CN107955184A - 一种纳米纺织材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种纳米纺织材料的制备方法，西瓜秧经制浆、过滤，滤出物经硫酸铵和磷酸一氢铵浸渍后，从而获得对于西瓜秧来源的纳米纤维材料。提高了其附加值，增加农民的收入，降低西瓜成本，改善了环境。

Description

一种纳米纺织材料的制备方法
技术领域
本申请涉及纺织领域，具体的是一种纤维，进一步的是从西瓜秧中提取纳米纤维的方法。
背景技术
随着城市的人口的急剧增长，以及不同季节所需水果的增多和需求，西瓜在采用大棚栽种后基本能够满足人们的需求，只不过价格高昂，对于西瓜成熟后摘瓜后的藤蔓，基本废弃。且不利于农业生产，增加了农民的劳动成本，客观上增加了西瓜的成本。目前有关西瓜秧的处理方法有如下几种：
CN106359138公开了对于蔬菜的作为生物床垫的利用，但是此种工艺面临细菌和腐败的可能性；CN104543464公开了对于生物饲料的制备，其采用了蔬菜(vegetable)作为原料来源之一；CN205803343公开了还是对于微量元素肥料的应用之中。
CN201410286648.X公开了一种用于婴幼儿枕的黄荆子功能面料，所述功能面料为粘胶纤维，所述粘胶纤维素原料为黄荆子根茎，黄荆子果子。所述黄荆子根茎90份，黄荆子果子10份，用量为重量份。本发明具有镇惊安眠保健作用。其所针对的是药用价值。
CN104414110涉及一种睡莲纤维化妆棉，是经特殊工艺提取出天然睡莲纤维，再通过预加湿处理、水刺工艺制成无纺布，经柔顺剂浸泡整理后加工成化妆棉。本发明的适用范围广泛，可用于美妆过程中上妆、卸妆，可作为美容面膜的基质使用，还可用于生产多种一次性卫生用品，如一次性卫生内裤、女性卫生棉、婴儿尿不湿、成人尿垫。本发明的生产原料来源丰富，制备工艺简单，生产成本低，工艺环保安全，无需化学毒物参与制备，具有吸水性强，触感柔软舒适，纯天然、不刺激皮肤，轻微的去角质效果，耐磨不易脱屑的特点。但是该专利技术提取复杂。且用途单一。
CN103774285涉及一种纤维素活性纳米碳纤维吸附材料的制备方法。该方法将纤维素溶于有机溶剂成纺丝液，进行静电纺丝，再经过碳化、活化处理，即可得到活性纳米碳纤维吸附材料。本发明选择了纤维素进行静电纺丝、碳化、活化制备活性纳米碳纤维，制得的活性纳米碳纤维具有较强的韧性及强度，较大的比表面积(2500m2/g-3000m2/g)，可以作为吸附材料使用。但是其用途也较为单一，仅仅是作为吸附材料。
在生产生活实践中，面对废气的西瓜秧，为解决其处理问题，提高其高附加值，增加农民的收入，降低西瓜，尤其是冬天时的售卖价格，本发明人锐意研究西瓜秧的综合开发利用，而纳米材料，尤其是纳米纤维材料在众多领域应用广泛，因此提供一种高附加值的西瓜秧纳米纤维提取方法，以期利用在纺织等领域。
发明内容
为解决上述诸如问题，特经过潜心研究提出如下方法即一种纳米纺织材料的制备方法，更加具体的是一种西瓜秧纳米纺织材料的制备方法：
原料准备，原料选取西瓜秧，将西瓜从西瓜秧上摘取后获得西瓜秧，压榨脱水后，然后经过初步干燥，在转速为800-1000rpm，破碎时间为20-50分钟的条件下破碎西瓜秧，切成大小约5mm状，以获得干粉；
然后，将所得干粉不断搅拌下加入去离子水中，干粉与水的比例为1∶4-5，打浆10-20分钟，然后过滤，将滤出物继续加入水中继续打浆，如此反复5-10次；
接着，将最终得到的滤出物进行干燥处理，先在温度80-90℃下干燥1-2h，然后在110-120℃下干燥10-11h，最后再在温度为90-100℃下干燥15-20h。
将干燥后的滤出物进行超细粉碎，研磨至约300μm以下，以获得超细粉碎产物。此后，过筛获得300μm的粉末态物质；
取上述粉末态物质100g，然后在搅拌下将其缓缓加入500g硫酸铵和100g磷酸一氢铵的水溶液中，硫酸铵和磷酸一氢铵((NH4)2HPO4，ammonium hygrogen phosphate)水溶液浓度大于50％，然后浸渍10-20分钟，浸渍温度20-25℃；
浸渍结束后，过滤回收粉末态物质，用40-45℃的干燥温度条件下干燥所述浸渍后的过滤物，从而获得对于西瓜秧来源的纳米纤维材料。
优选的，硫酸铵与磷酸一氢铵的浓度比为5∶1-1∶20。
特别优选的，硫酸铵与磷酸一氢铵的浓度比为1∶11。
有益效果
1、拓宽了西瓜秧的利用范围，减少了环境污染，提高了其利用价值，降低的瓜农的生产陈本，客观上降低了西瓜的价格，增加了农民的收入，绿色，低碳，环保。
2、所获得的纤维状物质，可以利用在纺织、建筑、材料等不同利用，尤其是将其采用纺织领域的纤维加工方法，可制备各种不同的纤维织布，从而为一种绿色的纤维植物，非化工类纤维植物，提升了人体的舒适度和安全度、卫生度，提升了时尚性。
3、采用硫酸铵和磷酸氢二铵的复配，极大的提高了纳米纤维转变程度，达到了预料不到的技术效果，接近80％。
具体实施方式
实施例1
将西瓜从西瓜秧上摘取后获得西瓜秧，压榨脱水后，然后经过初步干燥，在转速为1000rpm，破碎时间为20分钟的条件下破碎西瓜秧，切成大小约5mm状，以获得干粉；
然后，将所得干粉1000克不断搅拌下加入4升去离子水中，打浆10分钟，然后过滤，将滤出物继续加入水中继续打浆，如此反复5次；
然后，将最终得到的滤出物进行干燥处理。现在温度90℃下干燥1h，然后在120℃下干燥10h，最后再在温度为100℃下干燥15h。
将干燥后的滤出物进行超细粉碎，研磨至约300μm以下，以获得超细粉碎产物。此后，过筛获得300μm的粉末态物质；
取上述粉末态物质100g，然后将其缓缓并在搅拌下加入500g硫酸铵和100g磷酸一氢铵的水溶液中，硫酸铵和磷酸一氢铵溶质浓度大于50％，然后浸渍10分钟，浸渍温度为常温，取25℃。
浸渍结束后，过滤回收粉末态物质，用40℃的干燥温度条件下，干燥所述浸渍后的过滤物，从而获得对于西瓜秧来源的纳米纤维材料。
其它实施例不同之处见表1，相同之处类似实施例1。
表1纳米纤维获得率
粉末/g 硫酸铵/g 磷酸一氢铵/g 水/g 纳米纤维获得率
实施例1 100g 500 100 600 75.4％
实施例2 100g 450 150 600 75.5％
实施例3 100g 400 200 600 75.7％
实施例4 100g 300 300 600 77.1％
实施例5 100g 200 400 600 77.5％
实施例6 100g 100 500 600 78.4％
实施例7 100g 50 550 600 81.1％
实施例8 100g 248 252 600 76.2％
比较例1 100g - - 1200 18.2％
比较例2 100g 磷酸铵/100 - 600 65.3％
比较例3 100g - 600 600 66.1％
比较例4 100g 600 - 600 38.5％
比较例1都不加硫酸铵和磷酸一氢铵，比较例2加入磷酸铵替代硫酸铵和磷酸一氢铵。以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种纳米纺织材料的制备方法，其特征在于原料选取西瓜秧，将西瓜从西瓜秧上摘取后获得西瓜秧，压榨脱水后，然后经过初步干燥，在转速为800-1000rpm，破碎时间为20-50分钟的条件下破碎西瓜秧，切成大小约3-5mm状，以获得干粉；
然后，将所得干粉不断搅拌下加入去离子水中，干粉与水的比例为1∶4-5，打浆10-20分钟，然后过滤，将滤出物继续加入水中继续打浆，如此反复5-10次；
接着，将最终得到的滤出物进行干燥处理，先在温度80-90℃下干燥1-2h，然后在110-120℃下干燥10-11h，最后再在温度为90-100℃下干燥15-20h。
将干燥后的滤出物进行超细粉碎，研磨至约300μm以下，以获得超细粉碎产物。此后，过筛获得300μm的粉末态物质；
取上述粉末态物质100g，然后在搅拌下将其缓缓加入500g硫酸铵和100g磷酸一氢铵的水溶液中，硫酸铵和磷酸一氢铵水溶液浓度大于50％，然后浸渍10-20分钟，浸渍温度20-25℃；
浸渍结束后，过滤回收粉末态物质，用40-45℃的干燥温度条件下干燥所述浸渍后的过滤物，从而获得对于西瓜秧来源的纳米纤维材料。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，硫酸铵与磷酸一氢铵的浓度比为5∶1-1∶20。
3.根据权利要求1-2所述的方法，其特征在于硫酸铵与磷酸一氢铵的浓度比为1∶11。
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