度3%的NaOH和浓度0.5%的MgSO4按体积比1:1配成漂白剂，将经蒸煮的大麻根部韧皮置于漂白剂中成为浆料，浆料浓度为15%，漂白温度为110℃，时间为1h，压强为0.7MPa；第二道工序使用浓度2.5% ClO2水溶液作为漂白剂，漂白温度为70℃，时间为2.5h；第三道工序使用浓度3%NaOH溶液作为漂白剂，漂白温度为60℃，时间为1h；
3) 采用ZQS2-45 打浆机将浆料疏解30 min，然后用5 kg重铊打浆10 min，再用20kg重铊进行打浆，制成浓度为0.4%、打浆度为38°SR的浆料；
4)用RK-2A-KWT手抄纸机对步骤3)制得的浆料进行抄造，预定定量为70 g/m2。然后用湿纸页压榨机进行正反面压榨，压力为0.42 MPa，正面压榨5 min，反面压榨2 min；
5)利用手抄纸机进行烘干，烘干温度为100℃，烘干时间为5 min。
物理与过滤性能测试结果见表1。
实施例2：
1)大麻根部韧皮是由汉麻产业投资控股有限公司（云南省西双版纳傣族自治州勐海县）提供，将大麻根部韧皮切成5 cm的长度，用浓度14%的NaOH和浓度15%的蒽醌按按体积比为1:3的混合液蒸煮，蒸煮条件：温度150℃、压强1 MPa、时间1.5h；
2) 进行三道漂白工序：第一道工序使用浓度3%的NaOH和浓度0.5%的MgSO4按体积比1:2配成漂白剂，将经蒸煮的大麻根部韧皮置于漂白剂中成为浆料，浆料浓度为15%，漂白温度为100℃，时间为1.5h，压强为0.7MPa；第二道工序使用浓度2.5% ClO2水溶液作为漂白剂，漂白温度为80℃，时间为1.5h；第三道工序使用浓度3%NaOH溶液作为漂白剂，漂白温度为50℃，时间为1h；
3) 采用ZQS2-45 打浆机将浆料疏解30 min，然后用1 kg重铊打浆30 min，再用20kg重铊进行打浆，制成浓度为0.2%、打浆度为46°SR 的浆料；
4)用RK-2A-KWT手抄纸机对步骤3)制得的浆料进行抄造，预定定量为70 g/m2。然后用湿纸页压榨机进行正反面压榨，压力为0.3 MPa，正面压榨5 min，反面压榨5 min；
5)利用手抄纸机进行烘干，烘干温度为80℃，烘干时间为8 min。
物理与过滤性能测试结果见表1。
实施例3：
1)大麻根部韧皮是由汉麻产业投资控股有限公司（云南省西双版纳傣族自治州勐海县）提供，将大麻根部韧皮切成3 cm的长度，用浓度14%的NaOH和浓度15%的蒽醌按按体积比为1:5的混合液蒸煮，蒸煮条件：温度190℃、压强0.6MPa、时间2h；
2) 进行三道漂白工序：第一道工序使用浓度3%的NaOH和浓度0.5%的MgSO4按体积比1:5配成漂白剂，将经蒸煮的大麻根部韧皮置于漂白剂中成为浆料，浆料浓度为20%，漂白温度为90℃，时间为3h，压强为1MPa；第二道工序使用浓度2.5% ClO2水溶液作为漂白剂，漂白温度为50℃，时间为4h；第三道工序使用浓度3%NaOH溶液作为漂白剂，漂白温度为40℃，时间为4h；
3) 采用ZQS2-45 打浆机将浆料疏解30 min，然后用5 kg重铊打浆30 min，再用20kg重铊进行打浆，制成浓度为1%、打浆度为50°SR 的浆料；
4)用RK-2A-KWT手抄纸机对步骤3)制得的浆料进行抄造，预定定量为70 g/m2。然后用湿纸页压榨机进行正反面压榨，压力为0.1 MPa，正面压榨10 min，反面压榨10 min；
5)利用手抄纸机进行烘干，烘干温度为80℃，烘干时间为10 min。
物理与过滤性能测试结果见表1。
实施例4：
1)大麻根部韧皮是由汉麻产业投资控股有限公司（云南省西双版纳傣族自治州勐海县）提供，将大麻根部韧皮切成3 cm的长度，用浓度14%的NaOH和浓度15%的蒽醌按按体积比为1:8的混合液蒸煮，蒸煮条件：温度170℃、压强0.8MPa、时间4h；
2) 进行三道漂白工序：第一道工序使用浓度3%的NaOH和浓度0.5%的MgSO4按体积比1:6配成漂白剂，将经蒸煮的大麻根部韧皮置于漂白剂中成为浆料，浆料浓度为10%，漂白温度为120℃，时间为2h，压强为0.5MPa；第二道工序使用浓度2.5% ClO2水溶液作为漂白剂，漂白温度为80℃，时间为2h；第三道工序使用浓度3%NaOH溶液作为漂白剂，漂白温度为60℃，时间为2h；
3) 采用ZQS2-45 打浆机将浆料疏解60 min，然后用10 kg重铊打浆5 min，再用50kg重铊进行打浆，制成浓度为0.4%、打浆度为54°SR 的浆料；
4)用RK-2A-KWT手抄纸机对步骤3)制得的浆料进行抄造，预定定量为70 g/m2。然后用湿纸页压榨机进行正反面压榨，压力为0.3 MPa，正面压榨8 min，反面压榨4 min；
5)利用手抄纸机进行烘干，烘干温度为90℃，烘干时间为8 min。
物理与过滤性能测试结果见表1。
实施例5：
1)大麻根部韧皮是由汉麻产业投资控股有限公司（云南省西双版纳傣族自治州勐海县）提供，将大麻根部韧皮切成5 cm的长度，用浓度14%的NaOH和浓度15%的蒽醌按按体积比为1:2的混合液蒸煮，蒸煮条件：温度170℃、压强1MPa、时间2h；
2) 进行三道漂白工序：第一道工序使用浓度3%的NaOH和浓度0.5%的MgSO4按体积比1:4配成漂白剂，将经蒸煮的大麻根部韧皮置于漂白剂中成为浆料，浆料浓度为5%，漂白温度为130℃，时间为2h，压强为0.4MPa；第二道工序使用浓度2.5% ClO2水溶液作为漂白剂，漂白温度为100℃，时间为2h；第三道工序使用浓度3%NaOH溶液作为漂白剂，漂白温度为70℃，时间为2h；
3) 采用ZQS2-45 打浆机将浆料疏解40 min，然后用5kg重铊打浆25 min，再用10kg重铊进行打浆，制成浓度为0.2%、打浆度为60°SR 的浆料；
4)用RK-2A-KWT手抄纸机对步骤3)制得的浆料进行抄造，预定定量为70 g/m2。然后用湿纸页压榨机进行正反面压榨，压力为0.5 MPa，正面压榨10 min，反面压榨8 min；
5)利用手抄纸机进行烘干，烘干温度为100℃，烘干时间为5 min。
物理与过滤性能测试结果见表1。
实施例6：
1)大麻根部韧皮是由汉麻产业投资控股有限公司（云南省西双版纳傣族自治州勐海县）提供，将大麻根部韧皮切成5 cm的长度，用浓度14%的NaOH和浓度15%的蒽醌按按体积比为1:4的混合液蒸煮，蒸煮条件：温度150℃、压强1MPa、时间3h；
2) 进行三道漂白工序：第一道工序使用浓度3%的NaOH和浓度0.5%的MgSO4按体积比1:6配成漂白剂，将经蒸煮的大麻根部韧皮置于漂白剂中成为浆料，浆料浓度为15%，漂白温度为100℃，时间为0.5h，压强为0.8MPa；第二道工序使用浓度2.5% ClO2水溶液作为漂白剂，漂白温度为100℃，时间为2h；第三道工序使用浓度3%NaOH溶液作为漂白剂，漂白温度为70℃，时间为2h；
3) 采用ZQS2-45 打浆机将浆料疏解10 min，然后用5kg重铊打浆30 min，再用20kg重铊进行打浆，制成浓度为0.5%、打浆度为60°SR 的浆料；
4)用RK-2A-KWT手抄纸机对步骤3)制得的浆料进行抄造，预定定量为80 g/m2。然后用湿纸页压榨机进行正反面压榨，压力为0.3 MPa，正面压榨5 min，反面压榨5 min；
5)利用手抄纸机进行烘干，烘干温度为90℃，烘干时间为8 min。
物理与过滤性能测试结果见表1。
实施例7：
1)大麻根部韧皮是由汉麻产业投资控股有限公司（云南省西双版纳傣族自治州勐海县）提供，将大麻根部韧皮切成5 cm的长度，用浓度14%的NaOH和浓度15%的蒽醌按按体积比为1:8的混合液蒸煮，蒸煮条件：温度150℃、压强0.6MPa、时间1.5h；
2) 进行三道漂白工序：第一道工序使用浓度3%的NaOH和浓度0.5%的MgSO4按体积比1:2配成漂白剂，将经蒸煮的大麻根部韧皮置于漂白剂中成为浆料，浆料浓度为5%，漂白温度为100℃，时间为1h，压强为0.5MPa；第二道工序使用浓度2.5% ClO2水溶液作为漂白剂，漂白温度为80℃，时间为3h；第三道工序使用浓度3%NaOH溶液作为漂白剂，漂白温度为50℃，时间为3h；
3) 采用ZQS2-45 打浆机将浆料疏解10 min，然后用5kg重铊打浆10 min，再用30kg重铊进行打浆，制成浓度为0.8%、打浆度为60°SR 的浆料；
4)用RK-2A-KWT手抄纸机对步骤3)制得的浆料进行抄造，预定定量为90 g/m2。然后用湿纸页压榨机进行正反面压榨，压力为0.2 MPa，正面压榨2 min，反面压榨4 min；
5)利用手抄纸机进行烘干，烘干温度为100℃，烘干时间为5 min。
物理与过滤性能测试结果见表1。
实施例8：
1)大麻根部韧皮是由汉麻产业投资控股有限公司（云南省西双版纳傣族自治州勐海县）提供，将大麻根部韧皮切成5 cm的长度，用浓度14%的NaOH和浓度15%的蒽醌按按体积比为1:4的混合液蒸煮，蒸煮条件：温度150℃、压强1MPa、时间3h；
2) 进行三道漂白工序：第一道工序使用浓度3%的NaOH和浓度0.5%的MgSO4按体积比1:6配成漂白剂，将经蒸煮的大麻根部韧皮置于漂白剂中成为浆料，浆料浓度为15%，漂白温度为100℃，时间为0.5h，压强为0.8MPa；第二道工序使用浓度2.5% ClO2水溶液作为漂白剂，漂白温度为100℃，时间为2h；第三道工序使用浓度3%NaOH溶液作为漂白剂，漂白温度为70℃，时间为2h；
3) 采用ZQS2-45 打浆机将浆料疏解10 min，然后用5kg重铊打浆30 min，再用20kg重铊进行打浆，制成浓度为0.5%、打浆度为60°SR 的浆料；
4)用RK-2A-KWT手抄纸机对步骤3)制得的浆料进行抄造，预定定量为110 g/m2。然后用湿纸页压榨机进行正反面压榨，压力为0.3 MPa，正面压榨5 min，反面压榨5 min；
5)利用手抄纸机进行烘干，烘干温度为90℃，烘干时间为8 min。
物理与过滤性能测试结果见表1。
表1 实施例1-8的物理与过滤性能测试结果
。

Claims (1)

1.用于防雾霾口罩的大麻根部韧皮过滤纸的制备方法，其特征是将大麻根部韧皮依次经过切断、蒸煮、漂白、疏解、打浆、抄造、压榨、烘干，具体操作如下，以下浓度均指质量浓度：
1) 将大麻根部韧皮切成3-5 cm的长度，用浓度14%的NaOH和浓度15%的蒽醌按按体积比为1:1-1:8的混合液蒸煮，蒸煮条件：温度150-190℃、压强0.6-1 MPa、时间1.5-4h；
2) 进行三道漂白工序：第一道工序使用浓度3%的NaOH和浓度0.5%的MgSO4按体积比1:1-1:6配成漂白剂，将经蒸煮的大麻根部韧皮置于漂白剂中成为浆料，浆料浓度为5-20%，漂白温度为90-130℃，时间为0.5-3h，压强为0.4-1MPa；第二道工序使用浓度2.5% ClO2水溶液作为漂白剂，漂白温度为50-100℃，时间为1.5-4h；第三道工序使用浓度3%NaOH溶液作为漂白剂，漂白温度为40-80℃，时间为0.5-4h；
3) 先利用打浆机将浆料进行疏解10-60 min，然后利用1-10 kg重铊打浆5-30 min，再利用10-50kg重铊进行打浆，制成浓度为0.2-1%、打浆度为38°SR-60°SR的浆料；
4)用手抄纸机对步骤3)制得的浆料进行抄造，然后利用湿纸页压榨机进行正反面压榨，压力为0.1-0.5 MPa，正面压榨1-10 min，反面压榨1-10 min；
5)利用手抄纸机进行烘干，烘干温度为80-120℃，烘干时间为1-10 min。
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FR3106600A1 (fr) * 2020-01-28 2021-07-30 Rbx Creations Procédé d’obtention d’une pulpe cellulosique à base de chanvre, pulpe cellulosique obtenue à partir dudit procédé et produit obtenu à partir de ladite pulpe cellulosique

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