[发明专利]一种香蕉纳米纤维制备方法

说明书

本发明涉及纤维加工技术领域，特别涉及一种香蕉纳米纤维制备方法，本发明的香蕉纳米纤维加工经过了(1)原料预处理、(2)脱胶处理、(3)制备纳米纤维三个步骤制得，其中，在脱胶处理时，经过膨化处理、氧化处理、酸处理、生物酶处理、酶失活处理、脱水、给油、烘干对香蕉粗麻结合进行预处理，上述处理方式有机结合，能达到有效去除香蕉粗麻中的胶质、木质素、半纤维素含量，起到除杂、提高纤维含量的目的；为后续制备纳米纤维提供了良好的原料，本发明还采用了静电纺丝工艺制备纳米香蕉纤维，该工艺能有效提高纳米香蕉纤维的产出率，能有效去除杂质，生产出细度更细致的纳米香蕉纤维，进而提高香蕉纳米纤维的品质。

【技术领域】

本发明涉及纤维加工技术领域，特别涉及一种香蕉纳米纤维制备方法。

【背景技术】

随着科技进步工农业生产的突飞猛进,地球上的度弃物质正与日俱增。它们不仅有碍观瞻,而且往往构成污染源,成为令人头痛的难题；目前对于秸秆类废物，多是利用来焚化、直接翻埋制备肥料、或者直接进行发酵制备饲料等等，但是这些都属于比较低附加值的加工，而秸秆中含有丰富的蛋白质、纤维素、胶质、木质素、半纤维素等等，如果能对这些物质进行进一步纯化，将会大大增加秸秆类废弃物的附加值，生产出更高性能的产品，变废为宝。

目前，我国已成为香蕉生产大国，香蕉收获后会产生与果实近乎等量的茎秆，而在我国各产区大多直接废弃，不仅造成了蕉园的环境污染，还浪费了大量的植物资源。香蕉纤维广泛存在于假茎韧皮、树叶及果轴中，属于天然纤维素纤维，有天然麻类纤维的优点。如果能有效的将这些纤维素加以利用，将能进一步替代棉、麻纤维，有助于提高废物利用率，目前，也有很多关于香蕉纤维的加工报道，但是还未发现有关香蕉废料用于生产纳米级纤维的报道。因此，香蕉纳米纤维的开发是香蕉废弃物利用的有效突破口。

由于香蕉废料中含有较多的木质素和胶质，这些杂质会大大影响纤维提取的纯度，如果不能进行很好的脱胶、预处理将会造成纳米纤维长度短、过粗，强度低，容易造成香蕉纤维品质差的技术缺陷。

【发明内容】

鉴于上述内容，有必要生产一种高强度、高品质的香蕉纳米纤维，进一步提高香蕉废料的利用领域、利用价值，提高香蕉废料的产品附加值。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种香蕉纳米纤维制备方法，所述方法包括如下步骤：

(1)原料预处理：取香蕉皮、叶或茎杆切割成段后再破片撕开成片状，片状厚度为0.5mm-2mm、进行压榨、刮杂、干燥得到粗麻；

(2)脱胶处理：将步骤(1)的粗麻依次通过膨化处理、氧化处理、酸处理、生物酶处理、酶失活处理、脱水、给油、烘干得到粗纤维；

所述膨化处理的处理方法为：将粗麻与质量浓度为2g/L-4g/L的氢氧化钠溶液混合按照固液质量比为1:17-22进行混合，然后迅速加热到95℃-100℃，恒温熬煮20min-30min后，将氢氧化钠溶液排干，将粗麻捞出，放入压力条件为7MPa-8MPa，温度为90℃-95℃的热水中恒温保持10min-15min后再将热水排干，将粗麻放入压力条件为2MPa-3MPa，温度为0℃-5℃的冷水中，恒温保持10min-15min，再经过过滤、晾干，完成膨化处理过程；

所述氧化处理的处理方法为：将膨化处理后的粗麻与氧化剂溶液按照固液质量比为1:20-25进行混合，然后迅速加热到95℃-100℃，恒温熬煮15min-20min后，将氧化剂溶液排干，并将粗麻放入温度为90℃-95℃的热水中，恒温保持5min-10min后，再将粗麻放入温度为0℃-5℃的冷水中，恒温保持5min-10min，再经过过滤、晾干，完成氧化处理过程；