[发明专利]木质素基抗菌防晒纳米膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种木质素基抗菌防晒纳米膜及其制备方法，属于生物质精炼领域。所述纳米膜以木质素为原料，木质素在交联剂的作用下发生自交联反应，然后进一步与抗菌剂复合，得到可溶性喷涂成膜木质素自聚合高分子，包括：S1.将木质素溶解于溶剂中；S2.木质素与交联剂进行交联，得到木质素自聚合高分子；S3.木质素自聚合高分子与抗菌剂复合。所述木质素自聚合高分子复合材料用于制备可溶性喷涂成膜的木质素基抗菌防晒纳米膜。与现有技术相比，本发明纳米膜具有优异的紫外线吸收和抗菌性能，稳定性良好。本发明基于木质素制备的纳米膜，简便有效，以天然材料为基体，易于生物降解，不产生有害残留，并实现了木质素的高值化利用。

技术领域

本发明涉及生物质精炼领域，具体提供一种木质素基抗菌防晒纳米膜及其制备方法。

背景技术

作为制浆造纸产业的主要副产物的木素，在目前的制浆造纸工艺中具有较低的利用价值，仅被当作燃料而燃烧掉，形成了资源的严重浪费。木质素是大自然中最为丰富的芳香族可再生资源，可生物降解。木质素具有羰基、羧基、羟基和甲氧基等多种具有化学反应活性的官能团，使得木质素具有天然的抗菌性，抗氧化和抗紫外性能，在广泛范围内具有高值化应用的可能性。尤其是近几年随着纳米材料制备技术的完善，木质素的应用范围得到极大地拓展，为木质素基的功能化高分子复合纳米材料提供了新的契机，这对于提升木质素的高值化利用具有重要意义。

中国专利文献CN109939569A公开了一种甲酸制浆废液中木素的资源化利用方法。该方法先将甲酸制浆废液中木质素制备成甲酸纳米木素，然后将甲酸纳米木素与淀粉复合，制备出疏水复合膜材料。该发明将分离得到甲酸纳米木素应用于淀粉膜制备中，提高了淀粉膜的疏水性能，实现了对制浆废液中木素的高附加值利用。

中国专利文献CN201811081164.6公开了一种优先脱水的木素磺酸钠/海藻酸钠共混渗透汽化膜。该发明涉及以下步骤：1)取一定质量的木素磺酸钠，海藻酸钠和水，搅拌均匀，得共混制膜液；2)然后将制膜液依次进行过滤、脱泡、静置后，进行刮膜处理，得湿膜；3)接着将湿膜在室温下干燥，待溶剂全部挥发后；再放入氯化钙溶液中进行交联，交联后在室温下彻底干燥，即得到渗透汽化膜。

中国专利文献CN201611093275.X公开了一种高紫外吸收的木质素/化学防晒剂微胶囊及制备方法。该发明方法包括以下步骤：(1)将1～20重量份木质素溶解于100～200重量份的pH为12的水溶液中,调节溶液pH至7～10后滤除去不溶物,得到木质素溶液；(2)将10～50重量份步骤(1)的木质素溶液与1～10重量份的化学防晒剂混合,在200～1500W的功率下超声辐射10s～5min,得到木质素/化学防晒剂微胶囊乳液。

上述发明专利，基于木质素进行了不同复合材料的制备，作为一种添加剂被应用，功能性比较单一，未针对木质素的结构特点和性能进行相应的功能化；或者在复合材料的制备过程中仍需添加不同的化学品添加剂，这部分化学品的添加，造成复合材料的成分过于复杂，制备繁琐，不利于其产业化推广应用，并将对与复合材料的生物可降解性产生重要的影响。

发明内容

本发明是针对上述现有技术的不足，提供一种以木质素为主要原料的木质素基抗菌防晒纳米膜制备方法。

本发明进一步的技术任务是提供一种木质素基抗菌防晒纳米膜。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：木质素基抗菌防晒纳米膜制备方法，其特点是以木质素为原料，木质素在交联剂的作用下发生自交联反应，进一步与抗菌剂复合，得到可溶性喷涂成膜木质素自聚合高分子复合材料，包括：

S1.将木质素溶解于溶剂中，得到木质素溶液；

S2.木质素溶液中加入交联剂，在一定的条件下进行交联，反应完成后，调节溶液的pH至2.5，沉淀出的固体进行离心并干燥，得到木质素自聚合高分子；

S3.木质素自聚合高分子与一定量的抗菌剂复合，充分混合，得到可溶性喷涂成膜的木质素基抗菌防晒纳米膜材料。