[发明专利]一种细菌纤维素的添加物载入方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种细菌纤维素的添加物载入方法，特别是涉及一种不溶于水的固态添加物载入细菌纤维素内部的方法。

背景技术

随着科学技术的发展和生活水平的提高，人们对于材料各方面性能的要求越来越多，比如对于建筑材料的强度和韧性提出了更高的要求，对于食品材料的颜色、口味、口感、营养等指标也有了较为苛刻的需求等等，为了满足人们日益增长的物质文化需要，发展新材料固然是一条不可替代的重要途径，可是新型的添加剂以及先进的添加物载入方法也是提高和改善材料各种性能的一个重要手段。目前，添加剂主要包括饲料添加剂、食品添加剂、混凝土添加剂、机油添加剂、新型化学添加剂等多种化工类添加剂。由于我国目前技术和设备的限制，大多数添加剂的载入方法都是采用最为原始的物理共混的方法，即在机械搅拌等手段下，将添加剂在宏观上较为均匀的分散到细菌纤维素中，该方法操作简单，应用范围广，特别适合于对于液体或者固态粉体颗粒细菌纤维素的性能或者性状改善，但大多数的物理共混都是较为粗旷的手段，均匀程度往往停留在宏观层面上，很难达到微观上的均匀，精细化程度不够，即便借助大功率的设备达到较为微观层次的均匀程度，可是耗能较高，不利于大规模工业化生产。还有一种方法，由于材料细菌纤维素本身性能的限制，导致细菌纤维素和添加剂之间的物理结合力很低，导致添加剂容易从细菌纤维素中扩散脱离出来，而影响添加效果，达不到改善细菌纤维素性能的目的，因此，需要对细菌纤维素表明进行化学改性，引入特殊的功能化基团或粒子，使其表面性能有所改善，提高与添加剂的物理化学作用，该方法则主要针对于不含水分的干态下的固态细菌纤维素，而对于一些自身干燥后结构容易被破坏的固态细菌纤维素则是无法实现的，因此具有一定的局限性。

细菌纤维素是天然高分子化合物.经过长期的研究，确定其化学结构是由D-吡喃葡萄糖酐以β-(1-4)-苷键连结而成的线形高分子，其化学式为C₆H₁₀O₅，化学结构的实验分子式为(C₆H₁₀O₅)n(n为聚合度)；细菌纤维素具有独特的超细网状纤维结构，其宽度大约为30～100nm，厚度为3～8nm，属纳米级纤维，是目前最细的天然纤维，因此其比表面积大，具有比针叶木浆大200倍的比表面积，氢键结合的能力强，很容易地粘结无机或有机粒子以及纤维。

发明内容

本发明的目的是提供一种细菌纤维素的添加物载入方法，特别是提供一种不溶于水的固态添加物载入细菌纤维素内部的方法，本发明的一种细菌纤维素的添加物载入方法，得到的目标添加物细菌纤维素中添加物的附着力强，不易从细菌纤维素中扩散出来，得到的功能化细菌纤维素可以应用于各种固液体系，而且不影响外界固液体系的外观和物化性质。

本发明的一种细菌纤维素的添加物载入方法，包括以下步骤：

1.一种细菌纤维素的添加物载入方法，其特征是包括以下步骤：

(1)细菌纤维素的预处理；

使用蒸馏水，对细菌纤维素进行多次浸泡清洗，直至细菌纤维素内外的pH值在6.0～7.0范围内；因为大多数的添加物对环境pH值比较敏感，耐酸或者耐碱性比较差，即在酸性或者碱性环境下，添加物容易损坏，所以需要使得椰果内部pH值在6.0～7.0范围内以避免添加物的损失；

(2)添加物混合液的制备；

将不溶于水的固态添加物粉碎成粉末，使粉末颗粒的平均直径为50～100nm；将所述的粉末加入到蒸馏水中，搅拌得到较为均一的悬浊液即为添加物混合液；

其中，所述的固态添加物与蒸馏水的质量体积比为0.1～1∶100g/mL

(3)细菌纤维素的添加处理；

在步骤(2)得到的添加物混合液不停止搅拌的条件下，加入步骤(1)处理好的细菌纤维素，浴比为1～1.3∶1，在20℃～100℃下，搅拌处理0.5～2h，取出细菌纤维素；

(4)压缩；

将步骤(3)处理得到的细菌纤维素自然冷却至室温，然后装入纱袋中，采用物理压缩，使用0.2～1h的时间缓慢压出细菌纤维素中的部分蒸馏水，所述的部分蒸馏水的重量为细菌纤维素总重量的20～40％，取出压缩后的细菌纤维素；将细菌纤维素中的部分蒸馏水压出，使得细菌纤维素内部的网络空隙变得狭窄，网孔变小，会由原来的平均空隙50nm变为30nm，原本进入到细菌纤维素内部的50nm左右的固体添加物纳米颗粒就会被卡在网络空隙中，从而使得细菌纤维素内部的固体添加物纳米颗粒能够比较稳定的存在其中，不易扩散出来；

(5)糖蜜处理；