纯植物提取纳米纤维素的阳离子改性方法及其产品和应用技术

本发明专利技术公开了一种纯植物提取纳米纤维素的阳离子改性方法及其产品和应用，通过低温下将纤维素酯化，然后在通过加成反应和聚合反应在表面修饰季铵盐，本发明专利技术通过在纤维素表面引入季铵盐，不破坏纤维素本身的结构，通过溶剂及分散剂配合，避免纳米纤维素的团聚；通过季铵基团与细菌细胞质膜的强相互作用，起到抑菌、抗菌甚至杀菌的效果。与无机抗菌剂相比，阳离子改性的纤维素材料具有原料丰富、无毒、可降解等优点。阳离子修饰的纳米纤维素可添加于纸、纺织品等产品中，开发具有抑菌、杀菌功能的制备高附加值的产品。

Cationic modification of nanoscale by pure plant and its products and Applications

The invention discloses a pure plant extract of cationic nano cellulose modification method and product and application, through low temperature cellulose esterification, and then in the polymerization reaction on the surface modification of quaternary ammonium salts by addition reaction and, by introducing the quaternary ammonium salt on the cellulose surface, without destroying the structure of cellulose itself, the mixture by solvent and scattered, avoid agglomeration of nano cellulose; through the strong interaction of quaternary ammonium groups and bacterial cell membrane, has anti-bacterial and even bactericidal effect. Compared with inorganic antibacterial agents, cationic modified cellulose materials have many advantages, such as rich raw materials, non-toxic and biodegradable. Cationic modified nanoscale can be added to paper, textile and other products to develop high value-added products with bacteriostasis and bactericidal function.

【技术实现步骤摘要】
纯植物提取纳米纤维素的阳离子改性方法及其产品和应用
本专利技术涉及抗菌性纤维素领域，具体是指一种纯植物提取纳米纤维素的阳离子改性方法及其产品和应用。
技术介绍
纤维素是天然生物质多层结构中的主要组分，纤维素属于糖类，纯植物提取，无毒、可食用，是地球含量最丰富的可再生有机材料。纳米纤维素具有超高比表面积，热稳定性好，透光率接近于塑料，热膨胀系数接近玻璃，可循环利用和可水相加工等优点；并且纤维素表面含有大量的羟基，非常容易对其表面进行修饰，使其具有特定的功能，使其在各个领域均有非常广阔的应用前景。在抗菌领域，传统做法是采用无机材料复合，利用无机材料的抗菌特性实现纤维素的抗菌，但是由于无机材料具有不可降解等缺点，限制了其在特定领域的应用（如食品级抗菌产品）；本专利技术通过在纯植物提取纤维素表面阳离子修饰季氨基，可以利用季铵盐与细菌的细胞质膜的强相互作用抑制细菌繁殖并杀死细菌。但是季铵盐的链长、修饰方式等对纤维素的抗菌效果及长期稳定性有非常大的影响。
技术实现思路
为克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种纯植物提取纳米纤维素的阳离子改性方法。本专利技术的再一目的在于：提供一种上述方法制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纯植物提取纳米纤维素的阳离子改性方法，其特征在于，通过低温下将纤维素酯化，然后在通过加成反应和聚合反应在表面修饰季铵盐，包括如下步骤：步骤一：将1g纯植物提取的纳米纤维素与一定量的氨基酸与10 mL去离子水预混，搅拌得到混合液A，氨基酸的质量为纳米纤维素的1~5%；步骤二：将去离子水和二甲基亚砜，或二甲基甲酰胺，或二甲基乙酰胺预混，所述的水和二甲基亚砜或二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺的体积比为1:2~4，二者总体积为30 mL，加入用量为纤维素质量的0.1~0.2%的叔丁基氢醌，搅拌30~60 min，得到溶液B；步骤三：将A和B混合均匀，加入0.05~0.5mL的对苯甲磺酸和3~4g的甲基丙...

【技术特征摘要】
1.一种纯植物提取纳米纤维素的阳离子改性方法，其特征在于，通过低温下将纤维素酯化，然后在通过加成反应和聚合反应在表面修饰季铵盐，包括如下步骤：步骤一：将1g纯植物提取的纳米纤维素与一定量的氨基酸与10mL去离子水预混，搅拌得到混合液A，氨基酸的质量为纳米纤维素的1~5%；步骤二：将去离子水和二甲基亚砜，或二甲基甲酰胺，或二甲基乙酰胺预混，所述的水和二甲基亚砜或二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺的体积比为1:2~4，二者总体积为30mL，加入用量为纤维素质量的0.1~0.2%的叔丁基氢醌，搅拌30~60min，得到溶液B；步骤三：将A和B混合均匀，加入0.05~0.5mL的对苯甲磺酸和3~4g的甲基丙烯酸酐，30~50℃反应30~50min，然后将样品在冷冻干燥机中干燥；得到样品C；步骤四：将步骤三所得样品C与50mL去离子水混合，超声20~30m...

【专利技术属性】
技术研发人员：何丹农，葛美英，张芳，章龙，尹桂林，金彩虹，
申请(专利权)人：上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31