类海胆形纤维素微球的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种类海胆形纤维素微球的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、将NaOH：Urea：H

【技术实现步骤摘要】
类海胆形纤维素微球的制备方法
本专利技术涉及一种类海胆形纤维素微球的制备方法。
技术介绍
纤维素微球作为一种天然高分子徼球材料，其基质纤维素丰富价廉、可再生降解并具有良好的生物相容性，是材料科学和高分子科学的重要分支。纤维素微球的制备方法主要包括乳化一固化法、喷雾干燥法和凝聚法等，制备过程一般分为溶解、成球和固化三个阶段；纤维素微球可修饰性强，可用作色谱固定相、吸附剂和生物亲和载体等，在环境科学、分离工程和生物医学等领域有重要应用。纤维素微球因其独特的尺寸形态和可控精细结构，将在交叉学科和高端领域有越来越深入的研究和应用。现有技术中只有传统纤维素球，没有专门的类海胆形纤维素微球的制备方法，因此，设计出一种类海胆形纤维素微球的制备方法是很有必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的技术存在上述问题，因而提出了一种类海胆形纤维素微球的制备方法。本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：类海胆形纤维素微球的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、将NaOH：Urea：H2O的wt％为7∶12∶81的尿碱溶液，于5℃下冷藏5h，将粉碎后的棉纤维溶于其中，于-12℃～-16℃冷冻3h～12h，得到浓度为3.5wt％的透明纤维素溶液；S2、将纤维素溶液在900rpm下机械搅拌30min，并在2000rpm下离心2min，以去除溶液里的气泡；S3、在室温下采用成型装置并通过滴入法将纤维素溶液滴入含有1.0MH2SO4和80g/LNa2SO4的凝固浴中，所得的纤维素球留置凝固浴6h，以使其充分凝固，随后用流水洗涤至中性pH。自然界的海胆呈刺状球形，由20多行多角形骨板排列成10带区，在其多孔的网状外骨骼上有序分布着具备微/纳多孔结构的海胆刺，是高度精细的分级多孔结构与复杂功能的完美统一体；受海胆兼顾高比表面积、高传质速率、高力学性能等精细分级多孔结构与复杂功能一体化的启发，本专利技术以自然界储量最丰富的可再生纤维素为原料，采用非溶剂诱导相分离技术仿生制备类海胆形纤维素微球；兼具大孔、微孔、介孔等多尺度孔结构内部为相互贯通的丰富孔隙结构，大孔结构有利于物质的扩散，介孔利于缩短扩散路径，微孔则能提供大量的活性位点，从而可较好的对使用过的染液中的有害物质进行吸附。所述成型装置包括底座，所述底座上安装有用于储存原液的储存桶，底座上固定有支架一，支架一上设置有升降台，升降台与一能带动其上下移动的移动结构相连，升降台上开设有若干定位通孔，定位通孔内固定有内径均不相同的磁环，在其中一个磁环中设置有针头，针头一端为进液端，针头另一端为出液端，针头的进液端通过进液管与储存桶相连通，进液管上设置有输送泵，底座上固定有安装板，安装板上设置有轨道，轨道上通过可拆卸方式设置有若干滑座，滑座上安装有放置板，放置板上安装有用于成球的成型桶，且成型桶内装有凝固浴，底座上还固定有支架二和支架三，支架二上设置有辅助机构，支架三上设置有清洗机构。本专利技术中：通过将滑座依次推送到支架一处，根据需要选择所需的针头，通过进液管将储存桶中的原液注入到成型桶内，注射完后，将滑座推送到支架二处，存放一定时间后，将滑座推送到支架三处，通过清洗机构将成型桶内冲洗到中性pH值，从而完成类海胆形纤维素微球的成型作业，成型方便。所述移动结构包括导轨、滑块、气缸一、调整座和锁定螺杆，导轨竖直固定在支架上，滑块设置在导轨上，气缸一固定在支架一上，且气缸一的活塞杆竖直向下，气缸一的活塞杆端部通过连接架和滑块相连，连接架上具有凸出的导向部，调整座滑动设置在导向部上，锁定螺杆螺纹连接在导向部上，且锁定螺杆端部能与导向部相抵靠，升降台和调整座相连。采用该结构，通过气缸一通过连接架带动滑块沿着导轨上下移动，连接架带动调整座上下移动，调整座带动升降台上下移动，从而可使升降台上下移动。所述辅助机构包括气缸二和封闭盖板，气缸二固定在支架二上，且气缸二的活塞杆竖直向下，气缸二的活塞杆端部通过弹性块和封闭盖板相连。采用该结构，通过气缸二带动弹性块上下移动，弹性块带动封闭盖板上下移动，封闭盖板将成型桶的开口封闭住。所述成型桶的形状为正方体。所述滑座上还设置有滚轮。采用该结构，通过滚轮可方便对滑座进行推动。所述放置板上开设有定位槽。所述清洗机构包括储水箱、支撑座、摆动台、气缸三和喷水头，支撑座固定在支架三上，且支撑座靠近轨道端部，支撑座四周具有托顶块，托顶块上具有半圆形槽，气缸三的缸体通过第一球形件和支撑座中部相连，且气缸三的活塞杆朝上，气缸三的活塞杆端部通过第二球形件和摆动台中部相连，摆动台四周固定有与半圆形槽相配合的支撑导柱，摆动台上设置有与定位槽相配合的电动爪，摆动台上还具有用于滚轮导向的导槽，托顶块上还具有锁定组件，锁定组件包括锁舌和推杆电机，锁舌中部滑动设置在托顶块上，锁舌一端和推杆电机的推杆相连，推杆电机和托顶块相连，锁舌另一端能与支撑导柱相抵靠，喷水头固定在支架三上，喷水头通过连接件和输水管一端相连通，输水管另一端和储水箱相连通，储水箱固定在支架三上，输水管上设置有水泵，支撑座中部还固定有弹性气囊，弹性气囊通过导气管和连接件相连通，导气管上设置有单向阀一，弹性气囊还和补气管相连，补气管上设置有单向阀二，底座上还固定有呈倾斜的辅助导出台，且辅助导出台靠近支撑座，辅助导出台上安装有若干滚轴。采用该结构，通过将滑座沿着导槽推送到摆动台上，通过电动爪卡入到放置板的定位槽内，将成型桶固定在摆动台上，通过推杆电机带动相应的锁舌动作，锁舌将相应的支撑导柱锁在相应的托顶块的半圆形槽内，通过气缸三带动摆动台使其可以前、后、左、右摆动，弹性气囊可对连接件中反复注入空气，配合喷水头将储水箱中的水输送到成型桶内，从而可快速将成型桶内冲洗到中性pH值，冲洗好后，沿着辅助导出台输送出，清洗效果好。所述放置板上还设置有推动把手。采用该结构，通过推送把手可方便对滑座进行移动。所述进液管上还设置有流量调节阀。所述成型桶上部具有挡水环，挡水环上具有若干细孔，且挡水环的截面为三角形。与现有技术相比，本具有以下优点：1、基于仿生结构技术，以纤维素为原料，采取非溶剂诱导相分离法一步诱导纤维素分子链自主装形成具备“骨刺-球体”一体结构的类海胆分级多孔纤维素微球。2、同步调控纤维素微球的多级孔结构，利用多尺度孔结构实现对微生物、颗粒、有机物、重金属离子等不同污染物的尺寸效应筛分和选择性吸附分离。附图说明图1是传统的产品示意图。图2是本专利技术中实施例一的产品示意图。图3是本专利技术中实施例二的产品示意图。图4是本专利技术中实施例三的产品示意图。图5是本专利技术中实施例四的产品示意图。图6是成型装置的立体结构示意图。图7是图6中A处的局部放大图。图8是成型装置中拆去部分的平面结构示意图。图9是成型装置中摆动台的平面结构示意图。图10是成型装置中成型桶的平面结构示意图。图中，1、底座；2、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.类海胆形纤维素微球的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1、将NaOH∶Urea∶H

【技术特征摘要】
1.类海胆形纤维素微球的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将NaOH∶Urea∶H2O的wt％为7∶12∶81的尿碱溶液，于5℃下冷藏5h，将粉碎后的棉纤维溶于其中，于-12℃～-16℃冷冻3h～12h，得到浓度为3.5wt％的透明纤维素溶液；
S2、将纤维素溶液在900rpm下机械搅拌30min，并在2000rpm下离心2min，以去除溶液里的气泡；
S3、在室温下采用成型装置并通过滴入法将纤维素溶液滴入含有1.0MH2SO4和80g/LNa2SO4的凝固浴中，所得的纤维素球留置凝固浴6h，以使其充分凝固，随后用流水洗涤至中性pH。


2.根据权利要求1所述的类海胆形纤维素微球的制备方法，其特征在于：所述成型装置包括底座，所述底座上安装有用于储存原液的储存桶，底座上固定有支架一，支架一上设置有升降台，升降台与一能带动其上下移动的移动结构相连，升降台上开设有若干定位通孔，定位通孔内固定有内径均不相同的磁环，在其中一个磁环中设置有针头，针头一端为进液端，针头另一端为出液端，针头的进液端通过进液管与储存桶相连通，进液管上设置有输送泵，底座上固定有安装板，安装板上设置有轨道，轨道上通过可拆卸方式设置有若干滑座，滑座上安装有放置板，放置...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘琳，宋楚涵，蒙冉菊，姚菊明，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33