关于环境保护的中药渣造纸探讨范文

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摘要：如今中医药已经进入快速发展期，中药废渣对环境的负担也日益显著，因此，探索中药渣资源的再利用迫在眉睫。我课题组首先检测10种中药渣的7种造纸成分，数据显示中药渣的造纸潜力颇高，之后我们对两种药渣纸成品进行性能的评估，但其纸成品却差强人意。我们将其与瓦楞纸混合造纸，其性能与瓦楞纸添加的比例成正相关。我们得出的结论是中药渣的纤维长度较短，纤维之间不能很好地连接，故纸品性能较差，如果加入纤维较长的纸浆，就能增强纸品的性能。中药渣资源是个宝库，需要有更多的人去发掘和利用。

关键词：环保；中药渣；造纸

随着社会经济的快速发展，发展与资源、环境的矛盾日益突出，资源的浪费和环境的破坏成为当代的焦点。据统计，我国每年可产生3000万t中药渣，然而其处理方法大多为焚烧、填埋、堆放，造成了资源浪费和环境污染，近几年，不少农业技术研究者对中药渣的农业利用技术进行新的探索，目前中药渣的利用方式单一，综合利用效率低[1]。以此为背景，我课题欲以造纸来探求中药渣资源的利用，我们分别对10种含纤维素较多的中药渣进行测定，每种药渣各测7种造纸纤维原料化学成分分析，并对2种药渣的纸制品进行纸品性能的测定。

1中药渣的选择

在制浆造纸过程中，纤维素是其重要的组成成分。中药药材种类繁多，来源广泛，其中植物药材占大多数。而具有高纤维含量的中药材是制浆造纸行业潜在的原料。通过小组的商讨，我们选取了芦竹根、鸡血藤、桑白皮、芦竹根、大腹皮、白茅根、桂枝、木贼、丝瓜络等10种具有代表性中药材进行实验。为保证实验的准确性，先将以上原料模拟中药煎煮，以水开之后再煮沸30min为度，共进行两次同样的煎煮，之后烘烤到微潮，再移至室温下（20±0.01℃）晾干。

2中药渣成分测定与分析实验

对上述药材化学成分进行分析。备料方法：参见GB/T2677.1—1993规定的方法将上述原料风干后，于粉碎机中粉碎，过筛，选取40~60目的原料，用作化学成分分析。实验方法：分别根据相关国家标准对上述原材料中水分（GB/T2677.2—1993）、灰分（GB/T2677.3—1993）、抽出物含量（GB/T2677.4—1993）、综纤维素含量（GB/T2677.10—1995）、酸不溶木素含量（GB/T2677.6）、酸溶木素（GB/T2677.10337—1989）等成分进行分析。我们对每个药渣分别测定水分、灰分、抽出物、纤维素、综纤维素、酸溶木素、酸不溶木素7种成分，测定方法均依据《制浆造纸分析与检测》[2]中所介绍的方法。7种需要测定的成分中，我们将每种中药分成2个对照组，每2个对照组样品重量之差≤0.01g，再计算2组对照组数据的标准差，若有明显偏差，再重测有问题的数据。实验过程中，为了实验简洁有效及安全，我们对实验的试剂及方法做了改动，理论上没有违背实验的原理。如：抽出物含量测定实验，我们以石油醚代替苯-醇溶液中毒性较大的苯。酸不溶木素测定实验中，在保持溶液浓度不变的情况下，我们对煮沸稀酸实验的仪器做了调整。原实验用电热板加热装有稀酸的锥形瓶，并不断加水维持总体积不变。由于实验室缺少1000mL的锥形瓶，我们用圆底烧瓶上接球形冷凝管代替原装置，从理论上讲符合实验的原理，也省去了不断加水的步骤，节约人力。桑白皮的纤维素含量比较高，但其抽出物、木素及灰分的含量都相对偏高；芦根的综纤维素仅次于丝瓜络，为73.97%，木素及灰分也相对较低；鸡血藤综纤维素相对较高，达62%，灰分相对较低；丝瓜络的纤维素含量最多，高达56.49%，其抽出物、木素及灰分的含量都比较低。

3中药渣手工抄造及纸制品性能测定

为了进一步证明中药渣造纸的可行性，经过对比各个成分的中药渣组分含量，我们选择鸡血藤、大腹皮等原料，将及放入清水中浸泡24-30h左右，然后采用纯机械法制浆，将其通过盘磨机磨浆，分别经过两次磨浆，磨浆间隙分别为：2mm,0.2mm，从而获得盘磨机械浆；之后将其分散，平衡水分24h,再进行纸张的抄造过程。抄造完毕后，将其晾于国际恒温恒湿实验室，水分平衡24h后进行纸张的检测。但其纸成品并没有我们预想中的完美，抄造出的纸抗张强度及撕裂强度比较低，成纸性也较差。之后在中药渣纸浆中加入二次纤维（由废旧瓦楞纸箱碎解所得纸浆），分别以中药渣纸浆：瓦楞纸浆质量比为1:0、1:1、1:2、1:3、2:1、3:1混合抄纸，我们发现纸品质量的优劣与瓦楞纸添加的多少有关，瓦楞纸越多，则纸成品性能越高，反之则亦然。我们又对大腹皮和鸡血藤进行纤维形态的观察，具体如下：步骤：将中药渣制成的纸浆取出，用适量的水进行分散，取少许样品置于载玻片上，加两滴赫氏纤维试剂，使纤维分散着色，盖上盖玻片，用滤纸吸去多余的纤维试剂，然后在100倍显微镜下观察纤微形态。观察可以发现，这两种中药渣的纤维细胞较短，纤维含量较低，且杂细胞含量较多，并不是造纸最理想的原料。

4总结与展望

我们认为中药渣成纸性不佳与其纤维长度及杂细胞含量较多有关，虽然中药渣的化学成分分析数据表现良好，但是由于中药饮片的切割方式决定了其纤维长度必然不长（饮片厚度大多在1cm左右，甚至在5mm以内）。纤维长度过短，导致中药渣纸成品纤维与纤维之间不能很好地连接，并且所含的杂细胞较多，故纸成品性能较差。我们设想能否用较长纤维的纸浆与中药渣纸浆混合，以弥补其不足。药渣与回用的瓦楞纸浆混合后，当中药渣纸浆与瓦楞纸浆以1:1或1:2混合时，纸成品的手感以及性能比纯中药渣纸品要好得多。另一方面，我们为了保证环保的理念，采取了单一的机械法制浆（盘磨机械浆），导致纤维长度较短，木素含量较高，形成的纸张强度较低[3]。从资源利用及环保角度来讲，如果能在纸的性能和实际使用这二者间折中取法，一方面能够减少瓦楞纸浆的使用，另一方面能够将这些中药渣利用起来，达到环保的目的，又不失实用性[4]。目前，中药渣造纸尚处于初始阶段，发展潜力无穷，希望后来者能够将中药渣更好地利用起来，以保护环境，造福人类。

参考文献

[1]周达彪,唐懋华.中药渣农业循环利用模式探讨[J].上海蔬菜,2007(6):112-114.

[2]石淑兰,何福旺.制浆造纸分析与检测[M].北京:中国轻工业出版社,2012.10.

[3]詹怀宇,刘秋娟等.制浆原理工程[M].北京:中国轻工业出版社,2012.56.

[4]张波.廖朝林,金茜,令狐金卿,曾启华.中药渣资源化利用研究[J].南方园艺,2016,27(2):36-38.

作者：洪锦昌；邓雁茹；惠岚峰；许宝晶 单位：天津中医药大学