CN103980501A - 一种具有保健功能的苦荞壳及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有保健功能的苦荞壳及其制备方法，属于功能材料制备领域。其技术方案为：以可溶性无机金属盐为基材，以苦荞壳为载体，通过沉淀剂、分散剂和成膜剂的选择以及工艺条件的控制，直接在高温反应釜中合成得到具有保健功能的苦荞壳。本发明有效地克服了纳米材料制备和应用中的团聚问题，同时解决了纳米材料与苦荞壳结合力差的问题。具有工艺流程短、设备要求低、污水排放负担轻、可赋予苦荞壳优良持久的抗菌防霉保健等功能，具有极其明显的经济效益和工业化推广价值。

Description

一种具有保健功能的苦荞壳及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种具有保健功能的苦荞壳及其制备方法，属于功能材料制备领域。 

背景技术

苦荞属于蓼科，荞麦属。一年生草本，茎直立，分枝，红色。花白色或淡红色。叶广三角形，基部心形。坚果卵形，有三锐棱。多出产于高寒山区，中国西南四川凉山彝族自治州、西北甘肃通渭华岭山及山西晋北一带。苦荞的果肉也就是苦荞面因集七大营养于一身，素有五谷之王的美称，《千金药方》记载，苦荞具有可安神、活气血、降气宽肠、清热肿风痛、祛积化滞、清肠、润肠、 通便、止咳、平喘、抗炎、抗过敏、强心、减肥、美容等功效，因此围绕苦荞的果肉人们进行了很多研究和新产品开发。但对苦荞的壳，也就是荞麦皮，一般的认知就是用纯天然苦荞壳可做成的枕头及被褥透气性好，可隔热防潮、按摩放松头颈、腰部、清脑明目之功效。 

然而，苦荞枕或被褥使用一段时间后，潮湿空气或睡觉时不经意流出的口水、分泌的汗液等都会渗透到枕芯、褥子里面，残存的荞麦仁杂质会产生变质、变黑、生虫、发霉等现象并滋生细菌。基于上述情况，苦荞家纺用品一直处于传统和生态的范畴，其科技附加值未得到开发和合理利用，未列入高端家纺的行列。苦荞壳固有的物理特性再加上其果肉的被认知度，因此，比起苦荞果肉而言，苦荞壳有待开发的空间更大，资源更广。目前，关于苦荞壳功能化的研究与应用尚未见报道。 

发明内容

本发明所要解决的问题是克服现有苦荞壳加工技术中存在的不足，苦荞壳应用缺乏功能性的现状，提供一种具有保健功能的苦荞壳及其制备方法。 

实现本发明目的的技术方案是提供一种具有保健功能的苦荞壳的制备方法，包括如下步骤： 

1、将可溶性金属盐、沉淀剂、分散剂、成膜剂溶于蒸馏水中，加入乙醇混合均匀,得到混合溶液；

2、将混合溶液加入到反应釜中，在130～180℃的温度条件下反应6～15h，降到室温后陈化处理5～10h，再经离心分离得到乳白色浆状物；

3、加入蒸馏水，在超声波条件下搅拌处理得到乳白色浆液；

4、将苦荞壳置于碱液中进行处理，控制pH为9～11，温度为50～80℃，处理时间为30～100min，再经脱水、烘干；

5、将步骤3得到的乳白色浆液稀释后, 采用浸渍或喷雾法对苦荞壳进行处理，在苦荞壳表面分布平均粒径为10～100nm的粒子，得到一种具有保健功能的苦荞壳。

本发明技术方案所述的可溶性金属盐为可溶性的金属锆、铝、硅、锌、镁、钙、银、铁、钛的化合物中的一种或几种。所述的沉淀剂为尿素、硫尿、硫代乙酰胺、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、六次甲基亚胺、巯基乙胺、一羟基乙基乙二胺三乙酸或二乙烯三胺五乙酸。所述的分散剂为乙二胺四乙酸钠、羧甲基磺酸钠、草酸钠、柠檬酸钠、草酸铵、草酸苷、二巯基丙烷磺酸钠、氨基酸及其盐类、卵磷脂或巯基乙酸、氮川三乙酸及其盐。所述的成膜剂为聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯醇、聚酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、有机硅柔软剂、偶联剂、亲水剂、丝胶、壳聚糖、有机氟化物或聚丙烯酸酯。所述的碱液为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠溶液中的一种或几种。 

本发明技术方案还包括按上述制备方法得到的一种具有保健功能的苦荞壳。 

与现有技术相比，本发明的突出优点是： 

1、可依据反应化合物的种类选择，得到具有抗菌、防霉、防螨虫、远红外、防电磁波、磁疗等一种或多种功能的苦荞壳。

2、多功能浆液在热反应釜中一步合成，避免了纳米材料制备和使用中的团聚。 

3、保健功能苦荞壳可与纳米材料牢固结合，无需粘合剂。 

4、该技术可在传统的设备上进行，而且废水排放量少，工序简单，特别适合工业化生产。 

附图说明

图1是本发明实施例1提供的具有保健功能的苦荞壳表面的纳米材料扫描电镜SEM图（放大8万倍）； 

图2是本发明实施例1提供的具有保健功能的苦荞壳的X射线光电子能谱分析图。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的阐述。 

实施例1： 

将硝酸镁溶解在2000mL水中配成浓度为0.01M的溶液, 加入0.001M硝酸铝、0.02M三乙醇胺、0.001M卵磷脂、0.005 M聚乙二醇，超声波条件下混合后加入50mL乙醇，将上述混合溶液加入到反应釜中，在160℃高温下反应10h，降到室温后陈化5h，离心分离得到乳白色浆状物；乳白色浆状物加入到一定蒸馏水中，超声波搅拌得到乳白色浆液；将100g苦荞壳在pH值为10、温度为80℃氢氧化钠碱液中处理30min，然后脱水烘干；将合成的乳白色浆液稀释100倍, 用喷雾法处理到烘干的苦荞壳上，控制带液率80%，在80℃下焙烘10 min，即得具有抑菌保健功能的苦荞壳。

参见附图1，它是本实施例提供的具有保健功能的苦荞壳表面的纳米材料扫描电镜SEM图（放大8万倍）；由图1可以看到，功能苦荞壳表面粒子的平均直径为20nm左右，且分布均匀，无明显团聚。 

参见附图2，它是本实施例提供的具有保健功能的苦荞壳的XPS能谱图。从图中可以看出苦荞壳上具有镁、铝元素，说明纳米材料已经附着在苦荞壳表面。 

本实施例所述的加工方法制得的功能苦荞壳抑菌性能试验结果表明，与普通的苦荞壳相比，采用本发明技术方案得到的苦荞壳其抑菌效果明显地优于普通苦荞壳。苦荞壳洗涤前后的抗菌结果基本相同，说明苦荞壳具有较持久的抗菌性。 

实施例2： 

将氯氧锆溶解在2000mL水中配成浓度为0.01M的溶液, 加入0.001M硝酸锌、0.02M尿素、0.001M氨基酸、0.004 M聚乙烯吡咯烷酮，超声波混合后加入100mL乙醇，与上述混合溶液搅拌混合，一起加入到热反应釜中，在150℃高温下反应12h，降到室温后陈化5h，，离心分离得到乳白色浆状物，乳白色浆状物加入到一定蒸馏水中，超声波搅拌得到乳白色浆液；将100g苦荞壳在pH值为11、温度70℃氢氧化钠和碳酸氢钠混合碱液中处理20min，然后脱水烘干；将合成的乳白色浆液稀释100倍,用喷雾法处理到烘干的苦荞壳上，控制带液率80%，在80℃下焙烘10 min，得到一种具有远红外保健功能的苦荞壳。

实施例3： 

将硝酸锌溶解在2000mL水中配成浓度为0.01M的溶液, 加入0.001M氯氧锆、0.02M三乙醇胺、0.001M卵磷脂、0.004 M聚乙二醇、0.001 M聚乙烯吡咯烷酮，超声波混合后加入100mL乙醇，与上述混合溶液搅拌混合，一起加入到热反应釜中，在180℃高温下反应8h，降到室温后陈化6h，，离心分离得到乳白色浆状物，乳白色浆状物加入到一定蒸馏水中，超声波搅拌得到乳白色浆液；将100g苦荞壳在pH值为9、温度90℃碳酸氢钠混合碱液中处理30min，然后脱水烘干；将合成的乳白色浆液稀释100倍,用喷雾法处理到烘干的苦荞壳上，控制带液率100%，在80℃下焙烘10 min，即得远红外抑菌双保健功能苦荞壳。

Claims (7)

1. 一种具有保健功能的苦荞壳的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）将可溶性金属盐、沉淀剂、分散剂、成膜剂溶于蒸馏水中，加入乙醇混合均匀,得到混合溶液；

（2）将混合溶液加入到反应釜中，在130～180℃的温度条件下反应6～15h，降到室温后陈化处理5～10h，再经离心分离得到乳白色浆状物；

（3）加入蒸馏水，在超声波条件下搅拌处理得到乳白色浆液；

（4）将苦荞壳置于碱液中进行处理，控制pH为9～11，温度为50～80℃，处理时间为30～100min，再经脱水、烘干；

（5）将步骤（3）得到的乳白色浆液稀释后, 采用浸渍或喷雾法对苦荞壳进行处理，在苦荞壳表面分布平均粒径为10～100nm的粒子，得到一种具有保健功能的苦荞壳。

2.根据权利要求1所述的一种具有保健功能的苦荞壳的制备方法，其特征在于：所述的可溶性金属盐为可溶性的金属锆、铝、硅、锌、镁、钙、银、铁、钛的化合物中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的一种具有保健功能的苦荞壳的制备方法，其特征在于：所述的沉淀剂为尿素、硫尿、硫代乙酰胺、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、六次甲基亚胺、巯基乙胺、一羟基乙基乙二胺三乙酸或二乙烯三胺五乙酸。

4.根据权利要求1所述的一种具有保健功能的苦荞壳的制备方法，其特征在于：所述的分散剂为乙二胺四乙酸钠、羧甲基磺酸钠、草酸钠、柠檬酸钠、草酸铵、草酸苷、二巯基丙烷磺酸钠、氨基酸及其盐类、卵磷脂或巯基乙酸、氮川三乙酸及其盐。

5.根据权利要求1所述的一种具有保健功能的苦荞壳的制备方法，其特征在于：所述的成膜剂为聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯醇、聚酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、有机硅柔软剂、偶联剂、亲水剂、丝胶、壳聚糖、有机氟化物或聚丙烯酸酯。

6.根据权利要求1所述的一种具有保健功能的苦荞壳的制备方法，其特征在于：所述的碱液为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠溶液中的一种或几种。

7.按权利要求1制备方法得到的一种具有保健功能的苦荞壳。