一種甲殼素納米纖絲的制備方法技術

一種甲殼素納米纖絲的制備方法，涉及了納米纖絲的制備方法。本發明專利技術解決了現有的甲殼素納米纖絲的制備方法制備得到的甲殼素納米纖絲短，不能滿足市場需求的問題。一種甲殼素納米纖絲的制備方法：一、生物原料的預處理；二、脫部分蛋白處理；三、脫礦物鹽處理；四、進一步的脫蛋白處理；五、脫脂處理；六、脫色素處理；七、制備納米纖絲分散液；八、制備甲殼素納米纖絲。本發明專利技術提供的制備方法制備的產品可應用于生物醫藥、組織工程、光學器件及納米模板的領域。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及了一種納米纖絲的制備方法。
技術介紹
甲殼素是天然多糖聚合物，其自然界年產量僅次于纖維素，高達IOici-IO11噸。自然界中，甲殼素廣泛存在于低等植物菌類、藻類的細胞，節肢動物奸、蟹、昆蟲的外殼，貝類、軟體動物(魷魚、烏賊)的外殼和軟骨等。天然的甲殼素是半結晶的生物聚合物，呈微纖絲形貌，雖然具有卓越的材料特性，但大多數蟹殼、蝦皮都視為工業垃圾丟棄，這些生物質原料并沒有被高效利用。因此，現在急需對此類生物質資源進行加工，作為天然環保原料開發新型材料。 甲殼素是直鏈氨基聚糖，為(1，4) - β -N聚乙酰胺葡萄糖，每個結構單元上含有兩個羥基和一個乙酰胺基，自然界中量最大和最容易獲得的形式是α -甲殼素。α -甲殼素分子主鏈之間以反平行的方式排列，具有很強的分子間作用力，形成了致密的晶體結構，使α -甲殼素微纖絲有很高的結晶度。甲殼綱動物的外骨骼具有嚴格的分層級結構，包含有結晶的α-甲殼素納米纖絲和多種蛋白和礦物質。其中，甲殼素納米纖絲被基體成分包埋圍繞，甲殼素微纖絲由納米纖絲構成，這些納米纖絲的直徑為2nnT5nm，長度為250nnT350nm。應用于生物醫藥、組織工程、光學器件、納米模板等領域。然而現有的一些處理和制備甲殼素納米材料的方法，如強酸水解法、2，2，6，6-四甲基哌啶-氮-氧化物氧化法和電紡法，制備出來的甲殼素納米纖絲的長度較短為O. 3 μ πΓ20 μ m,不能滿足市場的需求。
技術實現思路
本專利技術是要解決現有的甲殼素納米纖絲的制備方法制備得到的甲殼素納米纖絲短，不能滿足市場需求的問題，而提供了。，具體是按以下步驟完成的一、將生物原料干燥，粉碎后，得到生物原料粉末；或直接粉碎后，得到生物原料粉末，其中，生物原料為含有甲殼素的甲殼綱動物的外骨骼；二、向步驟一得到的生物原料粉末中加入堿液進行處理，得到脫部分蛋白的生物原料粉末；三、向步驟二得到的脫部分蛋白的生物原料粉末中加入鹽酸溶液進行處理，得到脫礦物鹽和部分蛋白的生物原料粉末；四、向步驟三中得到的脫礦物鹽和部分蛋白的生物原料粉末中加入堿液進行進一步處理，得到脫礦物鹽和蛋白的生物原料粉末；五、向步驟四中得到的脫礦物鹽和蛋白的生物原料粉末中加入乙醇或丙酮進行處理，得到脫脂、礦物鹽和蛋白的生物原料粉末；六、向步驟五中得到的脫脂、礦物鹽和蛋白的生物原料粉末中加入脫色素體系進行處理，過濾得到脫色素、脂、礦物鹽和蛋白的生物原料粉末；七、將步驟六中得到的脫色素、脂、礦物鹽和蛋白的生物原料粉末，配成分散液后，進行納米纖化處理，得到納米纖絲分散液；其中，納米纖化處理的方法為超聲纖化處理、攪拌機處理、料理機處理、超聲細胞破碎機處理或膠磨機處理，超聲纖化處理的功率為150W 1200W，攪拌機處理、料理機處理、超聲細胞破碎機處理或膠磨機處理的使用功率為900W 2000W，納米纖化處理的時間為5mirT60min ；八、將步驟七得到的納米纖絲分散液進行離心處理，取上清液，干燥，即得到甲殼素納米纖絲。本專利技術的優點本專利技術提供的，具有以下優點一、現有的甲殼素納米纖絲長度為O. 3 μ πΓ20 μ m,而本專利技術提供的制備方法制備的甲殼素納米纖絲的長度大于ΙΟΟμπι，可以滿足市場的需求；二、本專利技術提供的制備方法，制備過程簡單，不需要昂貴設備，原料來源廣泛、成本低廉且環保綠色，制備方法安全性高，不會給環境帶來污染； 三、本專利技術方法制備的甲殼素納米纖絲的纖絲化程度均勻，所得納米纖絲具有規整的形貌和結構；四、本專利技術提供的制備方法制備的甲殼素納米纖絲的長徑比可以達到10000以上，納米纖絲間相互交織成三維網絡結構；五、本專利技術提供的制備方法制備的甲殼素納米纖絲配成高濃度的纖絲分散液干燥后可成為新型泡沫材料，可用于增強聚合物；六、本專利技術提供的制備方法制備的甲殼素納米纖絲是高純度(高于99. 9%)的天然甲殼素，其結晶度很高，結晶指數大于50。附圖說明圖I是試驗一得到的甲殼素納米纖絲的掃描電子顯微鏡圖。圖2是試驗一得到的甲殼素納米纖絲的X射線衍射圖。圖3是試驗一得到的甲殼素納米纖絲的直徑分布圖。圖4是試驗二得到的甲殼素納米纖絲的掃描電子顯微鏡圖。圖5是試驗二得到的甲殼素納米纖絲的掃描電子顯微鏡圖。圖6是試驗二得到的甲殼素納米纖絲的掃描電子顯微鏡圖。圖7是試驗二得到的甲殼素納米纖絲的掃描電子顯微鏡圖。圖8是試驗二濃縮后制得的甲殼素納米纖絲泡沫材料的相片。圖9是試驗二得到的甲殼素納米纖絲的X射線衍射圖。圖10是試驗二得到的甲殼素納米纖絲的直徑分布圖。圖11是試驗三得到的甲殼素納米纖絲的掃描電子顯微鏡圖。圖12是試驗三得到的甲殼素納米纖絲的掃描電子顯微鏡圖。圖13是試驗三得到的甲殼素納米纖絲的X射線衍射圖。圖14是試驗三得到的甲殼素納米纖絲的直徑分布圖。具體實施例方式以下給出本專利技術的具體實施方式來作進一步的說明，然而本專利技術技術方案卻不局限于以下所列舉具體實施方式。具體實施方式一本實施方式提供的，具體是按以下步驟完成的—、將生物原料干燥，粉碎后，得到生物原料粉末；或直接粉碎后，得到生物原料粉末，其中，生物原料為含有甲殼素的甲殼綱動物的外骨骼；二、向步驟一得到的生物原料粉末中加入堿液進行處理，得到脫部分蛋白的生物原料粉末；三、向步驟二得到的脫部分蛋白的生物原料粉末中加入鹽酸溶液進行處理，得到脫礦物鹽和部分蛋白的生物原料粉末；四、向步驟三中得到的脫礦物鹽和部分蛋白的生物原料粉末中加入堿液進行進一步處理，得到脫礦物鹽和蛋白的生物原料粉末； 五、向步驟四中得到的脫礦物鹽和蛋白的生物原料粉末中加入乙醇或丙酮進行處理，得到脫脂、礦物鹽和蛋白的生物原料粉末；六、向步驟五中得到的脫脂、礦物鹽和蛋白的生物原料粉末中加入脫色素體系進行處理，過濾得到脫色素、脂、礦物鹽和蛋白的生物原料粉末；七、將步驟六中得到的脫色素、脂、礦物鹽和蛋白的生物原料粉末，配成分散液后，進行納米纖化處理，得到納米纖絲分散液；其中，納米纖化處理的方法為超聲纖化處理、攪拌機處理、料理機處理、超聲細胞破碎機處理或膠磨機處理，超聲纖化處理的功率為150W 1200W，攪拌機處理、料理機處理、超聲細胞破碎機處理或膠磨機處理的使用功率為900W 2000W，納米纖化處理的時間為5mirT60min ；八、將步驟七得到的納米纖絲分散液進行離心處理，取上清液，干燥，即得到甲殼素納米纖絲。本實施方式所述的生物原料為含有甲殼素的甲殼綱動物的外骨骼，甲殼素廣泛存在于低等植物菌類、藻類的細胞，節肢動物蝦、蟹、昆蟲的外殼，貝類，軟體動物(魷魚、烏賊)的外殼和軟骨。本實施方式提供的，具有以下優點一、現有的甲殼素納米纖絲長度為O. 3 μ πΓ20 μ m,而本專利技術提供的制備方法制備的甲殼素納米纖絲的長度大于ΙΟΟμπ ，可以滿足市場的需求；二、本專利技術提供的制備方法，制備過程簡單，不需要昂貴設備，原料來源廣泛、成本低廉且環保綠色，制備方法安全性高，不會給環境帶來污染；三、本專利技術方法制備的甲殼素納米纖絲的纖絲化程度均勻，所得納米纖絲具有規整的形貌和結構；四、本專利技術提供的制備方法制備的甲殼素納米纖絲的長徑比可以達到10000以上，納米纖絲間相互交織成三維網絡結構；五、本專利技術提供的制備方法制備的甲殼素納米纖絲配成高濃度的纖絲分散液干燥后可成為新型本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種甲殼素納米纖絲的制備方法，其特征在于甲殼素納米纖絲的制備方法是按以下步驟完成的：一、將生物原料干燥，粉碎后，得到生物原料粉末；或直接粉碎后，得到生物原料粉末，其中，生物原料為含有甲殼素的甲殼綱動物的外骨骼；二、向步驟一得到的生物原料粉末中加入堿液進行處理，得到脫部分蛋白的生物原料粉末；三、向步驟二得到的脫部分蛋白的生物原料粉末中加入鹽酸溶液進行處理，得到脫礦物鹽和部分蛋白的生物原料粉末；四、向步驟三中得到的脫礦物鹽和部分蛋白的生物原料粉末中加入堿液進行進一步處理，得到脫礦物鹽和蛋白的生物原料粉末；五、向步驟四中得到的脫礦物鹽和蛋白的生物原料粉末中加入乙醇或丙酮進行處理，得到脫脂、礦物鹽和蛋白的生物原料粉末；六、向步驟五中得到的脫脂、礦物鹽和蛋白的生物原料粉末中加入脫色素體系進行處理，過濾得到脫色素、脂、礦物鹽和蛋白的生物原料粉末；七、將步驟六中得到的脫色素、脂、礦物鹽和蛋白的生物原料粉末，配成分散液后，進行納米纖化處理，得到納米纖絲分散液；其中，納米纖化處理的方法為超聲纖化處理、攪拌機處理、料理機處理、超聲細胞破碎機處理或膠磨機處理，超聲纖化處理的功率為150W~1200W，攪拌機處理、料理機處理、超聲細胞破碎機處理或膠磨機處理的使用功率為900W~2000W，納米纖化處理的時間為5min~60min；八、將步驟七得到的納米纖絲分散液進行離心處理，取上清液，干燥，即得到甲殼素納米纖絲。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李堅，盧蕓，劉一星，孫慶豐，
申請(專利權)人：東北林業大學，
類型：發明
國別省市：