[发明专利]一种香蕉纳米纤维制备方法

摘要

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。

主权项

1.一种香蕉纳米纤维制备方法，其特征在于，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；

所述酸处理的处理方法为：将氧化处理后的粗麻与质量浓度为1g/L‑3g/L的硫酸溶液按照固液质量比为1:15‑20进行混合，然后迅速加热到95℃‑100℃，恒温熬煮15min‑20min，将粗麻捞出，放入温度为90℃‑95℃的热水中冲洗5min，再放入0℃‑5℃的冷水中冲洗10min，再经过晾干，完成酸处理过程；

所述生物酶处理的处理方法为：将酸处理后的粗麻与生物酶溶液按照固液质量比为1:18‑23进行混合，在温度为30℃‑40℃的条件下恒温保持20min‑25min，将粗麻捞出放入温度为0℃‑5℃的冷水中冲洗10min；完成生物酶处理过程；

所述酶失活处理的处理方法为：将生物酶处理后的粗麻放入85℃‑90℃的热水中，恒温熬煮30min‑35min；完成酶失活处理过程；

所述脱水的处理方法为：将酶失活处理后的粗麻放入真空度为0.01MPa‑0.1MPa的真空硅藻土压滤机中进行真空压滤，完成脱水处理过程；

所述给油的处理方法为：将脱水处理后的粗麻均匀的喷涂一层茶籽油，完成给油处理过程；

所述烘干的处理方法为：将给油处理后的粗麻放入温度为50℃‑60℃的热风烘干机红感到粗麻含水率为3％‑5％得到粗纤维；

(3)制备纳米纤维：将步骤(2)得到的粗纤维与纤维素二元体系混合得到香蕉纤维溶解液；再将聚乳酸羟基乙酸粉末制成纺丝液；将香蕉纤维溶解液、芦荟提取物、壳聚糖与纺丝液按照质量比为2‑4:1‑3:1‑3：1混合，然后利用超声去除气泡，再经过静电纺丝工艺处理得到香蕉纳米纤维。

2.根据权利要求1所述一种香蕉纳米纤维制备方法，其特征在于，所述氧化剂溶液由双氧水、甲基橙、杨柳提取物和水按照质量比为3‑5:1‑3:6‑9:30‑35混合制得。

3.根据权利要求1所述一种香蕉纳米纤维制备方法，其特征在于，所述生物酶溶液由果胶酶、半纤维素酶、木质素降解酶、芦荟甙和水按照质量比为2‑4:2‑4:1‑3:5‑9:30‑35混合制得。

4.根据权利要求1所述一种香蕉纳米纤维制备方法，其特征在于，所述纤维素二元体系包括氯化锂/二甲基乙酰胺体系或氨/硫氰酸铵体系。

5.根据权利要求4所述一种香蕉纳米纤维制备方法，其特征在于，所述氯化锂/二甲基乙酰胺体系由氯化锂、二甲基乙酰胺和水按照质量比为4‑6:1:10‑15混合制得。

6.根据权利要求4所述一种香蕉纳米纤维制备方法，其特征在于，所述氨/硫氰酸铵体系硫氰酸铵、氨和水按照质量比为65‑75:25‑30:1混合制得。

7.根据权利要求1所述一种香蕉纳米纤维制备方法，其特征在于，所述纺丝液的配置方法为：将四氢呋喃与二甲基甲酰胺按照体积比为3‑4:1混合，得到混合溶剂；再将聚乳酸羟基乙酸粉末与混合溶剂按照质量比为1:10‑15的比例混合，然后在1℃‑4℃的条件下静置过夜制得。

8.根据权利要求1所述一种香蕉纳米纤维制备方法，其特征在于，所述静电纺丝工艺的工艺条件为：正电压为10kV‑20kV，负电压为1kV‑3kV，推进流速为1‑1.5mL/h，接收距离为15‑25cm。