一种生物质基纳米材料制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种生物质基纳米材料制备工艺，采用芡实壳粉碎后的纳米材料和氧化石墨烯进行水热反应，得到以芡实壳为原料的改性纳米材料，该材料不但环保健康，不含有甲醛等VOC，而且该生物质基纳米材料可以显著提升家具表明的平整度，无需在底漆的基础上再辊涂腻子；且该生物质基纳米材料来源广泛，原料为食品废料芡实壳，成本低廉。采用本发明专利技术制备的生物质基纳米材料配制水性UV底漆，使底漆不但具有提高面漆的附着力、增加面漆的丰满度的效果，而且还可以显著提升家具表明的平整度；与水性面漆相结合，环保安全、质量可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种生物质基纳米材料制备工艺
本专利技术涉及纳米材料
，尤其涉及一种生物质基纳米材料制备工艺。
技术介绍
芡实：睡莲科芡属一年生水生草本植物。沉水叶箭形或椭圆肾形，浮水叶革质，椭圆肾形至圆形，叶柄及花梗粗壮，花内面紫色；萼片披针形，花瓣紫红色矩圆披针形或披针形，浆果球形，污紫红色，种子球形，黑色。7-8月开花，8-9月结果。芡实始载于《神农本草经》，列为上品，又名鸡头子，历版《中国药典》均有记载，为睡莲科1年生水生草本植物芡的干燥成熟种仁，具有益肾固精、补脾止泻、祛湿止带的功效，主治梦遗、滑精，遗尿、尿频，脾虚久泻，白浊、带下。素有“水中人参”和“水中桂圆”的美誉，是传统的中药材和珍贵的天然补品。由于芡实口味和营养价值俱佳，故近年来芡实受到消费者的推崇，优质的芡实果实价格已经达到100元/kg以上，但是芡实的外壳坚硬，不可食用，芡实壳作为芡实收割后遗留的农业废弃物，若得不到有效的处理会成为农业废物堆积，对环境有着不小的负面影响，如何有效处理能也废弃物成为阻碍该镇环境改善的一大问题。本专利技术基于此问题，首次将芡实壳废弃物作为原材料，制备生物质基纳米材料，并应用于家具用环保型水性UV漆的制备中。
技术实现思路
基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种生物质基纳米材料制备工艺。本专利技术的技术方案如下：一种生物质基纳米材料制备工艺，包括以下步骤：步骤一、将芡实壳洗净、烘干后反复粉碎，过60目筛，得到芡实壳粗粉；步骤二、将芡实壳粗粉加入水中，进行反复球磨，过筛，得到300-600μm的芡实壳细粉；步骤三、将芡实壳细粉分散于水中，6000-10000rpm高速分散，然后经超高压纳米化设备处理至粒径为30-100nm，得到芡实壳纳米粉；步骤四、加入氧化石墨烯和稀酸，超声分散后，180-200℃水热反应3-5h，然后经浓缩、喷雾干燥，得到以芡实壳为原料的改性纳米材料，即可。优选的，所述的稀酸为有机酸或者无机酸。进一步优选的，所述的稀酸为质量浓度为0.1-0.3％的稀盐酸。优选的，所述的氧化石墨烯的加入量与芡实壳纳米粉的比例为1：(15-25)。优选的，所述的氧化石墨烯与稀盐酸的质量比为(3-6)：1。优选的，所述的超高压纳米设备的工作压强范围为300-400MPa。本专利技术的有益之处在于：本专利技术采用芡实壳粉碎后的纳米材料和氧化石墨烯进行水热反应，得到以芡实壳为原料的改性纳米材料，该材料不但环保健康，不含有甲醛等VOC，而且该生物质基纳米材料可以显著提升家具表明的平整度，无需在底漆的基础上再辊涂腻子；且该生物质基纳米材料来源广泛，原料为食品废料芡实壳，成本低廉。采用本专利技术制备的生物质基纳米材料配制水性UV底漆，使底漆不但具有提高面漆的附着力、增加面漆的丰满度的效果，而且还可以显著提升家具表明的平整度；与水性面漆相结合，环保安全、质量可靠。具体实施方式实施例1一种生物质基纳米材料制备工艺，包括以下步骤：步骤一、将芡实壳洗净、烘干后反复粉碎，过60目筛，得到芡实壳粗粉；步骤二、将芡实壳粗粉加入水中，进行反复球磨，过筛，得到300-600μm的芡实壳细粉；步骤三、将芡实壳细粉分散于水中，8500rpm高速分散，然后经超高压纳米化设备处理至粒径为30-100nm，得到芡实壳纳米粉；步骤四、加入氧化石墨烯和稀酸，超声分散后，185℃水热反应3.5h，然后经浓缩、喷雾干燥，得到以芡实壳为原料的改性纳米材料，即可。所述的稀酸为质量浓度为0.25％的稀盐酸。所述的氧化石墨烯的加入量与芡实壳纳米粉的比例为1：18。所述的氧化石墨烯与稀盐酸的质量比为5：1。所述的超高压纳米设备的工作压强范围为350MPa。实施例2一种生物质基纳米材料制备工艺，包括以下步骤：步骤一、将芡实壳洗净、烘干后反复粉碎，过60目筛，得到芡实壳粗粉；步骤二、将芡实壳粗粉加入水中，进行反复球磨，过筛，得到300-600μm的芡实壳细粉；步骤三、将芡实壳细粉分散于水中，6000rpm高速分散，然后经超高压纳米化设备处理至粒径为30-100nm，得到芡实壳纳米粉；步骤四、加入氧化石墨烯和稀酸，超声分散后，180℃水热反应5h，然后经浓缩、喷雾干燥，得到以芡实壳为原料的改性纳米材料，即可。所述的稀酸为质量浓度为0.1％的稀盐酸。所述的氧化石墨烯的加入量与芡实壳纳米粉的比例为1：25。所述的氧化石墨烯与稀盐酸的质量比为6：1。所述的超高压纳米设备的工作压强范围为300MPa。实施例3一种生物质基纳米材料制备工艺，包括以下步骤：步骤一、将芡实壳洗净、烘干后反复粉碎，过60目筛，得到芡实壳粗粉；步骤二、将芡实壳粗粉加入水中，进行反复球磨，过筛，得到300-600μm的芡实壳细粉；步骤三、将芡实壳细粉分散于水中，10000rpm高速分散，然后经超高压纳米化设备处理至粒径为30-100nm，得到芡实壳纳米粉；步骤四、加入氧化石墨烯和稀酸，超声分散后，200℃水热反应3h，然后经浓缩、喷雾干燥，得到以芡实壳为原料的改性纳米材料，即可。所述的稀酸为质量浓度为0.3％的稀盐酸。优选的，所述的氧化石墨烯的加入量与芡实壳纳米粉的比例为1：15。优选的，所述的氧化石墨烯与稀盐酸的质量比为3：1。优选的，所述的超高压纳米设备的工作压强范围为400MPa。实施例4一种生物质基纳米材料制备工艺，包括以下步骤：步骤一、将芡实壳洗净、烘干后反复粉碎，过60目筛，得到芡实壳粗粉；步骤二、将芡实壳粗粉加入水中，进行反复球磨，过筛，得到300-600μm的芡实壳细粉；步骤三、将芡实壳细粉分散于水中，7500rpm高速分散，然后经超高压纳米化设备处理至粒径为30-100nm，得到芡实壳纳米粉；步骤四、加入氧化石墨烯和稀酸，超声分散后，190℃水热反应3.5h，然后经浓缩、喷雾干燥，得到以芡实壳为原料的改性纳米材料，即可。所述的稀酸为质量浓度为1.5％的柠檬酸。所述的氧化石墨烯的加入量与芡实壳纳米粉的比例为1：22。所述的氧化石墨烯与柠檬酸的质量比为5.5：1。所述的超高压纳米设备的工作压强范围为320MPa。对比例1将实施例1中的以芡实壳为原料的改性纳米材料替换为等量的氧化石墨烯和芡实壳纳米粉，其余配比和工艺不变。应用例将本专利技术实施例1-4和对比例1制备的生物质基纳米材料应用于家具环保漆，具体的步骤如下：A、前处理：将家具表明采用240#磨砂纸打磨平整，除尘干净；B、采用纳米材料配制水性UV底漆；C、辊涂水性UV底漆：将水性UV底漆加热至35℃，然后辊涂在家具表面；采用紫外光固化机UV全固化，能量调至250mj/m2之间；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物质基纳米材料制备工艺，其特征在于，所述的以芡实壳为原料的改性纳米材料的制备方法，包括以下步骤：/n步骤一、将芡实壳洗净、烘干后反复粉碎，过60目筛，得到芡实壳粗粉；/n步骤二、将芡实壳粗粉加入水中，进行反复球磨，过筛，得到300-600μm的芡实壳细粉；/n步骤三、将芡实壳细粉分散于水中，6000-10000rpm高速分散，然后经超高压纳米化设备处理至粒径为30-100nm，得到芡实壳纳米粉；/n步骤四、加入氧化石墨烯和稀酸，超声分散后，180-200℃水热反应3-5h，然后经浓缩、喷雾干燥，得到以芡实壳为原料的改性纳米材料，即可。/n

【技术特征摘要】
1.一种生物质基纳米材料制备工艺，其特征在于，所述的以芡实壳为原料的改性纳米材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将芡实壳洗净、烘干后反复粉碎，过60目筛，得到芡实壳粗粉；
步骤二、将芡实壳粗粉加入水中，进行反复球磨，过筛，得到300-600μm的芡实壳细粉；
步骤三、将芡实壳细粉分散于水中，6000-10000rpm高速分散，然后经超高压纳米化设备处理至粒径为30-100nm，得到芡实壳纳米粉；
步骤四、加入氧化石墨烯和稀酸，超声分散后，180-200℃水热反应3-5h，然后经浓缩、喷雾干燥，得到以芡实壳为原料的改性纳米材料，即可。


2.如权利要求1所述的生物质...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈建忠，沈建强，
申请(专利权)人：浙江喜盈门家居科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33