[发明专利]竹纤维纳米晶与其增强生物纳米复合材料及制备方法

权利要求书

1.竹纤维纳米晶，它通过以下方法制得：

(1)提取粗纤维：将去除竹青后的竹碎片放入水中，浸泡48小时后除去水以及溶于水中的水溶物；配制浓度为30％-70％(V/V)硝酸/氯酸钾的水溶液，使得氯酸钾与硝酸的重量比为3∶10-8∶10；将碎竹片加入配置好的硝酸/氯酸钾水溶液中浸泡，搅拌反应5-36小时后经离心、透析、冻干处理便将白色粗纤维从竹材中提取出来；其中离心转速800-1200rpm，常温透析；

(2)继而向提取的粗纤维加3-20倍重的40-70％的硫酸溶液，水解1-5小时，离心、透析后，得到竹纤维纳米晶悬浮液。

2.根据权利要求1所述的竹纤维纳米晶，其中，将得到的竹纤维纳米晶悬浮液经冷冻干燥后得到竹纤维纳米晶粉末。

3.竹纤维纳米晶的提取方法，它包括以下步骤：

(1)提取粗纤维：将去除竹青后的竹碎片放入水中，浸泡48小时后除去水以及溶于水中的水溶物；配制将浓度为30％-70％(V/V)硝酸/氯酸钾的水溶液，其中氯酸钾与硝酸的重量比为3∶10-8∶10；将碎竹片加入配置好的硝酸/氯酸钾水溶液中浸泡，反应5-36小时后经离心、透析、冻干处理便将白色粗纤维从竹材中提取出来；其中离心转速800-1200rpm，常温透析；

(2)继而向提取的粗纤维加3-20倍重的40-70％的硫酸溶液水解1-5小时，800-1200rpm离心透析，得到竹纤维纳米晶悬浮液。

4.一种增强生物纳米复合材料，该材料通过以下方法制得：

将淀粉或者蛋白质基体材料加入甘油/水中，在30-80℃条件下搅拌均匀，加入上述竹纤维纳米晶悬浮液，继续搅拌0.5-3小时后，放入模具中在30-80℃条件下流延成型；其中，甘油/水占蛋白质或者淀粉的重量百分含量的50-80％；甘油/水中甘油重量占30％，其余为水；控制竹纤维纳米晶的固含量为1-20％。

5.一种增强生物纳米复合材料，该材料通过以下方法制得：

将淀粉或者蛋白质基体材料加入甘油/水中，在30-80℃条件下搅拌均匀，加入竹纤维纳米晶悬浮液，继续搅拌0.5-3小时后，放入玻璃或者聚四氟乙烯模具中置于烘箱中于40℃去除水份后，由热压机在90-150℃温度、5-25MPa压力条件下热压成型；其中，甘油/水占蛋白质或者淀粉的重量百分含量的50-80％；其中甘油/水中甘油重量占30％，其余为水；控制竹纤维纳米晶的固含量为1-20％。

6.一种增强生物纳米复合材料，该材料通过以下方法制得：

将上述冻干竹纤维纳米晶粉末1-20重量份、蛋白质基体材料50-80重量份、以及增塑剂5-29重量份，所述增塑剂为甘油/水，甘油/水中甘油重量占30％，其余为水；均匀混合后，在双螺杆挤出机中挤出成型或造粒；挤出温度90-150℃。

7.一种增强生物纳米复合材料，该材料通过以下方法制得：

将含50-80％淀粉或者蛋白质水悬浮液在30-80℃条件下搅拌均匀后，加入上述竹纤维纳米晶悬浮液，继续搅拌0.5-3小时后，放入冷冻干燥机中冻干除去水份后得到高强度的泡沫材料；控制体系中竹纤维纳米晶的固含量为1-20％。

8.根据权利要求4、5、6、或7所述的增强生物纳米复合材料，其中，所述淀粉为玉米、土豆、或者木薯淀粉；所述蛋白质为大豆蛋白、玉米蛋白或酪蛋白。

9.一种增强生物纳米复合材料的制备方法，该方法包括以下步骤：

将淀粉或者蛋白质基体材料加入甘油/水中，在30-80℃条件下搅拌均匀，加入上述竹纤维纳米晶悬浮液，继续搅拌0.5-3小时后，放入模具中在30-80℃条件下流延成型；其中，甘油/水占蛋白质或者淀粉的重量百分含量的50-80％；甘油/水中甘油重量占30％，其余为水；控制竹纤维纳米晶的固含量为1-20％。

10.一种增强生物纳米复合材料的制备方法，该方法包括以下步骤：

将含50-80％淀粉或者蛋白质水悬浮液在30-80℃条件下搅拌均匀后，加入上述竹纤维纳米晶悬浮液，继续搅拌0.5-3小时后，放入冷冻干燥机中冻干除去水份后得到高强度的泡沫材料；控制体系中竹纤维纳米晶的固含量为1-20％。