[发明专利]一种浒苔全组分泡沫材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及了一种浒苔全组分泡沫材料的制备方法。属于海洋生物质资源高值化利用技术领域。

背景技术

浒苔为绿藻门石莼目石莼科浒苔属的藻类，常见的有缘管浒苔、扁浒苔、条浒苔、肠浒苔等，主要成分是蛋白、多糖、纤维素和灰分。是一种野生资源丰富、极易生长繁殖的生物。近年来连续在黄海、东海海域发生浒苔类的大型绿藻在潮间带和浅海区域的暴发，被称为“绿潮”，和赤潮一样被视作海洋灾害，会引起一系列的次生环境危害及经济损失。绿潮暴发期间的浒苔数量多、含水量大，需要及时进行干燥加工。

当前纤维素泡沫类材料主要是由纤丝化纤维素、溶剂溶解再生后的纤维素及细菌纤维素构成。除去要求较为苛刻的细菌纤维素外，前两种通常使用的已经是制备好的纤维素，虽然制备方法简单，但是前期在纤维的净化、纤维素的提纯方面仍需要许多化学加工。尤其是纤丝化纤维素的制备更是需要大量的化学药品将生物质资源中的半纤维素和木质素反复净化，耗能巨大。近年来，许多报道研究了一些有利于提取纤维素的预处理方法，如机械处理生物学处理, TEMPO表面氧化,超声或其中多种相结合。这些预处理方法都需要一些特殊的条件，如高温、高压或特殊设备。与生物质木质纤维素资源相比，海藻中的木质素含量极低，在处理过程中可以省去对木质素的去除。同时，海藻藻体柔软、纤维素结晶度低、机械强度低，易于破碎纤化。

因此，若能将生物质资源在最少的步骤中直接制备成新型的全组分泡沫材料，将会省去许许多多的化工进程与能耗，更重要的是，能将生物质资源中大量的多糖和蛋白利用在这种新材料中。因此，浒苔全组分泡沫材料将是海洋藻类生物质废弃资源高值化利用的重要新途径之一，海藻泡沫材料在组织工程、控释系统、农业、水净化、超级高效隔热隔声材、包装材料，还可在高效可充电电池、超级电容器、催化剂及载体、气体过滤材料等有巨大的应用前景。

发明内容

本发明是要解决了一类新型浒苔产品开发问题，制备过程简单、产量大，且本发明整个过程中不添加任何化学试剂，通过纯物理手段制备浒苔泡沫材料，纯绿色环保。

一种浒苔全组分泡沫材料的制备方法，包括以下步骤：

A1、将打捞出的浒苔用水冲洗完泥沙后干燥；先在打捞浒苔处就近用海水反复冲洗冲洗，再用清水冲洗； 在干净通风处铺晒2~4天，或在烘箱中70~120℃下干燥5~12h；

A2、将干燥后的浒苔经机械粉碎成粉末；高速粉碎干燥后的浒苔，粉碎后浒苔粉末的目数在20~200目；

A3、将浒苔粉末与水按1:10~100的重量比例混合，使用机械纤化处理得到浒苔全组分的水分散液；所述的机械纤化处理采用以下处理方法之一：超声波处理，超声功率为300W～2000W，时间为30min～5h；高速剪切处理，功率600W~3000W，时间为20min~5h；高压匀质处理，压强为380~420 bar，时间为30min~5h；、球磨粉碎，筒体转速为500~600rpm，时间为20min~5h；胶磨处理，转速为1500~3500rpm，时间为30min~5h；

A4、将水分散液冷冻干燥处理后即得到浒苔全组分泡沫材料。

本发明的优点：本发明整个过程中不添加任何化学试剂，只有水的介入，所有处理手段均通过纯物理手段对原料进行处理，不会造成任何污染，绿色环保。本发明所制的浒苔全组分泡沫材料密度为15～20 kg/m³时，导热系数为0.033～0.036W/(m·K），是一种新型泡沫材料。

附图说明

图1为具体实施例1所得到的浒苔全组分泡沫材料的SEM照片。

图2为具体实施例2所得到的浒苔全组分泡沫材料的SEM照片。

图3为具体实施例3所得到的浒苔全组分泡沫材料的SEM照片。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。

实施例1：

将浒苔打捞出后用水清洗，沥干后放入烘箱，在105℃下干燥6h。将干燥后的浒苔经高速粉碎机磨成60目浒苔粉；称取5g 60目浒苔粉，加入500ml蒸馏水混合均匀，使用实验室胶磨机胶磨4小时，将得到的浒苔全组分的水分散液倒入圆盘中，冷冻12小时；冷冻干燥24h后即得浒苔全组分泡沫材料。

实施例2：