[发明专利]一种应用香蕉纳米纤维制备薄膜材料的制备方法

摘要

本发明涉及薄膜加工技术领域，特别涉及一种应用香蕉纳米纤维制备薄膜材料的制备方法，该方法包括制备香蕉纤维和制备纳米纤维薄膜材料两个步骤；制备香蕉纤维时，香蕉纤维经过预处理，有效去除了香蕉粗麻中的胶质、木质素、半纤维素，起到除杂、提高纤维含量，为后续制备纳米纤维薄膜提供了良好的原料，本发明的纳米纤维薄膜除了使用香蕉纤维外，还添加了杉木屑、壳聚糖和聚乳酸进行螯合，能提高纳米纤维薄膜材料的耐腐蚀性和抗压能力，同时，本申请使用的香蕉纤维、聚乳酸都是可降解的物质，用于生产纳米纤维薄膜使得薄膜可降解，解决了环境污染的问题。

主权项

1.一种应用香蕉纳米纤维制备薄膜材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括制备香蕉纤维和制备纳米纤维薄膜材料：(一)制备香蕉纤维：(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％得到香蕉纤维；(二)制备纳米纤维薄膜：(3)制备前驱体溶液：将步骤(2)得到的香蕉纤维、杉木屑、聚乳酸、壳聚糖与纤维素二元体系纤维溶解液按照质量比为10‑13:1:4‑7:1‑2:10‑15混合得到香蕉纤维基塑料；将氯化锡与乙二醇按照质量比为1:3‑8搅拌混合得到锡前驱体溶液；(4)制备纺丝溶液：将步骤(3)的锡前驱体溶液滴加到香蕉纤维基塑料中，持续搅拌，然后再向锡前驱体与香蕉纤维前驱体的混合液中加入固体的五氧化二磷和硼酸，充分搅拌制得纺丝溶液；所述锡前驱体、香蕉纤维基塑料的质量比为1:6‑9；(5)制备纳米纤维薄膜：将步骤(4)的纺丝溶液、芦荟提取物、壳聚糖与纺丝液按照质量比为4‑7:1‑3:1‑3：1混合，然后利用超声去除气泡，再经过高压静电纺丝机处理成纤维膜、纤维膜经过预氧化、炭化得到香蕉纳米纤维薄膜。