[發明專利]一種用大麻皮制備納米纖維素的方法

在審

• 申請號: 202110179942.0
• 申請日: 2021-02-09
• 公開（公告）號: CN112878085A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 田英華;李闖;叢珊滋;劉曉蘭;吳紅艷
• 申請（專利權）人: 齊齊哈爾大學
• 主分類號: D21C5/00
• 分類號: D21C5/00;D21B1/30;D21C1/06;D21H11/18
• 代理公司: 常州市權航專利代理有限公司 32280
• 代理人: 劉洋

本發明屬于纖維工業技術領域，具體涉及一種用大麻皮制備納米纖維素的方法，包括如下步驟：（1）對大麻皮進行預處理，得到預處理的大麻纖維；（2）用果膠酶和半纖維素酶對步驟（1）中預處理的大麻纖維進行脫膠處理，得到脫膠的大麻纖維；（3）對步驟（2）中脫膠的大麻纖維進行粉碎，過篩，得到大麻纖維粉；（4）對步驟（3）中的大麻纖維粉進行生物酶處理，得到大麻皮納米纖維溶液；（5）對步驟（4）中所得大麻皮納米纖維溶液進行超聲波處理，離心，上清液冷凍干燥，得到大麻皮納米纖維素。本發明中制備納米纖維素采用的是生物酶法，是一種環境友好的做法，所制備的大麻納米纖維素結構不受破壞，性能更優。

技術領域

本發明屬于纖維工業技術領域，具體涉及一種用大麻皮制備納米纖維素的方法。

背景技術

大麻，又名漢麻，線麻，火麻，為木蘭綱(Ma gnoliopsida)蕁麻目(Urticales)大麻科(Cannabinaceae)大麻屬(Cannabis)大麻種(Cannabis Sativa L)，一年生草本植物，是人類栽培利用最早的韌皮纖維作物之一。我國是工業大麻種植面積最大的國家，占全世界的一半左右，產量占全球工業大麻原麻總產量的25％。大麻種植對氣候和土壤的要求不高，生長迅速，抗病蟲害能力強，在種植期間無需殺蟲劑和肥料，不會造成土壤污染，環境生態良好。大麻可作為纖維產品、服裝、繩索、船帆、油脂、紙張及醫療用品的原材料。大麻皮的主要化學成分為纖維素、半纖維素、果膠質、木質素、脂蠟，與其它韌皮纖維相比較，大麻纖維含膠量較高，尤其是果膠和半纖維素含量較其它韌皮纖維高，這導致大麻纖維素的提取較其它韌皮纖維難度更大。

以纖維素纖維為原料制備納米纖維素的方法主要有化學法、機械物理法和生物法，這些方法各有其優缺點。化學法，如：采用有機酸水解獲得納米纖維素《一種納米纖維素及其制備方法》(CN 111793139 A)，有機酸的毒性問題限制了所制備的納米纖維素的應用；氧化法或離子法，如：《一種多位點氧化法制備納米纖維素的方法及其應用》(CN 106758492A)，該方法需要較昂貴的反應試劑，并且難以與制備的納米纖維素分離；物理法，如：采用超微細精制機不斷循環往復研磨，《一種用苧麻精干麻制備微纖化納米纖維素的方法》(CN103938477 A)，需要消耗較高的能量。生物酶法可以在溫和的條件下制備納米纖維素，更為環保，且生物酶法制備的納米纖維素不會破壞其結構。

發明內容

為了解決上述問題，本發明公開了一種用大麻皮制備納米纖維素的方法，該制備方法主要采用生物酶法結合預處理，生物酶法是一種環境友好的做法，所制備的大麻納米纖維素結構不受破壞，性能更優，可用于食品包裝、納米紙張、食品添加劑、保健品及化妝品等。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種用大麻皮制備納米纖維素的方法，包括如下步驟：

(1)對大麻皮進行預處理，得到預處理的大麻纖維；

(2)用果膠酶和半纖維素酶對步驟(1)中預處理的大麻纖維進行脫膠處理，得到脫膠的大麻纖維；

(3)對步驟(2)中脫膠的大麻纖維進行粉碎，過篩，得到大麻纖維粉；

(4)對步驟(3)中的大麻纖維粉進行生物酶處理，得到大麻皮納米纖維溶液；

(5)對步驟(4)中所得大麻皮納米纖維溶液進行超聲波處理，離心，上清液冷凍干燥，得到大麻皮納米纖維素。

作為優選，上述步驟(1)具體為：采用濃度為0.2-0.8wt％的氫氧化鈉對大麻皮進行預處理，浴比為1:15(kg/L)，處理溫度為50-60℃，處理時間為6-8h，將處理后的大麻皮水洗至中性。