[發明專利]一種納米木聚糖及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201811032129.5
• 申請日: 2018-09-05
• 公開（公告）號: CN109160961A
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發明（設計）人: 高珣;范書桐;林琳;龐久寅;吳俊華;陳飛軍
• 申請（專利權）人: 北華大學
• 主分類號: C08B37/14
• 分類號: C08B37/14;B27K3/08;B27K3/36
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 代芳

發明提供了一種納米木聚糖的制備方法，屬于木材防腐技術領域，包括以下步驟：將玉米芯與雙氧水混合進行氧化處理，得到氧化玉米芯；將所得到的氧化玉米芯與堿溶液混合依次進行第一堿處理和超聲震蕩，得到木聚糖粗品；將所得到的木聚糖粗品與堿溶液混合進行第二堿處理，得到納米木聚糖。本發明通過過氧化氫氧化處理、超聲波/堿液復合處理的方法制備得到的納米木聚糖聚合度低，分子尺寸小，可明顯改善木質材料的防腐性能。

技術領域

本發明涉及木材防腐技術領域，特別涉及一種納米木聚糖及其制備方法和應用。

背景技術

木材是一種天然可再生材料，具有質量體積比小、紋理美觀、可加工性強等諸多優點，但長期暴露于室外時，在紫外線照射、室外氣溫變化和潮濕環境的共同作用下，會產生腐朽、藍變、蟲蛀問題，導致各項性能下降、使用壽命減少。銅鉻砷(CCA)、砷酸銅(ACA)、季銨銅(ACQ)等是國際公認的防腐效果較佳、應用廣泛的水溶性木材防腐劑，也是目前木材防腐應用最廣的防腐劑，但其存在毒性大，耐熱性較差，易遷移、使微生物產生耐藥性等缺點。

木聚糖是一種存在于植物細胞壁中的異質多糖，約占植物細胞干重的15％～35％，是植物半纖維素的主要成分，是一種復雜的多聚五碳糖，其抑菌性強、抑菌譜廣，在制藥、污水處理、造紙助劑、熱塑性材料、食品添加劑等方面具有很大的應用潛力。此外，木聚糖在木質材料防腐等方面具有很大潛力，但是將木聚糖直接對木質材料進行處理時，容易產生水流失現象，導致木質材料載藥量較小、防腐效果相對較差，因此目前尚未將其應用于木材防腐領域的報道。

發明內容

有鑒于此，本發明目的在于提供一種納米木聚糖及其制備方法和應用，本發明提供的制備方法制備得到的納米木聚糖聚合度低，分子尺寸小，可明顯改善速生木材的防腐性能。

本發明提供了一種納米木聚糖的制備方法，包括以下步驟：

1)將玉米芯與雙氧水混合進行氧化處理，得到氧化玉米芯；

2)將所述步驟1)得到的氧化玉米芯與堿溶液混合依次進行第一堿處理和超聲震蕩，得到木聚糖粗品；

3)將所述步驟2)得到的木聚糖粗品與堿溶液混合進行第二堿處理，得到納米木聚糖；

所述步驟2)堿溶液的濃度大于步驟3)中堿溶液的濃度。

優選地，所述步驟1)中雙氧水的質量濃度為0.5～2％；所述步驟1)中玉米芯與雙氧水的用量比為1g：4～6mL。

優選地，所述步驟2)和步驟3)中堿溶液獨立地為氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液、氫氧化鈣或氫氧化鋇；所述步驟2)中堿溶液的質量濃度為5～20％。

優選地，所述步驟2)中氧化玉米芯與堿溶液的體積比為1g：10～30mL。

優選地，所述步驟2)中第一堿處理的溫度為40～100℃，第一堿處理的時間為60～200min。

優選地，所述步驟2)中超聲震蕩的功率為50～300W，超聲震蕩的時間為10～30min。

優選地，所述步驟3)中堿溶液的質量濃度為2～5％；所述步驟3)中的木聚糖粗品與堿溶液的用量比為1g：5～15mL。

本發明還提供了上述制備方法制備得到的納米木聚糖，其特征在于，所述納米木聚糖的粒徑為60～100nm。

本發明還提供了上述納米木聚糖在木材防腐中的應用。

優選地，所述應用包括以下步驟：

將木材依次干燥、于權利要求13所述的納米木聚糖的水溶液中真空壓力浸漬處理和再次干燥。

優選地，所述納米木聚糖的水溶液的質量濃度為2～10％。