IPC分类号 : D01C1/00,D04H1/4382,D04H1/4266,D04H1/435,D04H1/425,D04H1/728
专利摘要
专利摘要
本发明涉及薄膜加工技术领域，特别涉及一种应用香蕉纳米纤维制备薄膜材料的制备方法，该方法包括制备香蕉纤维和制备纳米纤维薄膜材料两个步骤；制备香蕉纤维时，香蕉纤维经过预处理，有效去除了香蕉粗麻中的胶质、木质素、半纤维素，起到除杂、提高纤维含量，为后续制备纳米纤维薄膜提供了良好的原料，本发明的纳米纤维薄膜除了使用香蕉纤维外，还添加了杉木屑、壳聚糖和聚乳酸进行螯合，能提高纳米纤维薄膜材料的耐腐蚀性和抗压能力，同时，本申请使用的香蕉纤维、聚乳酸都是可降解的物质，用于生产纳米纤维薄膜使得薄膜可降解，解决了环境污染的问题。
权利要求
1.一种应用香蕉纳米纤维制备薄膜材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括制备香蕉纤维和制备纳米纤维薄膜材料：
(一)制备香蕉纤维：
(1)原料预处理：取香蕉皮、叶或茎杆切割成段后再破片撕开成片状，片状厚度为0.5mm-2mm、进行压榨、刮杂、干燥得到粗麻；
(2)脱胶处理：将步骤(1)的粗麻依次通过膨化处理、氧化处理、酸处理、生物酶处理、酶失活处理、脱水、给油、烘干得到粗纤维；
所述膨化处理的处理方法为：将粗麻与质量浓度为2g/L-4g/L的氢氧化钠溶液混合按照固液质量比为1:17-22进行混合，然后迅速加热到95℃-100℃，恒温熬煮20min-30min后，将氢氧化钠溶液排干，将粗麻捞出，放入压力条件为7MPa-8MPa，温度为90℃-95℃的热水中恒温保持10min-15min后再将热水排干，将粗麻放入压力条件为2MPa-3MPa，温度为0℃-5℃的冷水中，恒温保持10min-15min，再经过过滤、晾干，完成膨化处理过程；
所述氧化处理的处理方法为：将膨化处理后的粗麻与氧化剂溶液按照固液质量比为1:20-25进行混合，然后迅速加热到95℃-100℃，恒温熬煮15min-20min后，将氧化剂溶液排干，并将粗麻放入温度为90℃-95℃的热水中，恒温保持5min-10min后，再将粗麻放入温度为0℃-5℃的冷水中，恒温保持5min-10min，再经过过滤、晾干，完成氧化处理过程；
所述酸处理的处理方法为：将氧化处理后的粗麻与质量浓度为1g/L-3g/L的硫酸溶液按照固液质量比为1:15-20进行混合，然后迅速加热到95℃-100℃，恒温熬煮15min-20min，将粗麻捞出，放入温度为90℃-95℃的热水中冲洗5min，再放入0℃-5℃的冷水中冲洗10min，再经过晾干，完成酸处理过程；
所述生物酶处理的处理方法为：将酸处理后的粗麻与生物酶溶液按照固液质量比为1:18-23进行混合，在温度为30℃-40℃的条件下恒温保持20min-25min，将粗麻捞出放入温度为0℃-5℃的冷水中冲洗10min；完成生物酶处理过程；
所述酶失活处理的处理方法为：将生物酶处理后的粗麻放入85℃-90℃的热水中，恒温熬煮30min-35min；完成酶失活处理过程；
所述脱水的处理方法为：将酶失活处理后的粗麻放入真空度为0.01MPa-0.1MPa的真空硅藻土压滤机中进行真空压滤，完成脱水处理过程；
所述给油的处理方法为：将脱水处理后的粗麻均匀的喷涂一层茶籽油，完成给油处理过程；
所述烘干的处理方法为：将给油处理后的粗麻放入温度为50℃-60℃的热风烘干机烘干到粗麻含水率为3％-5％得到香蕉纤维；
(二)制备纳米纤维薄膜：
(3)制备前驱体溶液：将步骤(2)得到的香蕉纤维、杉木屑、聚乳酸、壳聚糖与纤维素二元体系纤维溶解液按照质量比为10-13:1:4-7:1-2:10-15混合得到香蕉纤维基塑料；将氯化锡与乙二醇按照质量比为1:3-8搅拌混合得到锡前驱体溶液；
(4)制备纺丝溶液：将步骤(3)的锡前驱体溶液滴加到香蕉纤维基塑料中，持续搅拌，然后再向锡前驱体与香蕉纤维基塑料的混合液中加入固体的五氧化二磷和硼酸，充分搅拌制得纺丝溶液；所述锡前驱体、香蕉纤维基塑料的质量比为1:6-9；
(5)制备纳米纤维薄膜：将步骤(4)的纺丝溶液、芦荟提取物、壳聚糖与纺丝液按照质量比为4-7:1-3:1-3：1混合，然后利用超声去除气泡，再经过高压静电纺丝机处理成纤维膜、纤维膜经过预氧化、炭化得到香蕉纳米纤维薄膜；
所述步骤(2)氧化剂溶液由双氧水、甲基橙、杨柳提取物和水按照质量比为3-5:1-3:6-9:30-35混合制得；
所述步骤(2)生物酶溶液由果胶酶、半纤维素酶、木质素降解酶、芦荟甙和水按照质量比为2-4:2-4:1-3:5-9:30-35混合制得；
所述步骤(3)纤维素二元体系包括氯化锂/二甲基乙酰胺体系或氨/硫氰酸铵体系。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氯化锂/二甲基乙酰胺体系由氯化锂、二甲基乙酰胺和水按照质量比为4-6:1:10-15混合制得。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氨/硫氰酸铵体系硫氰酸铵、氨和水按照质量比为65-75:25-30:1混合制得。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)五氧化二磷的添加量为1g/L-3g/L；硼酸添加量为0.5g/L-2g/L。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述高压静电纺丝机的工艺条件为：纺丝电压为15kV-25kV，纺丝液流速为0.5-1mL/h，转速为4000r/min-5000r/min，相对湿度为30％-40％，纺丝时间为4h-6h，并采用滚筒接收。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述预氧化的方法为：将纤维膜置于预氧化温度为250℃-300℃热空气中，保温3h-5h完成预氧化过程；所述炭化的方法为：将预氧化后的纤维膜置于炭化炉中，以4℃/min-6℃/min的速度升温，直至升温到700℃-750℃，并在此温度保温2h-3h，然后再以4℃/min-6℃/min的速度降温，待温度降温到室温时完成炭化过程。
说明书
【技术领域】
本发明涉及薄膜加工技术领域，特别涉及一种应用香蕉纳米纤维制备薄膜材料的制备方法。
【背景技术】
薄膜材料具有强度高、质量轻、抗腐蚀、价格便宜等特点，在人们的生产生活中得到广泛应用。薄膜材料的应用在给人们带来极大方便的同时也带来严重的负面影响，大部分废弃的薄膜材料除了可在特殊条件下降解外，其在自然界环境中的光、生物降解速度非常缓慢，大概需要几百年的时间才可能完全消失，虽然其可通过掩埋、焚烧等方法来处理，但这些方法存在极大的缺陷。大量使用后的废弃塑料无法自动降解，长期残留在自然环境中可造成严重的环境污染，不仅影响生态平衡，同时也威胁着人类的健康。据不完全统计，全球每年生产的薄膜材料超过亿吨，而我国的薄膜材料占了相当大的比例，其中一次性薄膜材料较多。使用后废弃的薄膜材料具有数量大、分布广、难回收等特点，形成白色垃圾，造成严重的环境污染。为了解决这一问题，可降解塑料的研究和开发成为解决白色污染的理想途径，可降解塑料在废弃后能在自然的条件下自动完全分解，对环境的污染很小。塑料的降解过程是指构成塑料的大分子链在光和微生物的作用下被切断而变成小分子的过程，其可分解成CO2和H2O，最终消失于自然界中。
目前，也有利用纤维素、淀粉等可降解有机物来生产可降解薄膜材料的先例，但是其仍存在韧性低、抗压能力低，透光率低、透水率低的技术缺陷；我国现如今已成为了香蕉生产大国，香蕉收获后会产生与果实近乎等量的茎秆，而在我国各产区大多直接废弃，不仅造成了蕉园的环境污染，还浪费了大量的植物资源。香蕉纤维广泛存在于假茎韧皮、树叶及果轴中，属于天然纤维素纤维，有天然麻类纤维的优点。如果能有效的将这些纤维素加以利用制备纳米纤维薄膜材料，将能有效提高香蕉废料的利用价值，提高香蕉废料的产品附加值。
由于香蕉废料中含有较多的木质素和胶质，这些杂质会大大影响纤维提取的纯度，如果不能进行很好的脱胶、预处理将会香蕉纤维薄膜品透光性差、透水性差，透氧率差质地不佳，技术缺陷。
【发明内容】
鉴于上述内容，有必要生产一种强度高、薄度佳、透光性好、透水性好，透氧率好的香蕉纳米纤维薄膜，进一步提高香蕉废料的利用领域、利用价值，提高香蕉废料的产品附加值。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种应用香蕉纳米纤维制备薄膜材料的制备方法，所述方法包括制备香蕉纤维和制备纳米纤维薄膜材料：
(一)制备香蕉纤维：
(1)原料预处理：取香蕉皮、叶或茎杆切割成段后再破片撕开成片状，片状厚度为0.5mm-2mm、进行压榨、刮杂、干燥得到粗麻；
(2)脱胶处理：将步骤(1)的粗麻依次通过膨化处理、氧化处理、酸处理、生物酶处理、酶失活处理、脱水、给油、烘干得到粗纤维；
所述膨化处理的处理方法为：将粗麻与质量浓度为2g/L-4g/L的氢氧化钠溶液混合按照固液质量比为1:17-22进行混合，然后迅速加热到95℃-100℃，恒温熬煮20min-30min后，将氢氧化钠溶液排干，将粗麻捞出，放入压力条件为7MPa-8MPa，温度为90℃-95℃的热水中恒温保持10min-15min后再将热水排干，将粗麻放入压力条件为2MPa-3MPa，温度为0℃-5℃的冷水中，恒温保持10min-15min，再经过过滤、晾干，完成膨化处理过程；
所述氧化处理的处理方法为：将膨化处理后的粗麻与氧化剂溶液按照固液质量比为1:20-25进行混合，然后迅速加热到95℃-100℃，恒温熬煮15min-20min后，将氧化剂溶液排干，并将粗麻放入温度为90℃-95℃的热水中，恒温保持5min-10min后，再将粗麻放入温度为0℃-5℃的冷水中，恒温保持5min-10min，再经过过滤、晾干，完成氧化处理过程；
所述酸处理的处理方法为：将氧化处理后的粗麻与质量浓度为1g/L-3g/L的硫酸溶液按照固液质量比为1:15-20进行混合，然后迅速加热到95℃-100℃，恒温熬煮15min-20min，将粗麻捞出，放入温度为90℃-95℃的热水中冲洗5min，再放入0℃-5℃的冷水中冲洗10min，再经过晾干，完成酸处理过程；
所述生物酶处理的处理方法为：将酸处理后的粗麻与生物酶溶液按照固液质量比为1:18-23进行混合，在温度为30℃-40℃的条件下恒温保持20min-25min，将粗麻捞出放入温度为0℃-5℃的冷水中冲洗10min；完成生物酶处理过程；
所述酶失活处理的处理方法为：将生物酶处理后的粗麻放入85℃-90℃的热水中，恒温熬煮30min-35min；完成酶失活处理过程；
所述脱水的处理方法为：将酶失活处理后的粗麻放入真空度为0.01MPa-0.1MPa的真空硅藻土压滤机中进行真空压滤，完成脱水处理过程；
所述给油的处理方法为：将脱水处理后的粗麻均匀的喷涂一层茶籽油，完成给油处理过程；
所述烘干的处理方法为：将给油处理后的粗麻放入温度为50℃-60℃的热风烘干机红感到粗麻含水率为3％-5％得到香蕉纤维；
(二)制备纳米纤维薄膜：
(3)制备前驱体溶液：将步骤(2)得到的香蕉纤维、杉木屑、聚乳酸、壳聚糖与纤维素二元体系纤维溶解液按照质量比为10-13:1:4-7:1-2:10-15混合得到香蕉纤维基塑料；将氯化锡与乙二醇按照质量比为1:3-8搅拌混合得到锡前驱体溶液；
(4)制备纺丝溶液：将步骤(3)的锡前驱体溶液滴加到香蕉纤维基塑料中，持续搅拌，然后再向锡前驱体与香蕉纤维前驱体的混合液中加入固体的五氧化二磷和硼酸，充分搅拌制得纺丝溶液；所述锡前驱体、香蕉纤维基塑料的质量比为1:6-9；
(5)制备纳米纤维薄膜：将步骤(4)的纺丝溶液、芦荟提取物、壳聚糖与纺丝液按照质量比为4-7:1-3:1-3：1混合，然后利用超声去除气泡，再经过高压静电纺丝机处理成纤维膜、纤维膜经过预氧化、炭化得到香蕉纳米纤维薄膜。
进一步的，所述步骤(2)氧化剂溶液由双氧水、甲基橙、杨柳提取物和水按照质量比为3-5:1-3:6-9:30-35混合制得。
进一步的，所述步骤(2)生物酶溶液由果胶酶、半纤维素酶、木质素降解酶、芦荟甙和水按照质量比为2-4:2-4:1-3:5-9:30-35混合制得。
进一步的，所述步骤(3)纤维素二元体系包括氯化锂/二甲基乙酰胺体系或氨/硫氰酸铵体系。
进一步的，所述氯化锂/二甲基乙酰胺体系由氯化锂、二甲基乙酰胺和水按照质量比为4-6:1:10-15混合制得。
进一步的，所述氨/硫氰酸铵体系硫氰酸铵、氨和水按照质量比为65-75:25-30:1混合制得。
进一步的，所述步骤(4)五氧化二磷的添加量为1g/L-3g/L；硼酸添加量为0.5g/L-2g/L。
进一步的，所述高压静电纺丝机的工艺条件为：纺丝电压为15kV-25kV，纺丝液流速为0.5-1mL/h，转速为4000r/min-5000r/min，相对湿度为30％-40％，纺丝时间为4h-6h，并采用滚筒接收。
进一步的，所述预氧化的方法为：将纤维膜置于预氧化温度为250℃-300℃热空气中，保温3h-5h完成预氧化过程；所述炭化的方法为：将预氧化后的纤维膜置于炭化炉中，以4℃/min-6℃/min的速度升温，直至升温到700℃-750℃，并在此温度保温2h-3h，然后再以4℃/min-6℃/min的速度降温，待温度降温到室温时完成炭化过程。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明的香蕉纳米纤维加工时经过膨化处理、氧化处理、酸处理、生物酶处理、酶失活处理、脱水、给油、烘干对香蕉粗麻结合进行预处理，上述处理方式均能有效去除香蕉粗麻中的胶质、除杂从而提高纤维的含量，膨化处理通过高温碱液对粗麻进行浸泡，能有效减弱胶质间的作用力、溶解木质素，再通过先升温加压然后快速减压对粗麻进行膨化，更加速了胶质间的氢键断裂，使胶质大分子被打散，进一步让胶质与纤维、木质素相互分离，为下一步分解胶质做准备；粗麻虽然经过了膨化处理，但是其中的胶质和木质素成分还不能被溶解、分离，还需要进行进一步处理，氧化处理通过将膨化处理后的粗麻与氧化剂(双氧水、甲基橙、杨柳提取物和水配置而成)能有效去除胶质间的感应力，更有效的溶解了胶质和木质素，双氧水含有强氧化性，但是使用过量会破坏纤维素的结构，发明人研究发现，当双氧水与甲基橙、杨柳提取物按照一定量进行配比时，能有效提高对胶质和木质素的分解能力，同时还能有效保持纤维素的强度；经过膨化、氧化处理后，本申请的纤维还不能达到生产纳米纤维的要求，还需要经过硫酸溶液进行酸处理，酸处理加热后迅速冷却，能有效提高纤维韧性，方便在后期生产纳米纤维的时候对提升纳米纤维的细度；然而，虽然经过了膨化、氧化、酸处理，但仍然会有部分膨化后分解为小分子的胶质、木质素、半纤维素附着在纤维素上，为了进一步提纯香蕉纤维的纤维含量，本申请还针对胶质成分特性配置相应的生物酶溶液(果胶酶、半纤维素酶、木质素降解酶、芦荟甙和水)对胶质、木质素、半纤维素进行特异性分解，有效去除杂质，提高纤维含量，为下一步生产纳米纤维做准备；经过膨化、氧化、酸化、生物酶进行预处理后，香蕉纤维的纤维素含量就相对较纯了，此时再给香蕉纤维利用茶籽油进行喷涂，能有效保护纤维成分，同时还能提高纤维不饱和酸含量，提高香蕉纤维纺丝液的电解能力，保证能够生产出极薄的纳米纤维薄膜。
2、本申请的纳米纤维薄膜除了使用香蕉纤维外，还添加了杉木屑、壳聚糖和聚乳酸进行螯合，杉木屑和壳聚糖具有较强的硬度，能提高纳米纤维薄膜材料的韧性和抗压能力，同时，本申请使用的香蕉纤维、聚乳酸都是可降解的物质，用于生产纳米纤维薄膜使得薄膜可降解，解决了环境污染的问题，本申请还使用高压静电纺丝工艺制备纳米纤维薄膜，该工艺能有效提高纳米纤维薄膜的纯度，有效去除杂质，生产出更薄的纳米纤维薄膜，提高纳米纤维薄膜的品质。
【具体实施方式】
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书(包括任何附加权利要求、摘要)中公开的任一特征，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
实施例1：
本实施例提供了一种应用香蕉纳米纤维制备薄膜材料的制备方法，该方法包括包括制备香蕉纤维和制备纳米纤维薄膜材料步骤：
(一)制备香蕉纤维：
(1)原料预处理：取香蕉皮、叶或茎杆切割成段后再破片撕开成片状，片状厚度为0.5mm、进行压榨、刮杂、干燥得到粗麻；
(2)脱胶处理：将步骤(1)的粗麻依次通过膨化处理、氧化处理、酸处理、生物酶处理、酶失活处理、脱水、给油、烘干得到粗纤维；
所述膨化处理的处理方法为：将粗麻与质量浓度为2g/L的氢氧化钠溶液混合按照固液质量比为1:17进行混合，然后迅速加热到95℃，恒温熬煮20min后，将氢氧化钠溶液排干，将粗麻捞出，放入压力条件为7MPa，温度为90℃的热水中恒温保持10min后再将热水排干，将粗麻放入压力条件为2MPa，温度为0℃的冷水中，恒温保持10min，再经过过滤、晾干，完成膨化处理过程；
所述氧化处理的处理方法为：将膨化处理后的粗麻与氧化剂溶液按照固液质量比为1:20进行混合，然后迅速加热到95℃，恒温熬煮15min后，将氧化剂溶液排干，并将粗麻放入温度为90℃的热水中，恒温保持5min后，再将粗麻放入温度为0℃的冷水中，恒温保持5min，再经过过滤、晾干，完成氧化处理过程；
所述酸处理的处理方法为：将氧化处理后的粗麻与质量浓度为1g/L的硫酸溶液按照固液质量比为1:15进行混合，然后迅速加热到95℃，恒温熬煮15min，将粗麻捞出，放入温度为90℃的热水中冲洗5min，再放入0℃的冷水中冲洗10min，再经过晾干，完成酸处理过程；
所述生物酶处理的处理方法为：将酸处理后的粗麻与生物酶溶液按照固液质量比为1:18-23进行混合，在温度为30℃的条件下恒温保持20min，将粗麻捞出放入温度为0℃的冷水中冲洗10min；完成生物酶处理过程；
所述酶失活处理的处理方法为：将生物酶处理后的粗麻放入85℃的热水中，恒温熬煮30min；完成酶失活处理过程；
所述脱水的处理方法为：将酶失活处理后的粗麻放入真空度为0.01MPa的真空硅藻土压滤机中进行真空压滤，完成脱水处理过程；
所述给油的处理方法为：将脱水处理后的粗麻均匀的喷涂一层茶籽油，完成给油处理过程；
所述烘干的处理方法为：将给油处理后的粗麻放入温度为50℃的热风烘干机红感到粗麻含水率为3％得到香蕉纤维；
(二)制备纳米纤维薄膜：
(3)制备前驱体溶液：将步骤(2)得到的香蕉纤维、杉木屑、聚乳酸、壳聚糖与纤维素二元体系纤维溶解液按照质量比为10:1:4:1:10混合得到香蕉纤维基塑料；将氯化锡与乙二醇按照质量比为1:3搅拌混合得到锡前驱体溶液；
(4)制备纺丝溶液：将步骤(3)的锡前驱体溶液滴加到香蕉纤维基塑料中，持续搅拌，然后再向锡前驱体与香蕉纤维前驱体的混合液中加入固体的五氧化二磷和硼酸(其中，五氧化二磷的添加量为1g/L；硼酸添加量为0.5g/L)，充分搅拌制得纺丝溶液；所述锡前驱体、香蕉纤维基塑料的质量比为1:6；
(5)制备纳米纤维薄膜：将步骤(4)的纺丝溶液、芦荟提取物、壳聚糖与纺丝液按照质量比为4:1:1:1混合，然后利用超声去除气泡，在纺丝电压为15kV，纺丝液流速为0.5mL/h，转速为4000r/min，相对湿度为30％，纺丝时间为4h，的条件下经过高压静电纺丝机处理，并采用滚筒接收，得到纤维膜；将纤维膜置于温度为250℃热空气中，保温3h进行预氧化，预氧化后将纤维膜置于炭化炉中，以4℃/min的速度升温，直至升温到700℃，并在此温度下保温2h，然后再以4℃/min的速度降温到室温得到纳米纤维薄膜。
其中，上述氧化剂溶液由双氧水、甲基橙、杨柳提取物和水按照质量比为3:1:6:30混合制得。
氧化剂溶液中，杨柳提取物的提取方法为：将杨柳皮晒干后粉碎至300目，然后与体积百分数为75％的乙醇溶液按照固液比为1:5进行混合，然后放入超声提取器中，在400w功率下进行间隔超声提取，间隔提取的方式为“超声提取2min-停机10s-超声提取2min”提取的总时长为2h；超声提取后将混合物放入回流提取器中在150℃下进行恒温提取，提取时间为12h，之后取提取液进行旋转蒸发浓缩，直至含水率为5％得到杨柳提取物，提取物中杨柳甙的含量为98.09mg/g；水杨酸钠含量为146.09mg/g。
其中，上述生物酶溶液由果胶酶、半纤维素酶、木质素降解酶、芦荟甙和水按照质量比为2:2:1:5:30混合制得。
生物酶溶液中，果胶酶的酶活力为1000U/g：半纤维素酶的酶活力为800U/g、木质素降解酶的酶活力为1200U/g。
其中，上述纤维素二元体系为氯化锂/二甲基乙酰胺体系。
其中，上述氯化锂/二甲基乙酰胺体系由氯化锂、二甲基乙酰胺和水按照质量比为4:1:10混合制得。
其中，上述杉木屑取自杉木(Cunninghamialanceolata(Lamb.)Hook.)的树干。
实施例2：
本实施例提供了一种应用香蕉纳米纤维制备薄膜材料的制备方法，该方法包括包括制备香蕉纤维和制备纳米纤维薄膜材料步骤：
(一)制备香蕉纤维：
(1)原料预处理：取香蕉皮、叶或茎杆切割成段后再破片撕开成片状，片状厚度为2mm、进行压榨、刮杂、干燥得到粗麻；
(2)脱胶处理：将步骤(1)的粗麻依次通过膨化处理、氧化处理、酸处理、生物酶处理、酶失活处理、脱水、给油、烘干得到粗纤维；
所述膨化处理的处理方法为：将粗麻与质量浓度为4g/L的氢氧化钠溶液混合按照固液质量比为1:22进行混合，然后迅速加热到100℃，恒温熬煮30min后，将氢氧化钠溶液排干，将粗麻捞出，放入压力条件为8MPa，温度为95℃的热水中恒温保持15min后再将热水排干，将粗麻放入压力条件为3MPa，温度为5℃的冷水中，恒温保持15min，再经过过滤、晾干，完成膨化处理过程；
所述氧化处理的处理方法为：将膨化处理后的粗麻与氧化剂溶液按照固液质量比为1:25进行混合，然后迅速加热到100℃，恒温熬煮20min后，将氧化剂溶液排干，并将粗麻放入温度为95℃的热水中，恒温保持10min后，再将粗麻放入温度为5℃的冷水中，恒温保持10min，再经过过滤、晾干，完成氧化处理过程；
所述酸处理的处理方法为：将氧化处理后的粗麻与质量浓度为3g/L的硫酸溶液按照固液质量比为1:20进行混合，然后迅速加热到100℃，恒温熬煮20min，将粗麻捞出，放入温度为95℃的热水中冲洗5min，再放入5℃的冷水中冲洗10min，再经过晾干，完成酸处理过程；
所述生物酶处理的处理方法为：将酸处理后的粗麻与生物酶溶液按照固液质量比为1:23进行混合，在温度为40℃的条件下恒温保持25min，将粗麻捞出放入温度为5℃的冷水中冲洗10min；完成生物酶处理过程；
所述酶失活处理的处理方法为：将生物酶处理后的粗麻放入90℃的热水中，恒温熬煮35min；完成酶失活处理过程；
所述脱水的处理方法为：将酶失活处理后的粗麻放入真空度为0.1MPa的真空硅藻土压滤机中进行真空压滤，完成脱水处理过程；
所述给油的处理方法为：将脱水处理后的粗麻均匀的喷涂一层茶籽油，完成给油处理过程；
所述烘干的处理方法为：将给油处理后的粗麻放入温度为60℃的热风烘干机红感到粗麻含水率为5％得到香蕉纤维；
(二)制备纳米纤维薄膜：
(3)制备前驱体溶液：将步骤(2)得到的香蕉纤维、杉木屑、聚乳酸、壳聚糖与纤维素二元体系纤维溶解液按照质量比为13:1:7:2:15混合得到香蕉纤维基塑料；将氯化锡与乙二醇按照质量比为1:8搅拌混合得到锡前驱体溶液；
(4)制备纺丝溶液：将步骤(3)的锡前驱体溶液滴加到香蕉纤维基塑料中，持续搅拌，然后再向锡前驱体与香蕉纤维前驱体的混合液中加入固体的五氧化二磷和硼酸(其中，五氧化二磷的添加量为3g/L；硼酸添加量为2g/L)，充分搅拌制得纺丝溶液；所述锡前驱体、香蕉纤维基塑料的质量比为1:9；
(5)制备纳米纤维薄膜：将步骤(4)的纺丝溶液、芦荟提取物、壳聚糖与纺丝液按照质量比为7:3:3:1混合，然后利用超声去除气泡，在纺丝电压为25kV，纺丝液流速为1mL/h，转速为5000r/min，相对湿度为40％，纺丝时间为6h，的条件下经过高压静电纺丝机处理，并采用滚筒接收，得到纤维膜；将纤维膜置于温度为300℃热空气中，保温5h进行预氧化，预氧化后将纤维膜置于炭化炉中，以6℃/min的速度升温，直至升温到750℃，并在此温度保温3h，然后再以6℃/min的速度降温到室温得到纳米纤维薄膜。
其中，上述氧化剂溶液由双氧水、甲基橙、杨柳提取物和水按照质量比为5:3:9:35混合制得。
氧化剂溶液中，杨柳提取物的提取方法与实施例1完全一致。
其中，上述生物酶溶液由果胶酶、半纤维素酶、木质素降解酶、芦荟甙和水按照质量比为4:4:3:9:35混合制得。
生物酶溶液中，果胶酶的酶活力为1500U/g：半纤维素酶的酶活力为1200U/g、木质素降解酶的酶活力为1000U/g。
其中，上述纤维素二元体系使用氯化锂/二甲基乙酰胺体系。
其中，上述氯化锂/二甲基乙酰胺体系由氯化锂、二甲基乙酰胺和水按照质量比为6:1:15混合制得。
其中，上述杉木屑取自杉木(Cunninghamialanceolata(Lamb.)Hook.)的树干。
实施例3：
本实施例提供了一种应用香蕉纳米纤维制备薄膜材料的制备方法，该方法包括包括制备香蕉纤维和制备纳米纤维薄膜材料步骤：
(一)制备香蕉纤维：
(1)原料预处理：取香蕉皮、叶或茎杆切割成段后再破片撕开成片状，片状厚度为1mm、进行压榨、刮杂、干燥得到粗麻；
(2)脱胶处理：将步骤(1)的粗麻依次通过膨化处理、氧化处理、酸处理、生物酶处理、酶失活处理、脱水、给油、烘干得到粗纤维；
所述膨化处理的处理方法为：将粗麻与质量浓度为3g/L的氢氧化钠溶液混合按照固液质量比为1:20进行混合，然后迅速加热到98℃，恒温熬煮25min后，将氢氧化钠溶液排干，将粗麻捞出，放入压力条件为7.5MPa，温度为92℃的热水中恒温保持12min后再将热水排干，将粗麻放入压力条件为2.5MPa，温度为2℃的冷水中，恒温保持12min，再经过过滤、晾干，完成膨化处理过程；
所述氧化处理的处理方法为：将膨化处理后的粗麻与氧化剂溶液按照固液质量比为1:22进行混合，然后迅速加热到98℃，恒温熬煮17min后，将氧化剂溶液排干，并将粗麻放入温度为92℃的热水中，恒温保持7min后，再将粗麻放入温度为2℃的冷水中，恒温保持7min，再经过过滤、晾干，完成氧化处理过程；
所述酸处理的处理方法为：将氧化处理后的粗麻与质量浓度为2g/L的硫酸溶液按照固液质量比为1:17进行混合，然后迅速加热到98℃，恒温熬煮18min，将粗麻捞出，放入温度为92℃的热水中冲洗5min，再放入2℃的冷水中冲洗10min，再经过晾干，完成酸处理过程；
所述生物酶处理的处理方法为：将酸处理后的粗麻与生物酶溶液按照固液质量比为1:20进行混合，在温度为35℃的条件下恒温保持22min，将粗麻捞出放入温度为3℃的冷水中冲洗10min；完成生物酶处理过程；
所述酶失活处理的处理方法为：将生物酶处理后的粗麻放入87℃的热水中，恒温熬煮32min；完成酶失活处理过程；
所述脱水的处理方法为：将酶失活处理后的粗麻放入真空度为0.08MPa的真空硅藻土压滤机中进行真空压滤，完成脱水处理过程；
所述给油的处理方法为：将脱水处理后的粗麻均匀的喷涂一层茶籽油，完成给油处理过程；
所述烘干的处理方法为：将给油处理后的粗麻放入温度为55℃的热风烘干机红感到粗麻含水率为4％得到香蕉纤维；
(二)制备纳米纤维薄膜：
(3)制备前驱体溶液：将步骤(2)得到的香蕉纤维、杉木屑、聚乳酸、壳聚糖与纤维素二元体系纤维溶解液按照质量比为11:1:6:1.5:12混合得到香蕉纤维基塑料；将氯化锡与乙二醇按照质量比为1:5搅拌混合得到锡前驱体溶液；
(4)制备纺丝溶液：将步骤(3)的锡前驱体溶液滴加到香蕉纤维基塑料中，持续搅拌，然后再向锡前驱体与香蕉纤维前驱体的混合液中加入固体的五氧化二磷和硼酸(其中，五氧化二磷的添加量为2g/L；硼酸添加量为1g/L)，充分搅拌制得纺丝溶液；所述锡前驱体、香蕉纤维基塑料的质量比为1:8；
(5)制备纳米纤维薄膜：将步骤(4)的纺丝溶液、芦荟提取物、壳聚糖与纺丝液按照质量比为5:2:2:1混合，然后利用超声去除气泡，在纺丝电压为20kV，纺丝液流速为0.8mL/h，转速为4500r/min，相对湿度为35％，纺丝时间为5h，的条件下经过高压静电纺丝机处理，并采用滚筒接收，得到纤维膜；将纤维膜置于温度为280℃热空气中，保温4h进行预氧化，预氧化后将纤维膜置于炭化炉中，以5℃/min的速度升温，直至升温到720℃，并在此温度保温2.5h，然后再以5℃/min的速度降温到室温得到纳米纤维薄膜。
其中，上述氧化剂溶液由双氧水、甲基橙、杨柳提取物和水按照质量比为4:2:7:33混合制得。
氧化剂溶液中，杨柳提取物的提取方法与实施例1完全一致。
其中，上述生物酶溶液由果胶酶、半纤维素酶、木质素降解酶、芦荟甙和水按照质量比为3:3:2:7:32混合制得。
生物酶溶液中，果胶酶的酶活力为1200U/g：半纤维素酶的酶活力为900U/g、木质素降解酶的酶活力为1300U/g。
其中，上述纤维素二元体系使用氯化锂/二甲基乙酰胺体系。
其中，上述氯化锂/二甲基乙酰胺体系由氯化锂、二甲基乙酰胺和水按照质量比为5:1:13混合制得。
其中，上述杉木屑取自杉木(Cunninghamialanceolata(Lamb.)Hook.)的树干。
实施例4：
本实施例的其它制备方法与实施例1完全相同，但是纤维素二元体系使用氨/硫氰酸铵体系。其中，上述氨/硫氰酸铵体系硫氰酸铵、氨和水按照质量比为65:25:1混合制得。
实施例5：
本实施例的其它制备方法与实施例2完全相同，但是纤维素二元体系使用氨/硫氰酸铵体系。其中，上述氨/硫氰酸铵体系硫氰酸铵、氨和水按照质量比为75:30:1混合制得。
实施例6：
本实施例的其它制备方法与实施例3完全相同，但是纤维素二元体系使用氨/硫氰酸铵体系。其中，上述氨/硫氰酸铵体系硫氰酸铵、氨和水按照质量比为70:28:1混合制得。
对照组1：
本对照组在制备香蕉纤维过程不使用膨化处理对香蕉粗麻进行预处理，其它参数、方法与实施例1完全一致。
对照组2：
本对照组在制备香蕉纤维过程不使用氧化处理对香蕉粗麻进行预处理，其它参数、方法与实施例1完全一致。
对照组3：
本对照组在制备香蕉纤维过程不使用酸处理对香蕉粗麻进行预处理，其它参数、方法与实施例1完全一致。
对照组4：
本对照组在制备香蕉纤维过程不使用生物酶处理对香蕉粗麻进行预处理，其它参数、方法与实施例1完全一致。
对照组5：
本对照组在制备香蕉纤维过程不使用茶籽油对香蕉纤维进行预处理，其它参数、方法与实施例1完全一致。
对照组6：
本对照组的其它参数、方法与实施例1完全一致，但是仅使用香蕉纤维、聚乳酸与纤维素二元体系纤维溶解液制备香蕉纤维基塑料制备纳米纤维薄膜。
对照组7：
本对照组的其它参数、方法与实施例1完全一致，但是仅使用香蕉纤维、杉木屑、聚乳酸与纤维素二元体系纤维溶解液制备香蕉纤维基塑料制备纳米纤维薄膜。
对照组8：
本对照组的其它参数、方法与实施例1完全一致，但是仅使用香蕉纤维、壳聚糖、聚乳酸与纤维素二元体系纤维溶解液制备香蕉纤维基塑料制备纳米纤维薄膜。
对照组9：
本对照组仅使用杉木屑、壳聚糖、聚乳酸与纤维素二元体系纤维溶解液制备纤维基塑料制备纳米纤维薄膜，不使用香蕉纤维，不需要制备香蕉纤维步骤，其它参数、方法与实施例1完全一致。
测试试验1：
本申请所有实施例1-6和对照组1-9经过预处理后的粗麻各成分含量如表1所示：
表1 单位：％
由上表可知，实施例1-6与对照组1-5进行预处理后，香蕉茎、杆、叶经过预处理后，实施例1-6与对照组1-5的脂蜡质、半纤维素、果胶、水溶物、木质素、纤维素和含胶率含量基本一致。
测试试验2：
测试实施例1-6和对照组1-5的单张膜的残胶率、残余木质素；电镜下观察并计算纳米纤维薄膜的纤维平均厚度、测定纳米纤维薄膜强度测试结果如表2所示：
表2
由上表可知，实施例1-6的残胶率、残余木质素含量均低于对照组1-4，与对照组5-9相当；说明本申请的膨化处理、氧化处理、酸处理、生物酶这几个步骤进行脱胶处理，能有效降低纤维的残胶率和残余木质素含量，而茶籽油的给油处理并不会影响香蕉纤维的残胶率和残余木质素含量；实施例1-6的平均厚度小于对照组1-4，更小于对照组5，说明本申请预处理过程的膨化处理、氧化处理、酸处理、生物酶这几个步骤进行脱胶处理能有效降低纳米纤维薄膜的厚度，茶籽油的给油更利于生产出更薄的纳米纤维薄膜材料；实施例1-6的平均厚度与对照组6-8基本一致，小于对照组9，说明使用本申请的香蕉纤维加工纳米纤维薄膜，更利于生产出更薄的纳米纤维，能提高纳米纤维薄膜的细度能是的纳米纤维薄膜更平滑；实施例1-6的薄膜强度高于对照组1-4，对照组1-4的薄膜强度高于对照组5-8，对照组5-8的薄膜强度高于对照组9，说明本申请的膨化处理、氧化处理、酸处理、生物酶、茶籽油给油这几个步骤对香蕉纤维的脱胶处理能提高香蕉纤维强度，而制备纳米纤维薄膜时，香蕉纤维的添加更能有效提高纳米纤维薄膜的强度。
测试试验3：
将实施例1和对照组6-9的膜进行多层叠加、聚乳酸涂抹、压实，制成厚度为0.01mm的保鲜膜，对照组采用市售的PVC保鲜膜，测试保鲜膜的透O2率、透CO2率、断裂伸长率、拉伸强度、炭疽病菌抑制率，并测试保鲜膜的降解能力，降解能力的测试方法为，取100cm
表4
由上表可知，实施例1的透O2率、透CO2率大于对照组9，说明本申请的香蕉纤维可提高薄膜的的透O2率和透CO2率，实施例1的透O2率、透CO2率大于对照组，说明本申请的纳米纤维薄膜比常规的PVC保鲜膜透O2率、透CO2率更高；实施例1的断裂伸长率和拉伸强度与对照组差别不大，说明使用本申请的生产方法生产出的保鲜膜其膜强度和伸长率与市售的PVC保鲜膜强度和伸长率差别不大；实施例1的断裂伸长率和拉伸强度明显大于对照组6-9，说明，香蕉纤维、杉木屑、聚乳酸、壳聚糖和二元体系纤维制备纤维基塑料可提高薄膜的断裂伸长率和拉伸强度；实施例1与对照组6-9保鲜膜的分解时间相当，而对照组的保鲜膜不分解，说明使用本申请的方法生产保鲜膜能进行有效分解，本申请使用的制备纤维基塑料原料：香蕉纤维、杉木屑、聚乳酸、壳聚糖都具有土壤分解能力，实施例1与对照组6-9的保鲜膜分解后土壤的有效活菌数有所增加，而对照组的土壤有效活菌数不增反降，说明，本申请生产的保鲜膜能被土壤中的微生物有效分解，而土壤微生物不能分解PVC材料的保鲜膜。
测试试验4：
将实施例1和对照组6-9的膜进行多层叠加、聚乳酸涂抹、压实，制成厚度为0.05mm的地膜，对照组采用市售的PVC地膜，测试地膜的透光率、吸水率、透O2率、透CO2率、断裂伸长率、拉伸强度，并测试保鲜膜的降解能力，降解能力的测试方法为，取100cm
表5
由上表可知，实施例1的透光率、吸水率大于对照组，说明使用本申请的薄膜生产地膜，可有效提高地膜的透光率和吸水率；实施例1的透O2率、透CO2率大于对照组9，说明本申请的香蕉纤维可提高薄膜的透O2率和透CO2率，实施例1的透O2率、透CO2率大于对照组，说明本申请的纳米纤维薄膜比常规的PVC地膜透O2率、透CO2率更高；实施例1的断裂伸长率和拉伸强度与对照组差别不大，说明使用本申请的生产方法生产出的地膜其膜强度和伸长率与市售的PVC地膜强度和伸长率差别不大；实施例1的断裂伸长率和拉伸强度明显大于对照组6-9，说明，香蕉纤维、杉木屑、聚乳酸、壳聚糖和二元体系纤维制备纤维基塑料可提高薄膜的断裂伸长率和拉伸强度；实施例1与对照组6-9地膜的分解时间相当，而对照组的地膜不分解，说明使用本申请的方法生产地膜能进行有效分解，本申请使用的制备纤维基塑料原料：香蕉纤维、杉木屑、聚乳酸、壳聚糖都具有土壤分解能力，实施例1与对照组6-9的地膜分解后土壤的有效活菌数有所增加，说明，本申请生产的地膜能被土壤中的微生物有效分解，而土壤微生物不能分解PVC材料的地膜。
综上所述，使用本发明针对香蕉废料果胶、木质素含量丰富的特点有效去除果胶、木质素等杂质，提高纳米纤维薄膜的纤维含量从而提高纳米纤维薄膜韧性，本申请的香蕉纳米纤维薄膜是一种透光率高、吸水率高、透O2率高、透CO2率高，韧性强、膜强度高，并且能被土壤分解的薄膜，使纳米纤维薄膜应用领域更广泛。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。
一种应用香蕉纳米纤维制备薄膜材料的制备方法专利购买费用说明
Q：办理专利转让的流程及所需资料
A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。
1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。
2：按规定缴纳著录项目变更手续费。
3：同时提交相关证明文件原件。
4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。
Q:专利著录项目变更费用如何缴交
A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式
Q：专利转让变更，多久能出结果
A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。
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