[发明专利]一种用大麻皮制备纳米纤维素的方法

说明书

本发明属于纤维工业技术领域，具体涉及一种用大麻皮制备纳米纤维素的方法，包括如下步骤：（1）对大麻皮进行预处理，得到预处理的大麻纤维；（2）用果胶酶和半纤维素酶对步骤（1）中预处理的大麻纤维进行脱胶处理，得到脱胶的大麻纤维；（3）对步骤（2）中脱胶的大麻纤维进行粉碎，过筛，得到大麻纤维粉；（4）对步骤（3）中的大麻纤维粉进行生物酶处理，得到大麻皮纳米纤维溶液；（5）对步骤（4）中所得大麻皮纳米纤维溶液进行超声波处理，离心，上清液冷冻干燥，得到大麻皮纳米纤维素。本发明中制备纳米纤维素采用的是生物酶法，是一种环境友好的做法，所制备的大麻纳米纤维素结构不受破坏，性能更优。

技术领域

本发明属于纤维工业技术领域，具体涉及一种用大麻皮制备纳米纤维素的方法。

背景技术

大麻，又名汉麻，线麻，火麻，为木兰纲(Ma gnoliopsida)荨麻目(Urticales)大麻科(Cannabinaceae)大麻属(Cannabis)大麻种(Cannabis Sativa L)，一年生草本植物，是人类栽培利用最早的韧皮纤维作物之一。我国是工业大麻种植面积最大的国家，占全世界的一半左右，产量占全球工业大麻原麻总产量的25％。大麻种植对气候和土壤的要求不高，生长迅速，抗病虫害能力强，在种植期间无需杀虫剂和肥料，不会造成土壤污染，环境生态良好。大麻可作为纤维产品、服装、绳索、船帆、油脂、纸张及医疗用品的原材料。大麻皮的主要化学成分为纤维素、半纤维素、果胶质、木质素、脂蜡，与其它韧皮纤维相比较，大麻纤维含胶量较高，尤其是果胶和半纤维素含量较其它韧皮纤维高，这导致大麻纤维素的提取较其它韧皮纤维难度更大。

以纤维素纤维为原料制备纳米纤维素的方法主要有化学法、机械物理法和生物法，这些方法各有其优缺点。化学法，如：采用有机酸水解获得纳米纤维素《一种纳米纤维素及其制备方法》(CN 111793139 A)，有机酸的毒性问题限制了所制备的纳米纤维素的应用；氧化法或离子法，如：《一种多位点氧化法制备纳米纤维素的方法及其应用》(CN 106758492A)，该方法需要较昂贵的反应试剂，并且难以与制备的纳米纤维素分离；物理法，如：采用超微细精制机不断循环往复研磨，《一种用苎麻精干麻制备微纤化纳米纤维素的方法》(CN103938477 A)，需要消耗较高的能量。生物酶法可以在温和的条件下制备纳米纤维素，更为环保，且生物酶法制备的纳米纤维素不会破坏其结构。

发明内容

为了解决上述问题，本发明公开了一种用大麻皮制备纳米纤维素的方法，该制备方法主要采用生物酶法结合预处理，生物酶法是一种环境友好的做法，所制备的大麻纳米纤维素结构不受破坏，性能更优，可用于食品包装、纳米纸张、食品添加剂、保健品及化妆品等。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用大麻皮制备纳米纤维素的方法，包括如下步骤：

(1)对大麻皮进行预处理，得到预处理的大麻纤维；

(2)用果胶酶和半纤维素酶对步骤(1)中预处理的大麻纤维进行脱胶处理，得到脱胶的大麻纤维；

(3)对步骤(2)中脱胶的大麻纤维进行粉碎，过筛，得到大麻纤维粉；

(4)对步骤(3)中的大麻纤维粉进行生物酶处理，得到大麻皮纳米纤维溶液；

(5)对步骤(4)中所得大麻皮纳米纤维溶液进行超声波处理，离心，上清液冷冻干燥，得到大麻皮纳米纤维素。

作为优选，上述步骤(1)具体为：采用浓度为0.2-0.8wt％的氢氧化钠对大麻皮进行预处理，浴比为1:15(kg/L)，处理温度为50-60℃，处理时间为6-8h，将处理后的大麻皮水洗至中性。