CN107326669A - 一种细菌纤维素防雾霾纱窗材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种细菌纤维素防雾霾纱窗材料及其制备方法，所述方法为在纱窗基材表面原位生长细菌纤维素。本发明所述细菌纤维素防雾霾纱窗材料具有良好透光、透气性且防雾霾效果显著的功能性优势；本发明所述细菌纤维素防雾霾纱窗材料具有良好的力学性能，作为防雾霾纱窗的综合效果理想，适合雾霾严重地区使用。

Description

一种细菌纤维素防雾霾纱窗材料及其制备方法
技术领域
本发明属于材料化学领域，涉及一种纱窗材料，具体为一种细菌纤维素防雾霾纱窗材料及其制备方法。
背景技术
工业社会的飞速发展在给人们带来便捷的同时对生态环境产生了巨大的破坏，其中空气污染问题尤为突出。据有关部门调查显示我国大中城市全年出现雾霾天气的天数都在100天以上，PM2.5含量居高不下，个别天数甚至出现爆表现象。雾霾天气严重影响人们的身心健康，大多数人会在雾霾天气较严重的时候减少外出，然而即使在室内也需要开窗通气，普通的纱窗由于其较大的网格孔隙无法阻止像花粉、灰尘、尾气等细微颗粒物。因此迫切需要开发一款兼具良好透光透气性的同时能够有效防止雾霾的纱窗材料。
申请号为201510266159.2的发明专利公开了一种纳米防雾霾纱窗,其缺点所采用的纳米纤维的力学强力较差，作为防雾霾纱窗的综合效果并不理想。本发明探索了一种利用细菌纤维素原位生长制备防雾霾纱窗材料的方法。
发明内容
解决的技术问题：为了克服现有技术的缺陷，获得一种具有良好透光、透气性且防雾霾效果显著的功能性纱窗材料，本发明通过结晶度和强力较高的细菌纤维素纳米纤维原位生长在普通的化纤纱窗网表面，提供了一种细菌纤维素防雾霾纱窗材料及其制备方法。
技术方案：一种细菌纤维素防雾霾纱窗材料的制备方法，所述方法为在纱窗基材表面原位生长细菌纤维素。
优选的，所述纱窗基材为普通化学纤维，包括：尼龙、涤纶、丙纶或玻纤。
优选的，所述纱窗基材表面原位生长的细菌纤维素为一层具有黏附性的透明薄膜。
以上任一所述的一种细菌纤维素防雾霾纱窗材料的制备方法，所述方法的具体步骤包括：
(1)产细菌纤维素菌液制备：选取产细菌纤维素的菌株，活化后制备成种子液，将种子液接入发酵培养基中大规模培养，制备发酵原液；
(2)细菌纤维素防雾霾纱窗材料制备：将纱窗基材浸入步骤(1)制得的发酵原液中，温度为20～37℃条件下培养12～72h，纯化、干燥制得细菌纤维素防雾霾纱窗材料。
优选的，步骤(1)中所述菌株为木醋杆菌。
优选的，步骤(2)中所述干燥为冷冻干燥、真空干燥或自然干燥。
优选的，步骤(2)中菌液培养前加入制霉菌素。
一种由所述方法制备获得的细菌纤维素防雾霾纱窗材料。
优选的，所述纱窗材料对PM2.5的过滤效率为93％以上，透光率为78％以上。
有益效果：(1)本发明所述细菌纤维素防雾霾纱窗材料具有良好透光、透气性且防雾霾效果显著的功能性优势；(2)本发明所述细菌纤维素防雾霾纱窗材料具有良好的力学性能，作为防雾霾纱窗的综合效果理想。
附图说明
图1是本发明所述细菌纤维素的电镜图；
图2是本发明制备获得的细菌纤维素防雾霾纱窗材料的实物图。
具体实施方式
以下实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改和替换，均属于本发明的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
实施例1
一种细菌纤维素防雾霾纱窗材料的制备方法，所述方法为在纱窗基材表面原位生长细菌纤维素。
所述纱窗基材表面原位生长的细菌纤维素为一层具有黏附性的透明薄膜。
以上任一所述的一种细菌纤维素防雾霾纱窗材料的制备方法，所述方法的具体步骤包括：
(1)产细菌纤维素菌液制备：选取产细菌纤维素的菌株，活化后制备成种子液，将种子液接入发酵培养基中大规模培养，制备发酵原液；
(2)细菌纤维素防雾霾纱窗材料制备：将纱窗基材浸入步骤(1)制得的发酵原液中，温度为25℃条件下培养12h，纯化、干燥制得细菌纤维素防雾霾纱窗材料。
其中，步骤(1)中所述菌株为木醋杆菌；步骤(2)中的纱窗基材未经灭菌；步骤(2)中所述干燥为真空干燥；步骤(2)中纯化是采用4％的氢氧化钠溶液进行纯化；步骤(2)中菌液培养前加入40mg/L制霉菌素。
一种由所述方法制备获得的细菌纤维素防雾霾纱窗材料。
所述纱窗材料对PM2.5的过滤效率为93％，过滤阻力为231Pa，透光率为83％。
实施例2
一种细菌纤维素防雾霾纱窗材料的制备方法，所述方法为在纱窗基材表面原位生长细菌纤维素。
所述纱窗基材表面原位生长的细菌纤维素为一层具有黏附性的透明薄膜。
以上任一所述的一种细菌纤维素防雾霾纱窗材料的制备方法，所述方法的具体步骤包括：
(1)产细菌纤维素菌液制备：选取产细菌纤维素的菌株，活化后制备成种子液，将种子液接入发酵培养基中大规模培养，制备发酵原液；
(2)细菌纤维素防雾霾纱窗材料制备：将纱窗基材浸入步骤(1)制得的发酵原液中，温度为30℃条件下培养24h，纯化、干燥制得细菌纤维素防雾霾纱窗材料。
其中，步骤(1)中所述菌株为木醋杆菌；步骤(2)中的纱窗基材经过高压蒸汽灭菌；步骤(2)中所述干燥为真空干燥；步骤(2)中纯化是采用4％的氢氧化钠溶液进行纯化。
一种由所述方法制备获得的细菌纤维素防雾霾纱窗材料。
所述纱窗材料对PM2.5的过滤效率为95％，过滤阻力为253Pa，透光率为81％。
实施例3
一种细菌纤维素防雾霾纱窗材料的制备方法，所述方法为在纱窗基材表面原位生长细菌纤维素。
所述纱窗基材表面原位生长的细菌纤维素为一层具有黏附性的透明薄膜。
以上任一所述的一种细菌纤维素防雾霾纱窗材料的制备方法，所述方法的具体步骤包括：
(1)产细菌纤维素菌液制备：选取产细菌纤维素的菌株，活化后制备成种子液，将种子液接入发酵培养基中大规模培养，制备发酵原液；
(2)细菌纤维素防雾霾纱窗材料制备：将纱窗基材浸入步骤(1)制得的发酵原液中，温度为35℃条件下培养36h，纯化、干燥制得细菌纤维素防雾霾纱窗材料。
其中，步骤(1)中所述菌株为木醋杆菌；步骤(2)中的纱窗基材经过高压蒸汽灭菌；步骤(2)中所述干燥为真空干燥；步骤(2)中纯化是采用4％的氢氧化钠溶液进行纯化。
一种由所述方法制备获得的细菌纤维素防雾霾纱窗材料。
所述纱窗材料对PM2.5的过滤效率为97％，过滤阻力为272Pa，透光率为80％。
实施例4
一种细菌纤维素防雾霾纱窗材料的制备方法，所述方法为在纱窗基材表面原位生长细菌纤维素。
所述纱窗基材表面原位生长的细菌纤维素为一层具有黏附性的透明薄膜。
以上任一所述的一种细菌纤维素防雾霾纱窗材料的制备方法，所述方法的具体步骤包括：
(1)产细菌纤维素菌液制备：选取产细菌纤维素的菌株，活化后制备成种子液，将种子液接入发酵培养基中大规模培养，制备发酵原液；
(2)细菌纤维素防雾霾纱窗材料制备：将纱窗基材浸入步骤(1)制得的发酵原液中，温度为37℃条件下培养48h，纯化、干燥制得细菌纤维素防雾霾纱窗材料。
其中，步骤(1)中所述菌株为木醋杆菌；步骤(2)中的纱窗基材经过高压蒸汽灭菌；步骤(2)中所述干燥为真空干燥；步骤(2)中纯化是采用4％的氢氧化钠溶液进行纯化。
一种由所述方法制备获得的细菌纤维素防雾霾纱窗材料。
所述纱窗材料对PM2.5的过滤效率为99％，过滤阻力为287Pa，透光率为78％。

Claims (9)

1.一种细菌纤维素防雾霾纱窗材料的制备方法，其特征在于，所述方法为在纱窗基材表面原位生长细菌纤维素。
2.根据权利要求1所述的一种细菌纤维素防雾霾纱窗材料的制备方法，其特征在于，所述纱窗基材为普通化学纤维，包括：尼龙、涤纶、丙纶或玻纤。
3.根据权利要求1所述的一种细菌纤维素防雾霾纱窗材料的制备方法，其特征在于，所述纱窗基材表面原位生长的细菌纤维素为一层具有黏附性的透明薄膜。
4.根据权利要求1～3任一所述的一种细菌纤维素防雾霾纱窗材料的制备方法，其特征在于，所述方法的具体步骤包括：
(1)产细菌纤维素菌液制备：选取产细菌纤维素的菌株，活化后制备成种子液，将种子液接入发酵培养基中大规模培养，制备发酵原液；
(2)细菌纤维素防雾霾纱窗材料制备：将纱窗基材浸入步骤(1)制得的发酵原液中，温度为20～37℃条件下培养12～72h，纯化、干燥制得细菌纤维素防雾霾纱窗材料。
5.根据权利要求4所述的一种细菌纤维素防雾霾纱窗材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述菌株为木醋杆菌。
6.根据权利要求4所述的一种细菌纤维素防雾霾纱窗材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述干燥为冷冻干燥、真空干燥或自然干燥。
7.根据权利要求4所述的一种细菌纤维素防雾霾纱窗材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中菌液培养前加入制霉菌素。
8.一种由权利要求1所述方法制备获得的细菌纤维素防雾霾纱窗材料。
9.根据权利要求8所述的细菌纤维素防雾霾纱窗材料，其特征在于，所述纱窗材料对PM2.5的过滤效率为93％以上，透光率为78％以上。
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