[发明专利]一种苎麻氧化脱胶过程制备可吸附氧化纤维素的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种苎麻氧化脱胶过程制备可吸附氧化纤维素的方法，属于纺织领域的天然纤维制备与氧化纤维素的应用技术领域。

背景技术

天然纤维素在地球上分布广泛，原料来源途径多，是自然界中取之不尽、用之不竭的有机可再生资源。纤维素本身无毒、抗水性强，符合生物可降解性、环境协调性材料的要求。随着人类对环境问题的日益关注和重视，纤维素的转化利用是发展可持续能源和绿色化学品的有效途径，纤维素衍生物的开发成为当今国内外研究的热点。纤维素是由D-吡喃葡萄糖酐以β-1，4-苷键连结而成的线性天然高分子化合物，大分子链的每个葡萄糖基环上有3个活泼羟基，很容易被氧化剂所氧化，生成含有醛基结构的氧化纤维素(DAC)。氧化纤维素是纤维素衍生物的一种，具有多孔和比表面积大的特性，能作为吸附剂使用。氧化纤维素吸附剂是纤维素类吸附剂的重要一种，由于具有吸附性能好、吸附效果稳定、生物相容性好及可生物降解的特点，可作为口服类吸附剂被应用到医疗领域，用于人体某些疾病的临床治疗。

氧化纤维素用作治疗慢性肾功能衰竭口服吸附剂，其原理是该吸附剂可在肠胃内将尿毒症患者体内积蓄的有机有毒废物吸附，利用氧化纤维素上的活性醛基与尿素或尿酸的-NH₂发生Schiff(希夫)反应，形成Schiff'sbase(希夫碱)，与大便一起排出体外，从而减轻尿毒症状，达到延迟慢性肾衰竭发展进程的作用。目前，氧化纤维素制备主要是利用纤维素含量较高的物质作为原料，如微晶纤维素、棉纤维和纸浆纤维，使用氧化剂进行定向或选择性氧化，其特点是过程长，时间久，效率低，对操作工艺要求比较高，生产过程中氧化液浪费严重，同时很容易造成污染。因此，研制高吸附性能、低成本、低不良生理反应的优良氧化纤维素吸附剂具有重要的实践意义。

苎麻为中国原产地纤维，俗称“中国草”，是一种重要的天然纤维素纤维。原麻脱胶精制后，纤维长，强力高，色泽洁白有丝光。在服装领域中，其织物有挺括、凉爽、吸湿散热快、穿着不贴身等特点。在产业用领域中，具有耐腐蚀、绝缘和抗菌性，可以用作飞机翼布、渔网、高级纸张、火药、人造丝的原料。苎麻原麻的主要成分为纤维素，此外还含有木质素、果胶、半纤维素等非纤维素成分，统称为胶质。在进行纺纱或纤维深加工之前，必须把缠绕在纤维素上的胶质去掉。苎麻氧化脱胶是利用氧化剂，把苎麻纤维中的胶质分子切断，氧化降解成小分子，同时保留纤维素成分的脱胶方法。氧化脱胶具有反应时间快、成本低、易操作、污染小、能耗少及精干麻纤维制成率高等优点，是目前天然纤维制备及提取领域的研究热点。但是，氧化剂的氧化性比较强，随着氧化程度的加深，也容易把纤维素大分子链每个葡萄糖基环上的3个活泼羟基氧化成醛基，生成氧化纤维素，具备一定的吸附性能。因此，在苎麻氧化脱胶制备纤维的过程中，合理选择氧化体系工艺条件，可以一举多得，既可以脱除胶质成分，也能够调控生成可吸附性的氧化纤维素，解决天然纤维提取及氧化纤维素制备的双重问题，达到减少流程时间、节约药品和成本、提高效率的目的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种苎麻氧化脱胶过程制备可吸附氧化纤维素的方法，通过研究氧化脱胶与氧化纤维素生成之间的关系，让苎麻纤维脱胶与吸附性氧化纤维素的制备同时同浴进行，达到全面合理控制反应进程及取得最优脱胶效果的目的，提高纤维素衍生物的附加值。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种苎麻氧化脱胶过程制备可吸附氧化纤维素的方法，其特征在于：该方法由以下3个步骤组成：

步骤1：苎麻原麻粉碎及预处理

将苎麻原麻用粉碎机粉碎成设定细度的短纤维，将短纤维放入带有密封圈的容器中平衡水分，测定短纤维的回潮率；称量短纤维质量，根据回潮率计算其纤维干重；在短纤维中加入去离子水，通过浸泡使原麻纤维素充分润湿溶胀；

步骤2：苎麻原麻与脱胶液的氧化反应

将氧化剂、稳定剂、纤维膨胀剂、渗透剂、螯合剂和蒸馏水配成脱胶反应液；将苎麻原麻短纤维和脱胶反应液混合，以抽滤瓶作为反应器，用NaOH溶液调节脱胶液的初始pH值；将反应器放入恒温水浴锅中，搅拌反应器内的混合物，使水浴锅升温后保温，利用过氧化物的氧化性充分去掉苎麻原麻中的胶质，同时把带有羟基的纤维素氧化成含有醛基的氧化纤维素；

步骤3：苎麻氧化纤维素制备

将步骤2所制得的混合物进行离心分层，将上层清液转移到另一容器中，剩余的浓缩纤维素悬浮液放入真空冷冻干燥仪中，使其冷冻干燥成型，制得粉态的苎麻氧化纤维素，最后将制得的苎麻氧化纤维素放入冷冻室储存。