一种细菌纤维素微细纤维的制备方法技术

本发明专利技术涉及纤维素技术领域，特别涉及一种细菌纤维素微细纤维的制备方法，将细菌纤维素经过机械预切割成块状膜片，分散到水中，在流体力场中进行疏解，稀释后加入分散剂分散，即得。本发明专利技术的细菌纤维素膜的纤维再生方法，很好的保持了细菌纤维素膜原有微观结构的纳米纤维特征，对进一步拓展细菌纤维素的应用领域提供了新的路径。本发明专利技术所述的细菌纤维素膜的制备微细纤维的方法，具有效率高、制备工艺简单、纤维特征可控、可规模化生产的特点。

Method for preparing bacterial cellulose fine fiber

The present invention relates to the technical field of cellulose, particularly relates to a preparation method of bacterial cellulose micro fibers, bacterial cellulose by mechanical cutting into massive diaphragm, dispersed into water, to ease the stress field in the fluid, diluted dispersant dispersion, i.e.. The regeneration method of bacterial cellulose membrane of the invention of the fiber, maintain good nano fiber characteristics of bacterial cellulose membrane original microstructure, provides a new path to further expand the application field of bacterial cellulose. The method for preparing superfine fiber by the bacterial cellulose membrane has the characteristics of high efficiency, simple preparation process, controllable fiber characteristics and large-scale production.

【技术实现步骤摘要】
一种细菌纤维素微细纤维的制备方法
本专利技术涉及纤维素
，特别涉及一种细菌纤维素微细纤维的制备方法。
技术介绍
细菌纤维素是由微生物发酵而成的高分子化合物，不同条件下能够产生细菌纤维素的微生物菌属有许多种，包括醋酸菌属，固氮菌属，根瘤菌属，产碱杆菌属，假单胞杆菌属，土壤杆菌属，八叠球菌属和无色杆菌属等。其中木醋杆菌是目前人们在实验及生产中研究最为普遍的，而且它是应用到生产细菌纤维素最多的一种菌属，木醋杆菌合成纤维素的机理如下：木醋杆菌在通风搅拌或静置培养的情况下，细菌细胞壁孔道中会分泌出与细胞纵向轴向平行的最小构成单元—亚小纤维，然后宽度为1.78纳米的亚小纤维相互间以键连接成直径为3～4纳米的微纤维，一束束微纤维平行排列相互缠结形成宽度为40～100纳米的纤维丝带。纤维丝带具有高度结晶性，长度不定，其结晶方式与植物纤维的“纤维素Ⅰ”相同，宽度比植物纤维要细。此外在细菌纤维素合成过程当中，通过添加一些特定的物质，可得到所需特性的改性纤维。细菌纤维素作为一种新型生物材料，因为其独特的吸水性、生物适应性、高结晶度、高机械强度以及良好的纳米纤维网络结构等诸多方面的优良性能，在生物医学工程、制浆造纸、声控器材、纺织和食品工业等领域中具有广泛的应用和发展前景，并且是特种纸及国际生物医用材料研究的热点之一。近年来，细菌纤维素在高强度纸、食品工程、声音振动膜、人造皮肤、新型伤口包扎材料等产品的制造已进入实用化阶段。纳米纤维是指直径处在纳米尺度范围(1～100nm)内的纤维，根据其组成成分可分为聚合物纳米纤维、无机纳米纤维及有机/无机复合纳米纤维。纳米纤维具有孔隙率高、比表面积大、长径比大、表面能和活性高、纤维精细程度和均一性高等特点，同时纳米纤维还具有纳米材料的一些特殊性质，如由量子尺寸效应和宏观量子隧道效应带来的特殊的电学、磁学、光学性质。纳米纤维主要应用在分离和过滤、生物及医学治疗、电池材料、聚合物增强、电子和光学设备和酶及催化作用等方面。随着纳米纤维材料在各领域应用技术的不断发展,纳米纤维的制备技术也得到了进一步开发与创新。到目前为止，纳米纤维的制备方法主要包括化学法、相分离法、自组装法和纺丝加工法等。而纺丝加工法被认为是规模化制备高聚物纳米纤维最有前景的方法,主要包括静电纺丝法、双组份复合纺丝法、熔喷法和激光拉伸法等。由于纳米纤维具有独特性能，其已成为材料科学领域研究的重点之一。纳米纤维应用在复合材料增强、过滤、组织工程、药物缓释、传感等领域的研究已取得了丰硕的成果。纳米纤维具有超大比表面积、超细孔隙度和良好的机械特性等其它纤维所不能拥有的独特优势而广泛用于组织工程支架、药物传输、过滤介质、人造血管、生物芯片、纳米传感器、光学、复合材料等领域。因此纤维素基的纳米纤维素也越来越受到重视，然而，目前世界上纳米纤维素大多是从植物纤维中提取，生产效率普遍很低、可提供的纳米纤维种类有限、纤维素的纯度也不高。
技术实现思路
为了解决上述纳米纤维存在的生产效率普遍很低、可提供的纳米纤维种类有限、纤维素的纯度不高的问题，本专利技术提供了一种高纯度的细菌纤维素微细纤维的制备方法，所述制备方法简单、高效，制备得到的细菌纤维素微细纤维具有纯度高，纤维尺寸可控等特点，可用用于电池隔膜、空气过滤、水过滤、特种纸等领域。本专利技术所述的细菌纤维素微细纤维的制备工艺简单，纤维尺寸可控，可大规模生产。本专利技术是通过以下措施实现的：一种细菌纤维素微细纤维的制备方法，将细菌纤维素经过机械预切割成块状膜片，分散到水中，在流体力场中进行疏解，稀释后加入分散剂分散，即得；所述分散剂为聚氧化乙烯、六偏磷酸钠和吐温80中的一种以上，添加浓度为0.02-0.04%。所述的制备方法，优选所述分散剂为聚氧化乙烯和吐温80按照重量比1:1混合得到的，或者聚氧化乙烯、六偏磷酸钠和吐温80按照重量比1：1：1混合得到的。所述的制备方法，优选块状膜片的大小在10cm2-20cm2范围内。所述的制备方法，优选块状膜片分散到水中的浓度为0.03-0.05%。所述的制备方法，优选疏解转速为1000-2000转/min。所述的制备方法，优选疏解稀释后的浓度为0.01-0.02%。所述的制备方法，优选加入分散剂后在超声波条件下分散30-60min。所述的制备方法，优选细菌纤维素微细纤维的纤维素含量≥99%，α纤维素含量≥95%，纤维尺寸为0.05-20微米。所述的制备方法，优选所述的细菌纤维素微细纤维用于电池隔膜、空气过滤、水过滤、特种纸领域。本专利技术的有益效果：本专利技术的细菌纤维素膜的纤维再生方法，很好的保持了细菌纤维素膜原有微观结构的纳米纤维特征，对进一步拓展细菌纤维素的应用领域提供了新的路径。本专利技术所述的细菌纤维素膜的制备微细纤维的方法，具有效率高、制备工艺简单、纤维特征可控、可规模化生产的特点。具体实施方式为了更好的理解本专利技术，下面结合具体实施例来进一步说明。实施例1将细菌纤维素膜利用机械切割处理，将纤维素膜切割成10cm2块状膜片，将预机械切割的细菌纤维素膜分散到水中，浓度控制在0.05%，混合均匀，然后在流体力场中进行疏解，水力疏解转速为2000转/min。将水力疏解的细菌纤维素膜，稀释至浓度为0.01%%，加入0.04%的分散剂聚氧化乙烯在超声波条件下分散60min，得到的细菌纤维素微细纤维的尺寸0.1-0.2微米。实施例2将细菌纤维素膜利用机械切割处理，将纤维素膜切割成10cm2块状膜片，将预机械切割的细菌纤维素膜分散到水中，浓度控制在0.05%，混合均匀，然后在流体力场中进行疏解，水力疏解转速为2000转/min。将水力疏解的细菌纤维素膜，稀释至浓度为0.01%%，加入0.04%的分散剂聚氧化乙烯：吐温-80=1:1，在超声波条件下分散60min，得到的细菌纤维素微细纤维的尺寸0.05-0.1微米。实施例3将细菌纤维素膜利用机械切割处理，将纤维素膜切割成15cm2块状膜片，将预机械切割的细菌纤维素膜分散到水中，浓度控制在0.04%，混合均匀，然后在流体力场中进行疏解，水力疏解转速为1500转/min。将水力疏解的细菌纤维素膜，稀释至浓度为0.015%，加入0.03%的分散剂聚氧化乙烯，在超声波条件下分散45min，得到的细菌纤维素微细纤维的尺寸为4-6微米。实施例4将细菌纤维素膜利用机械切割处理，将纤维素膜切割成20cm2块状膜片，将预机械切割的细菌纤维素膜分散到水中，浓度控制在0.03%，混合均匀，然后在流体力场中进行疏解，水力疏解转速为1000转/min。将水力疏解的细菌纤维素膜，稀释至浓度为0.02%，加入0.02%的分散剂聚氧化乙烯，在超声波条件下分散30min，得到的细菌纤维素微细纤维的尺寸为18-20微米。实施例5将细菌纤维素膜利用机械切割处理，将纤维素膜切割成10cm2块状膜片，将预机械切割的细菌纤维素膜分散到水中，浓度控制在0.05%，混合均匀，然后在流体力场中进行疏解，水力疏解转速为2000转/min。将水力疏解的细菌纤维素膜，稀释至浓度为0.01%%，加入0.04%的分散剂六偏磷酸钠在超声波条件下分散60min，得到的细菌纤维素微细纤维的尺寸为16-18微米。实施例6将细菌纤维素膜利用机械切割处理，将纤维素膜切割成10cm2块状膜片，将预机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种细菌纤维素微细纤维的制备方法，其特征在于将细菌纤维素经过机械预切割成块状膜片，分散到水中，在流体力场中进行疏解，稀释后加入分散剂分散，即得；所述分散剂为聚氧化乙烯、六偏磷酸钠和吐温80中的一种以上，添加浓度为0.02‑0.04%。

【技术特征摘要】
1.一种细菌纤维素微细纤维的制备方法，其特征在于将细菌纤维素经过机械预切割成块状膜片，分散到水中，在流体力场中进行疏解，稀释后加入分散剂分散，即得；所述分散剂为聚氧化乙烯、六偏磷酸钠和吐温80中的一种以上，添加浓度为0.02-0.04%。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述分散剂为聚氧化乙烯和吐温80按照重量比1:1混合得到的，或者聚氧化乙烯、六偏磷酸钠和吐温80按照重量比1：1：1混合得到的。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于块状膜片的大小在10cm2-20cm2范围内。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于块状膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：戚明，韩文佳，刘景君，刘凯，孔蕊，
申请(专利权)人：山东纳美德生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37