本发明专利技术公开了一种香蕉纤维素微晶/聚乳酸气凝胶的制备方法，包括如下步骤：步骤一、取香蕉纤维素微晶和离子液体并将二者混匀，之后于100℃恒温和氮气保护下回流冷凝3小时，然后加入醋酸酐进行改性，再然后继续在氮气保护下于温度90℃下持续搅拌3小时，得到香蕉纤维素微晶水溶胶；以及，步骤二、首先按照质量体积比1.8:10取聚乳酸和二氯甲烷，并使聚乳酸溶于二氯甲烷中，之后将步骤一中得到的香蕉纤维素微晶水溶胶置于溶解有聚乳酸的二氯甲烷中，混匀后，得到香蕉纤维素微晶/聚乳酸气凝胶粗产品。本发明专利技术还公开了一种香蕉纤维素微晶/聚乳酸气凝胶。本发明专利技术还公开了香蕉纤维素微晶/聚乳酸气凝胶用于吸油的用途。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及香蕉纤维素微晶/聚乳酸气凝胶，同时涉及香蕉纤维素微晶/聚乳酸 气凝胶的制备方法，还涉及香蕉纤维素微晶/聚乳酸气凝胶的用途。
技术介绍
气凝胶是高度多孔的纳米结构材料，因其具有低密度、高孔隙率和高比表面积等 优点，在催化剂吸附剂和弹性导体等领域得到广泛的应用。气凝胶的传统制备原料多为硅 和金属氧化物，这些气凝胶材料的一个共同缺点是材质较脆，一定程度上限制了气凝胶的 应用。为了制备轻质高强的气凝胶，选用植物纤维素作为原料。 纤维素气凝胶作为新生的第三代材料，超越了硅气凝胶和聚合物基气凝胶，在具 备传统气凝胶特性的同时融入了自身的优异性能，如良好的生物相容性和可降解性，在制 药业、化妆品等方面具有很大的应用前景，是一个不断发展的生物类聚合物材料。 聚乳酸（PLA)是其中一类重要的可降解脂肪族聚酯，乳酸是可以由农作物（如玉 米、土豆、蔗糖等）发酵生产，也可以由微生物分解，是一种可再生的资源。聚乳酸是以乳酸 为原料，采用直接缩聚或开环聚合制备，其降解的最终产物是乳酸，不会对环境造成污染， PLA具有优良力学性能、加工性能、生物降解性能和生物相容性。因此，PLA不仅目前在生物 医学工程领域有着广泛的应用，在涂料、塑料、纺织等领域也都有巨大的潜在市场。 天然纤维的资源丰富；价格低廉；其密度比无机纤维小；而模量和拉伸强度与无 机纤维相近；植物纤维复合材料加工时耗能少，对加工设备的损耗小；有利于节约能源。它 最突出的优点是具有可再生性，这是其它任何材料所无法比拟的。香蕉是广西区内大规模 种植的经济作物，全区香蕉种植面积约6. 24万公顷，年产量107. 34万吨，约占中国总产量 的1/5。长期以来人们只食香蕉果肉，香蕉茎叶等则随意丢弃或堆放，既浪费资源又污染环 境。实际上，香蕉除果肉外，其皮和茎叶也含有丰富的营养成分，在开发新型饲料、制药、造 纸及复合材料等领域都有着巨大的应用潜力。香蕉纤维蕴藏于香蕉树的韧皮内，属韧皮纤 维类。其主要成分为纤维素，半纤维素，木质素，灰份，脂蜡质和果胶等物质。以前由于人们 缺乏对这种纤维的提取技术及其用途的了解，因而这些树叶被作为农业垃圾丢弃，造成环 境污染和资源的极大浪费。 纤维素微晶，具有非常独特的特点物化性质，如可压性、吸水性和流动性等。这些 特点使得微晶成为一种极具应用前景的天然高分子功能材料，广泛应用于医药卫生、日用 精细化工、食品轻工业等领域。纤维素微晶能与羟基相关的衍生物发生化学反应如交联、酯 化、接枝共聚等化学反应。 纤维素微晶还具有高吸湿性、可湿润能力差、与聚合物基体相容性较好等优点。通 常用主结晶度、聚合度、粒度、容重、比表值等来表明纤维素微晶性质的物化指标。香蕉纤维 作为物产丰富的可再生资源材料，因而对其研究开发已成为当前的热点。 到目前为止，在国内外有关香蕉纤维素微晶/聚乳酸气凝胶复合材料的研究未见 公开报道。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优 点。 本专利技术还有一个目的是提供一种香蕉纤维素微晶/聚乳酸气凝胶的制备方法，本 专利技术利用聚乳酸作为增强相、制备香蕉纤维素微晶/聚乳酸气凝胶复合材料，解决了目前 香蕉莖叶污染环境的问题。 本专利技术还有一个目的是提供一种香蕉纤维素微晶/聚乳酸气凝胶，该香蕉纤维素 微晶/聚乳酸气凝胶具有可生物降解性和良好的吸油性能。 本专利技术还有一个目的是提供香蕉纤维素微晶/聚乳酸气凝胶用于吸油的用途。 本专利技术提供的技术方案为： -种香蕉纤维素微晶/聚乳酸气凝胶的制备方法，包括如下步骤： 步骤一、制备香蕉纤维素微晶水凝胶：按照质量比1:20取香蕉纤维素微晶和离子 液体，并将所述香蕉纤维素微晶和离子液体混匀，之后于IOO tC恒温和氮气保护下回流冷凝 3小时，然后加入质量为所述香蕉纤维素微晶质量1. 5倍的醋酸酐进行改性，再然后继续在 氮气保护下于温度90°C下持续搅拌3小时，以得到香蕉纤维素微晶水溶胶；以及， 步骤二、制备香蕉纤维素微晶/聚乳酸气凝胶：首先按照质量体积比1. 8:10取聚 乳酸和二氯甲烷，并使聚乳酸溶于二氯甲烷中，之后将所述步骤一中得到的香蕉纤维素微 晶水溶胶置于所述溶解有聚乳酸的二氯甲烷中，混匀后，得到香蕉纤维素微晶/聚乳酸气 凝胶粗产品。 优选的是，所述的香蕉纤维素微晶/聚乳酸气凝胶的制备方法中，在所述步骤二 之后还包括： 步骤三：使用无水乙醇溶液浸泡所述步骤二中得到的香蕉纤维素微晶/聚乳酸气 凝胶粗产品5至6次，其中，每次持续6h，所述香蕉纤维素微晶/聚乳酸气凝胶粗产品与每 次使用的无水乙醇溶液的质量体积比为I :20-1 :30,之后采用丙酮溶液浸泡所述香蕉纤维 素微晶/聚乳酸气凝胶粗产品。 较优选的是，所述的香蕉纤维素微晶/聚乳酸气凝胶的制备方法中，在所述步骤 三之后还包括： 步骤四、将经过步骤三处理过的香蕉纤维素微晶/聚乳酸气凝胶置于液氮中冷冻 30min，之后冷冻干燥3小时，得到香蕉纤维素微晶/聚乳酸气凝胶成品。 优选的是，所述的香蕉纤维素微晶/聚乳酸气凝胶的制备方法中，所述步骤一中， 制得所述香蕉纤维素微晶的具体过程包括： I. 1取去蜡质香蕉纤维，按照质量体积比1:25-1:35与质量体积浓度0. lmol/L的 NaOH乙醇水溶液于45°C恒温下搅拌处理3h，以得到粗产物一； 1. 2将步骤I. 1得到的粗产物一按照质量体积比1:15-1:25与质量体积百分比 10% NaOH-I % NaB4O7 · IOH2O溶液于常温搅拌处理15h，以得到粗产品二； 1. 3将步骤1. 2中得到的粗产品二按照质量体积比1:20-1:30置于CH3COOH-HNo3 混合液中，于120°C恒温下搅拌处理15min，得到香蕉纤维素微晶，其中CH3COOH-HNo3混合液 由体积比为10:1的CH 3COOH和HNO3组成。 较优选的是，所述的香蕉纤维素微晶/聚乳酸气凝胶的制备方法中，所述步骤I. I 中，得到所述去蜡质香蕉纤维的具体方法包括： I. I. 1取香蕉原纤维剪碎成4-5mm的小段，置于甲苯乙醇混合液中并回流冷凝煮 沸3h，之后分离取下层沉淀物得到香蕉原纤维小段； I. 1. 2重复步骤I. I. 1数次处理香蕉原纤维小段； I. 1. 3经步骤I. 1. 2处理后的香蕉原纤维于温度60°C下干燥8h，得到所述去蜡质 纤维。 较优选的是，所述的香蕉纤维素微晶/聚乳酸气凝胶的制备方法中，所述甲苯乙 醇溶液由体积比为2:1的甲苯和乙醇溶液制成，所述香蕉原纤维与所述甲苯乙醇溶液的质 量体积比为8:150。 较优选的是，所述的香蕉纤维素微晶/聚乳酸气凝胶的制备方法中，所述步骤I. 1 中，所述NaOH乙醇水溶液中乙醇和水的体积比为1:1。 较优选的是，所述的香蕉纤维素微晶/聚乳酸气凝胶的制备方法中，所述步骤一 中，所述离子液体为1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐。 -种香蕉纤维素微晶/聚乳酸气凝胶，所述香蕉纤维素微晶/聚乳酸气凝胶由任 一所述的方法制得。 香蕉纤维素微晶/聚乳酸气凝胶用于吸油的用途。 本专利技术至少包括以下有益效果： 本专利技术以香蕉纤维和聚乳酸为原料制备可降解香蕉纤维素微晶/聚乳酸气凝胶 复合材料，实现了香蕉茎叶原料的综合利用，有本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种香蕉纤维素微晶/聚乳酸气凝胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、制备香蕉纤维素微晶水凝胶：按照质量比1:20取香蕉纤维素微晶和离子液体，并将所述香蕉纤维素微晶和离子液体混匀，之后于100℃恒温和氮气保护下回流冷凝3小时，然后加入质量为所述香蕉纤维素微晶质量1.5倍的醋酸酐进行改性，再然后继续在氮气保护下于温度90℃下持续搅拌3小时，得到香蕉纤维素微晶水溶胶；以及，步骤二、制备香蕉纤维素微晶/聚乳酸气凝胶：首先按照质量体积比1.8:10取聚乳酸和二氯甲烷，并使聚乳酸溶于二氯甲烷中，之后将所述步骤一中得到的香蕉纤维素微晶水溶胶置于所述溶解有聚乳酸的二氯甲烷中，混匀后，得到香蕉纤维素微晶/聚乳酸气凝胶粗产品。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：庞锦英，莫羡忠，谭登峰，黄雪梅，刘钰馨，李静雨，
申请(专利权)人：广西师范学院，
类型：发明
国别省市：广西;45
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