[发明专利]一种紫菜微晶纤维素/纳米铂复合材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种紫菜微晶纤维素/纳米铂复合材料的制备方法，属于抗菌复合材料制备领域。

背景技术

纤维素是环境友好的高分子材料，以纤维素为基体，取代目前昂贵的合成高分子基体，开展纤维素基功能纳米复合材料的研究，可以显著降低复合材料的制备成本，促进此类材料的推广应用有机抗菌剂热稳定性较差、易分解、持久性差、通常毒性较大以及长时间使用对人体有害，为了克服有机抗菌剂的缺点，人们逐渐将研究方向转向无机抗菌剂。

现有的性能优异的无机抗菌材料有铂系抗菌材料，其优点是低毒、耐热、抗菌持久和抗菌性广等，可应用于纺织品、洗涤剂、容器餐具和空调冰箱等领域。铂系抗菌材料中的纳米铂具有抗菌效果好、安全性高、效力持久、耐候性强且无细菌耐药性等特点受到了研究人员的极大关注。但是铂纳米颗粒很容易团聚，会影响其抗菌性能，所以通过将铂纳米颗粒通过离子形式进行负载于高分子材料上，使其分布均匀，抗菌效果显著。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前铂纳米抗菌材料制备过程中，铂纳米颗粒很容易团聚，无法均匀分散至材料基体表面，易团聚成团，抗菌效果较差的问题，提供了一种通过紫菜纤维酸洗并用次氯酸钙进行漂白处理，再对其二次酸解和碱浸制备微晶纤维素，随后以乙二醇为还原剂和反应溶剂，使硝酸铂纳米颗粒成核生长，均匀分布在微晶纤维素表面，大幅提高其抗菌性能。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：

（1）选取晾干后的紫菜，经气流粉碎机粉碎至直径大小为5mm的紫菜碎渣，按质量比1:500，将紫菜碎渣与蒸馏水在30～40℃下搅拌混合，待紫菜吸水溶胀后静置10～15min，制备得紫菜碎渣，随后按质量比1:5，将0.15mol/L的盐酸溶液添加至紫菜碎渣中，在40～45℃下酸解0.5～1.0h；

（2）待酸解完成后，对其抽滤并收集滤饼，随后按质量比1:5，将滤饼与质量浓度为15%的碳酸钠溶液搅拌混合，使其在300～600r/min速度下搅拌至溶液变黑，随后继续搅拌3～5min，停止加热，使其静置冷却至20～30℃，并用去离子水洗涤至pH为7.0～7.2，制备得酸解紫菜渣；

（3）按质量比1:8，将质量浓度为10%的次氯酸钠溶液与酸解紫菜渣搅拌混合，使其漂白处理6～8h，随后对其抽滤并收集滤饼，并用质量浓度为75%的乙醇溶液洗涤3～5次后，将其置于50～60℃烘箱中干燥2～3h，制得紫菜纤维素；

（4）按质量比1:10，将上述制备的紫菜纤维素置于2.5mol/L的盐酸溶液中，随后对其加热升温至100～105℃，保温二次酸解10～15min，待二次酸解完成后，再通过1.2mol/L的氢氧化钠溶液调节其pH为7.0～7.2，并用去离子水洗涤3～5次，并对其过滤收集滤饼，再将其置于60～65℃烘箱中干燥6～8h，制备得紫菜微晶纤维素；

（5）按重量份数计，分别选取75～80份的乙二醇、3～5份的质量浓度为0.8mol/L的硝酸铂溶液和17～20份的上述制得的紫菜微晶纤维素，在转速350～600r/min下，磁力搅拌10～15min；

（6）待紫菜微晶纤维素磁力搅拌完成，分散至溶液中后，继续搅拌30～40min，随后将其置于配有磁力搅拌器和冷凝水循环装置的微波反应器中，对其升温加热至95～100℃，加热15～20min，随后停止加热并静置冷却至20～30℃，制备得紫菜微晶纤维素/纳米铂混合液；

（7）将冷却的紫菜微晶纤维素/纳米铂混合液在1500～1800r/min下离心10～15min后，再用无水乙醇洗涤2～3次，并置于60～65℃烘箱中干燥5～6h，即可制得一种紫菜微晶纤维素/纳米铂复合材料。

本发明的应用方法是：将聚丙烯树脂置于60～80℃下干燥6～8h，设定注射温度为170℃，预热机器30～40min，随后将聚丙烯投入至送料口，在螺杆作用下，将树脂挤压至注射装置中，设定注塑压力为12MPa，在螺杆挤压作用下，迅速注塑至模具中，冷却100～120s后，打开模具，收集制品，用刀片修理飞边和毛刺，即可。

本发明与其他方法相比，有益技术效果是：

（1）本发明通过乙二醇为还原剂和反应溶剂，使硝酸铂纳米颗粒成核生长，均匀分布在微晶纤维素表面，抗菌性能提高至95%以上；

（2）通过紫菜进行收集微晶纤维素，材料便宜易得，节约资源和成本。

具体实施方式