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1、(10)申请公布号 CN 103301816 A (43)申请公布日 2013.09.18 CN 103301816 A *CN103301816A* (21)申请号 201210060484.X (22)申请日 2012.03.09 B01J 20/24(2006.01) B01J 20/30(2006.01) C02F 1/28(2006.01) (71)申请人 中原工学院 地址 451191 河南省郑州市新郑双湖经济开 发区淮河路 1 号 (72)发明人 张迎晨 吴红艳 张燕杰 彭松娜 刘红艳 高尚 黄程博 李彩丽 董明伟 (74)专利代理机构 郑州中原专利事务所有限公 司 41109 。
2、代理人 张绍琳 孙诗雨 (54) 发明名称 细菌纤维素超过滤水吸附材料的制备方法 (57) 摘要 一种细菌纤维素超过滤水吸附材料的制备方 法， 将漂白处理后的细菌纤维素湿膜置于一对握 持罗拉之间按照一定速度喂入， 经刺辊穿刺、 割裂 以及梳理作用， 细菌纤维素湿膜变成细菌纤维素 纤维， 再经压滤机压滤处理， 制备出细菌纤维素超 细纤维。用浓度为的二氧化硅悬浮液经水热 合成处理纳米细菌纤维素， 获得氧化硅管状覆细 菌纤维素， 将所得的氧化硅管状包覆纳米细菌纤 维素与勃姆石粉末混合， 放入具有通透细孔结构 的模具里， 然后用赫兹频率的正弦交流电对 混合物进行活化处理， 形成孔眼较大的吸附材料。 这。
3、种吸附材料产生正电荷， 能够吸附带负电荷的 微生物和噬菌体， 达到吸附水中几乎全部的微生 物和噬菌体。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 (10)申请公布号 CN 103301816 A CN 103301816 A *CN103301816A* 1/1 页 2 1. 一种细菌纤维素超过滤水吸附材料的制备方法， 其特征在于， 包括如下步骤 ： （1） 将漂白处理后的细菌纤维素膜置于一对握持罗拉之间， 按照 10 mm100 m/ 分钟的 速度喂入 ； （2） 经针状、 超硬、 弹性。
4、不锈钢丝或合金丝抛光轮等构成的针刺辊表面针状梳理针刺高 速穿刺、 割裂以及梳理作用， 将细菌纤维素湿膜变成细菌纤维素纤维 ； （3） 将细菌纤维素超细纤维经压滤机压滤处理， 制备出 15%50000% 含水率的细菌纤维 素超细纤维， 超细纤维直径 10500nm， 超细纤维长度 200nm100mm ； （4） 用浓度为的二氧化硅悬浮液经水热合成处理纳米细菌纤维素， 获得氧化硅管 状包覆细菌纤维素 ； （5） 将所得的氧化硅管状包覆纳米细菌纤维素与勃姆石粉末均匀混合 ； 所述的氧化硅 管状包覆纳米细菌纤维素与勃姆石粉末的质量比为 0.1100:1 ； （6） 放入具有通透细孔结构的模具里， 用。
5、赫兹频率的正弦交流电对混合物进行活 化处理 2080min ； (7) 经活化处理后非球状的氢氧化铝大颗粒附着在纳米细菌纤维素表面， 形成吸附 材料。 2. 根据权利要求 1 所述的细菌纤维素超过滤水吸附材料的制备方法， 其特征在于 ： 所 述的细菌纤维素膜为漂白处理后的细菌纤维素湿膜， 细菌纤维素湿膜是利用木醋杆菌为主 要菌种的方法得到的细菌纤维素原膜， 该原膜经 NaOH 溶液处理后得到细菌纤维素湿膜。 3. 根据权利要求 1 所述的细菌纤维素超过滤水吸附材料的制备方法， 其特征在于 ： 所 述的握持罗拉直径为 203000mm。 4. 根据权利要求 1 所述的细菌纤维素超过滤水吸附材料的。
6、制备方法， 其特征在于 ： 所 述的刺辊包括中心轴， 中心轴上套有滚筒， 滚筒的外壁上设有针状梳理针刺， 滚筒直径为 300600mm， 针刺长度 0.15cm， 针刺杆部直径为 0.0013mm， 针刺尖部直径为 1100um， 针 刺尖部长度为 110mm， 针刺密度 21000 根 /cm2。 权 利 要 求 书 CN 103301816 A 2 1/3 页 3 细菌纤维素超过滤水吸附材料的制备方法 技术领域 0001 本发明涉及一种超强、 环保超过滤水吸附材料的制备方法， 特别是一种细菌纤维 素超过滤水吸附材料的制备方法。 背景技术 0002 我国水资源紧缺和水污染日益严峻。一方面地下。
7、水早已因过量开采， 处于限制使 用状态。江、 河、 湖、 泊水量逐年减少， 而用水人口却逐年攀升。另一方面， 还有很多人只能 使用被病原体或公害污染的水， 饮用水污染对健康的危害不仅影响到当代人， 甚至影响到 人类后代的生存繁衍。胡锦涛总书记多次重要批示 ： 饮用水安全问题关系到广大群众 的健康， 必须高度重视， 要通过科学论证、 研究， 采取治理污染源， 改进自来水净化处理等措 施。从根本上解决问题， 把以人为本真正落实到实处” 。 “要增强紧迫感， 深入调研， 提出解 决方案， 认真加以落实， 使群众能喝上放心水” 。 0003 目前， 大多数净水过滤方法是从水中移除细菌， 按大小来排除这。
8、种微生物。 随着时 间的推移， 这种过滤器会阻塞。过滤过程运行较慢， 或者使用耗能的水泵。 发明内容 0004 本发明的目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题， 提供一种细菌纤维素超 过滤水吸附材料的制备方法。这种新的吸附材料由成本低廉、 环保性能好的纳米细菌纤维 素和氧化硅、 氢氧化铝的勃姆石为主要成分制造而成。 这种吸附材料产生正电荷， 能够吸附 带负电荷的微生物和噬菌体， 达到吸附水中几乎全部的微生物和噬菌体。 0005 为实现上述目的， 本发明采用的技术方案如下 ： 本发明的细菌纤维素超过滤水吸附材料的制备方法， 包括如下步骤 ： （1） 将漂白处理后的细菌纤维素膜置于一对握持罗拉之。
9、间， 按照 10 mm100 m/ 分钟的 速度喂入 ； （2） 经针状、 超硬、 弹性不锈钢丝或合金丝抛光轮等构成的针刺辊表面针状梳理针刺高 速穿刺、 割裂以及梳理作用， 将细菌纤维素湿膜变成细菌纤维素纤维 ； （3） 将细菌纤维素超细纤维经压滤机压滤处理， 制备出 15%50000% 含水率的细菌纤维 素超细纤维， 超细纤维直径 10500nm， 超细纤维长度 200nm100mm ； （4） 用浓度为的二氧化硅悬浮液经水热合成处理纳米细菌纤维素， 获得氧化硅管 状包覆细菌纤维素 ； （5） 将所得的氧化硅管状包覆纳米细菌纤维素与勃姆石粉末均匀混合 ； 所述的氧化硅 管状包覆纳米细菌纤维素。
10、与勃姆石粉末的质量比为 0.1100:1。 0006 （6） 用赫兹频率的正弦交流电对混合物进行活化处理 2080min ； (7) 经活化处理后非球状的氢氧化铝大颗粒附着在纳米细菌纤维素表面， 形成孔眼较 大的吸附材料。 0007 所述的细菌纤维素膜为漂白处理后的细菌纤维素湿膜， 细菌纤维素湿膜是利用木 说 明 书 CN 103301816 A 3 2/3 页 4 醋杆菌为主要菌种的方法得到的细菌纤维素原膜， 该原膜经 NaOH 溶液处理后得到细菌纤 维素湿膜。 0008 所述的握持罗拉直径为 203000mm。 0009 所述的刺辊包括中心轴， 中心轴上套有滚筒， 滚筒的外壁上设有针状梳理。
11、针刺， 滚筒直径为 300600mm， 针刺长度 0.15cm， 针刺杆部直径为 0.0013mm， 针刺尖部直径为 1100um， 针刺尖部长度为 110mm， 针刺密度 21000 根 /cm2。 0010 所述经活化处理后所得纳米细菌纤维素表面附着非球状的氢氧化铝大颗粒， 形成 孔眼较大的吸附材料。 0011 本发明的细菌纤维素超过滤水吸附材料是一种生物活性吸附材料， 这种新的吸附 材料由成本低廉、 环保性能好的纳米细菌纤维素和氧化硅、 氢氧化铝为主要成分制造而成， 因细菌纤维素超过滤水吸附材料特殊结构及生物特征， 使其有许多特殊的技术、 物理性能。 细菌纤维素是性能优异的新型天然生物纳。
12、米高技术材料， 该超过滤水吸附材料是新材料和 新工艺的优势结合， 表现为过滤的比表面积巨大， 不受用水量和时间变化的影响， 能够彻底 清除水体中的细菌 （包括细菌尸体） 、 藻类、 有机化学物、 杂质等， 能达到吸附水中几乎全部 的微生物和噬菌体。过滤是一个流体分离的过程， 可对各种液体、 流体进行过滤， 如燃气、 汽油， 白酒、 啤酒， 饮料， 药品、 血液， 自来水， 污水等都可以通过这种滤吸附材料达到过滤目 的。 细菌纤维素超过滤水吸附材料研制将提供一种可快速消除水中细菌， 且不会堵塞， 并将 会为发展中国家带来一种简易、 低廉的净水方法。 0012 本发明的细菌纤维素超过滤水吸附材料产。
13、生正电荷， 能够吸附带负电荷的微生物 和噬菌体， 达到吸附水中 98% 以上的微生物和噬菌体。可快速消除水中细菌， 且不会堵塞， 应用于水过滤， 获得无菌水质， 供人类使用。并将会为社会需求带来一种简易、 低廉的净水 方法。 具体实施方式 0013 下面结合具体实施例， 进一步阐述本发明。 0014 实施例 1 采用直径 25mm 的握持罗拉握持并喂入细菌纤维素湿膜， 在直径为 300mm， 转速为 400 转 / 分钟， 植有长度 10mm， 密度为 10 根 /cm2针刺的刺辊作用下， 对细菌纤维素湿膜进行梳 理， 分割得到纤维直径 450nm， 长度 5100mm 的超细细菌纤维素纤维。。
14、形成细菌纤维素超细 纤维， 再经压滤机压滤处理， 制备出的细菌纤维素超细纤维含水率为 20000% 的， 超细纤维 直径为 450nm， 超细纤维长度为 5100mm。用浓度为的二氧化硅悬浮液经水热合成处 理纳米细菌纤维素， 获得氧化硅管状覆细菌纤维素， 将所得的氧化硅管状包覆纳米细菌纤 维素与勃姆石粉末混合， 所述的氧化硅管状包覆纳米细菌纤维素与勃姆石粉末的质量比为 0.1:1。 放入具有通透细孔结构的平板模具之间， 然后用赫兹频率的正弦交流电对混合 物进行活化处理 20min， 把活化处理后所得纳米细菌纤维素， 制备成使非球状的氢氧化铝大 颗粒附着在纳米细菌纤维素表面， 形成孔眼较大的板状。
15、吸附材料， 应用于水过滤， 获得无菌 水质， 供人类使用。 0015 实施例 2 采用直径 25mm 的握持罗拉握持并喂入细菌纤维素湿膜， 在直径为 300mm， 转速为 400 说 明 书 CN 103301816 A 4 3/3 页 5 转 / 分钟， 植有长度 10mm， 密度为 50 根 /cm2 针刺的刺辊作用下， 对细菌纤维素湿膜进行梳 理， 分割得到纤维直径 350nm， 长度 5100mm 的超细细菌纤维素纤维。形成细菌纤维素超细 纤维， 再经压滤机压滤处理， 制备出的细菌纤维素超细纤维含水率为 20000% 的， 超细纤维 直径为 350nm， 超细纤维长度为 5100mm。。
16、用浓度为的二氧化硅悬浮液经水热合成处 理纳米细菌纤维素， 获得氧化硅管状覆细菌纤维素， 将所得的氧化硅管状包覆纳米细菌纤 维素与勃姆石粉末混合， 所述的氧化硅管状包覆纳米细菌纤维素与勃姆石粉末的质量比为 100:1。 放入具有通透细孔结构的管状模具里， 然后用赫兹频率的正弦交流电对混合物 进行活化处理 180min， 把活化处理后所得纳米细菌纤维素， 制备成使非球状的氢氧化铝大 颗粒附着在纳米细菌纤维素表面， 形成孔眼较大的管状吸附材料， 应用于水过滤， 获得无菌 水质， 供人类使用。 0016 实施例 3 采用直径 35mm 的握持罗拉握持并喂入细菌纤维素湿膜， 在直径为 400mm， 转速。
17、为 400 转 / 分钟， 植有长度 10mm， 密度为 100 根 /cm2 针刺的刺辊作用下， 对细菌纤维素湿膜进行 梳理， 分割得到纤维直径 250nm， 长度 5100mm 的超细细菌纤维素纤维。形成细菌纤维素超 细纤维， 再经压滤机压滤处理， 制备出的细菌纤维素超细纤维含水率为 20000% 的， 超细纤 维直径为 250nm， 超细纤维长度为 5100mm。用浓度为的二氧化硅悬浮液经水热合成处 理纳米细菌纤维素， 获得氧化硅管状覆细菌纤维素， 将所得的氧化硅管状包覆纳米细菌纤 维素与勃姆石粉末混合， 所述的氧化硅管状包覆纳米细菌纤维素与勃姆石粉末的质量比为 50:1。放入具有通透细孔结构的 U 字型状模具里， 然后用赫兹频率的正弦交流电对混 合物进行活化处理 60min， 把活化处理后所得纳米细菌纤维素， 制备成使非球状的氢氧化铝 大颗粒附着在纳米细菌纤维素表面， 形成孔眼较大的 U 字型状模具吸附材料， 应用于水过 滤， 获得无菌水质， 供人类使用。 说 明 书 CN 103301816 A 5 。