[發明專利]一種細菌纖維素的添加物載入方法

有效

• 申請號: 201010602942.9
• 申請日: 2010-12-21
• 公開（公告）號: CN102153767A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: 張澤銳;王華平;陳仕艷;王強華;李喆;胡偉立;許如清
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: C08J3/20
• 分類號: C08J3/20;C08J3/00;C08L1/02;C08K3/26;C08K3/32;C08K3/22;C08K5/098
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 武春華

技術領域

本發明涉及一種細菌纖維素的添加物載入方法，特別是涉及一種不溶于水的固態添加物載入細菌纖維素內部的方法。

背景技術

隨著科學技術的發展和生活水平的提高，人們對于材料各方面性能的要求越來越多，比如對于建筑材料的強度和韌性提出了更高的要求，對于食品材料的顏色、口味、口感、營養等指標也有了較為苛刻的需求等等，為了滿足人們日益增長的物質文化需要，發展新材料固然是一條不可替代的重要途徑，可是新型的添加劑以及先進的添加物載入方法也是提高和改善材料各種性能的一個重要手段。目前，添加劑主要包括飼料添加劑、食品添加劑、混凝土添加劑、機油添加劑、新型化學添加劑等多種化工類添加劑。由于我國目前技術和設備的限制，大多數添加劑的載入方法都是采用最為原始的物理共混的方法，即在機械攪拌等手段下，將添加劑在宏觀上較為均勻的分散到細菌纖維素中，該方法操作簡單，應用范圍廣，特別適合于對于液體或者固態粉體顆粒細菌纖維素的性能或者性狀改善，但大多數的物理共混都是較為粗曠的手段，均勻程度往往停留在宏觀層面上，很難達到微觀上的均勻，精細化程度不夠，即便借助大功率的設備達到較為微觀層次的均勻程度，可是耗能較高，不利于大規模工業化生產。還有一種方法，由于材料細菌纖維素本身性能的限制，導致細菌纖維素和添加劑之間的物理結合力很低，導致添加劑容易從細菌纖維素中擴散脫離出來，而影響添加效果，達不到改善細菌纖維素性能的目的，因此，需要對細菌纖維素表明進行化學改性，引入特殊的功能化基團或粒子，使其表面性能有所改善，提高與添加劑的物理化學作用，該方法則主要針對于不含水分的干態下的固態細菌纖維素，而對于一些自身干燥后結構容易被破壞的固態細菌纖維素則是無法實現的，因此具有一定的局限性。

細菌纖維素是天然高分子化合物.經過長期的研究，確定其化學結構是由D-吡喃葡萄糖酐以β-(1-4)-苷鍵連結而成的線形高分子，其化學式為C₆H₁₀O₅，化學結構的實驗分子式為(C₆H₁₀O₅)n(n為聚合度)；細菌纖維素具有獨特的超細網狀纖維結構，其寬度大約為30～100nm，厚度為3～8nm，屬納米級纖維，是目前最細的天然纖維，因此其比表面積大，具有比針葉木漿大200倍的比表面積，氫鍵結合的能力強，很容易地粘結無機或有機粒子以及纖維。

發明內容

本發明的目的是提供一種細菌纖維素的添加物載入方法，特別是提供一種不溶于水的固態添加物載入細菌纖維素內部的方法，本發明的一種細菌纖維素的添加物載入方法，得到的目標添加物細菌纖維素中添加物的附著力強，不易從細菌纖維素中擴散出來，得到的功能化細菌纖維素可以應用于各種固液體系，而且不影響外界固液體系的外觀和物化性質。

本發明的一種細菌纖維素的添加物載入方法，包括以下步驟：

1.一種細菌纖維素的添加物載入方法，其特征是包括以下步驟：

(1)細菌纖維素的預處理；

使用蒸餾水，對細菌纖維素進行多次浸泡清洗，直至細菌纖維素內外的pH值在6.0～7.0范圍內；因為大多數的添加物對環境pH值比較敏感，耐酸或者耐堿性比較差，即在酸性或者堿性環境下，添加物容易損壞，所以需要使得椰果內部pH值在6.0～7.0范圍內以避免添加物的損失；

(2)添加物混合液的制備；

將不溶于水的固態添加物粉碎成粉末，使粉末顆粒的平均直徑為50～100nm；將所述的粉末加入到蒸餾水中，攪拌得到較為均一的懸濁液即為添加物混合液；

其中，所述的固態添加物與蒸餾水的質量體積比為0.1～1∶100g/mL

(3)細菌纖維素的添加處理；

在步驟(2)得到的添加物混合液不停止攪拌的條件下，加入步驟(1)處理好的細菌纖維素，浴比為1～1.3∶1，在20℃～100℃下，攪拌處理0.5～2h，取出細菌纖維素；

(4)壓縮；

將步驟(3)處理得到的細菌纖維素自然冷卻至室溫，然后裝入紗袋中，采用物理壓縮，使用0.2～1h的時間緩慢壓出細菌纖維素中的部分蒸餾水，所述的部分蒸餾水的重量為細菌纖維素總重量的20～40％，取出壓縮后的細菌纖維素；將細菌纖維素中的部分蒸餾水壓出，使得細菌纖維素內部的網絡空隙變得狹窄，網孔變小，會由原來的平均空隙50nm變為30nm，原本進入到細菌纖維素內部的50nm左右的固體添加物納米顆粒就會被卡在網絡空隙中，從而使得細菌纖維素內部的固體添加物納米顆粒能夠比較穩定的存在其中，不易擴散出來；

(5)糖蜜處理；