[发明专利]一种竹炭/生物纤维素复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种竹炭/生物纤维素复合材料及其制备方法和应用。所述竹炭/生物纤维素复合材料通过原位添加竹炭粉、静态发酵培养制备而成。制备步骤如下：活化菌种Acetobacter xylinum NUST4.2；制备菌种Acetobacter xylinum NUST4.2种子液；在Acetobacter xylinum NUST4.2的发酵培养基中添加不同质量体积比的竹炭粉进行静态发酵生产，得到竹炭/生物纤维素复合材料；对竹炭/生物纤维素复合材料进行纯化处理，得到海绵状的竹炭/生物纤维素复合材料。该竹炭/生物纤维素复合材料在护肤面膜中的应用。本发明对竹炭生物纤维复合膜进行性能测试，孔隙率、透气性均有提高，而机械强度等并未下降，更加适合在护肤面膜中的应用。

技术领域

本发明属于生物复合材料技术领域，特别是一种竹炭/生物纤维素复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

细菌纤维素(bacterial cellulose,BC)是由诸如醋酸杆菌属等细菌生产的一种新型高性能微生物合成材料具有良好的生物亲和性、适应性、相容性、降解性，并有高的持水性和结晶度、良好的纳米纤维网络、高的张力和强度，尤其是良好的机械韧性等优良性能，其在医学材料的应用日益受到人们的关注。

竹炭粉是将优质竹炭进行粉体细碎而成，该产品具有超强的吸附功能和产生负离子、辐射远红外线、增加碱性等功效，可以净化空气和水质，吸湿调湿，防霉抑菌，遮挡辐射，与人体接触能促进血液循环和新陈代谢。被广泛应用于水质和空气净化、居室调湿、吸附异味、化妆美容、涂料、纺织、医用保健、电子等行业和领域。

因此，将竹炭掺入生物纤维素后，二者合成的复合材料兼具二者的优点。但是目前，尚未有将二者进行结合的制备方法，纯BC膜用于护肤面膜时，存在孔隙率不足、清洁力度差等缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种竹炭/生物纤维素复合材料及其制备方法和应用，得到兼有BC的优良特性和竹炭的优异吸附性能的改性复合膜。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种竹炭/生物纤维素复合材料，通过在Acetobacter xylinum NUST4.2的发酵培养基中，添加不同质量体积比的竹炭粉进行静态发酵生产而成，竹炭颗粒被包裹在生物纤维素的网状纤维结构中。

进一步地，所述不同质量体积比的竹炭粉，分别为0.1％、0.25％、0.5％、1.0％、5.0％。

一种所述的竹炭/生物纤维素复合材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，活化菌种Acetobacter xylinum NUST4.2；

步骤2，制备菌种Acetobacter xylinum NUST4.2种子液；

步骤3，在Acetobacter xylinum NUST4.2的发酵培养基中添加不同质量体积比的竹炭粉进行静态发酵生产，得到竹炭/生物纤维素复合材料；

步骤4，对竹炭/生物纤维素复合材料进行纯化处理，得到海绵状的竹炭/生物纤维素复合材料。

进一步地，步骤1所述活化菌种Acetobacter xylinum NUST4.2，具体如下：

按照固体培养基配方称取所需成分并加水定容，调至所需pH，121℃下灭菌30min；灭菌结束后，冷却至室温得到固体培养基；将菌种Acetobacter xylinum NUST4.2接到固体培养基中，并将其放入恒温培养箱于30℃下静置培养5-7天，最终得到活化菌；其中固体培养基w/v：葡萄糖2.0％，蔗糖1.0％，蛋白胨1.0％，酵母浸粉0.1％，琼脂1.8％，磷酸二氢钠0.25％，柠檬酸0.11％，硫酸镁0.04％；pH＝6.0。

进一步地，步骤2所述制备菌种Acetobacter xylinum NUST4.2种子液，具体如下：