一种纳米微晶纤维素提纯收集装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种纳米微晶纤维素提纯收集所需要的装置，其结构包括喷雾器，电极板和收集瓶。具体是指将纳米微晶纤维素溶液汲取到喷雾器中，在雾化瓶外放置电极板，实现将纳米微晶纤维素和不带电的或者带不同电荷的杂质相分离的目的，雾化瓶下面安装有接收瓶，可以分别收集不同种类的物质，从而对纳米微晶纤维素起到了提纯收集的效果。
【专利说明】一种纳米微晶纤维素提纯收集装置
【技术领域】
[0001] 本发明属于天然高分子材料制备领域，具体涉及一种纳米微晶纤维素提纯收集装 置。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着环境恶化、石油资源的匮乏和生态环境的破坏，使人类认识到保护环 境、合理利用资源的重要性，人们越来越多的利用生物质资源制备新材料。纤维素是地球上 最丰富的可再生植物资源，是植物细胞壁的主要成分，由于其具有亲水性、化学反应性、生 物相容性、廉价、生物可降解性、对环境友好等特点，一直受到广泛关注。尤其是由纤维素原 料制备得到的纳米微晶纤维素，还具有比表面积高、结晶度高、杨氏模量高、拉伸强度大等 多种优异特性，在食品、化妆品、水处理、包装、建筑材料等领域都具有重要的应用前景。
[0003] 随着纳米微晶纤维素应用的日益广泛，用户对其纯度和产量的要求也越来越高， 如何能够得到高纯度、大批量和质量稳定的纳米微晶纤维素就成为了学术界和工业界重点 关注的问题，而纳米微晶纤维素的收集过程又是解决这一问题的关键环节。目前，纳米微晶 纤维素的收集方法有多种，通常是根据其制备方法来确定后续的收集方法，主要有烘干、冷 冻干燥、超临界干燥和喷雾干燥等，其中通过喷雾设备收集纳米微晶纤维素具有操作简单、 产量大、产品性能稳定等优点，已经在工业界得到了广泛应用。但是，普通的喷雾干燥设备 只能提供产品的干燥和收集功能，无法去除产品中的杂质，导致产品的纯度无法满足实际 应用的需求。所以，急需一种能够同时实现纳米微晶纤维素收集和纯化的装置。
[0004] 本发明根据无机酸水解得到的纳米微晶纤维素表面带负电的特性，通过静电吸附 的方法将其与制备过程中存在的酸、糖、色素、盐类等杂质相分离，从而可以得到具有较高 纯度的纳米微晶纤维素，满足实际工业的应用需求。
【发明内容】
[0005] -种纳米微晶纤维素提纯收集装置，其结构包括喷雾器、雾化瓶、电极板和接受 瓶。具体是指将纳米微晶纤维素溶液汲取到喷雾器中，在雾化瓶外配置电极板，连接直流电 源构成静电吸附装置，雾化瓶下面连接三个接收瓶，可以分别收集带不同电荷的物质和杂 质，实现将纳米微晶纤维素和不带电的或者带不同电荷的杂质相分离的目的，从而提高了 纳米微晶纤维素的纯度。
[0006] 所述的雾化瓶是圆柱形的，雾化瓶的底部带有三孔支管可以连接三个接收瓶，并 通过磨口相连。
[0007] 所述雾化瓶的底部是光滑的弧面，有利于粒子滑落至收集瓶中，起到很好的收集 效果。
[0008] 所述的三个接受瓶，靠近正极板的收集带负电荷粒子，靠近负极板的收集带正电 荷粒子，中间的收集溶剂和不带电粒子。
[0009] 所述的电极板有两块。
[0010] 所述的电极板材质为金属或者碳材料，分别接上直流电源的正负极。
[0011] 所述的电极板是曲面的，并且此电极板位于雾化瓶的中间位置。
[0012] 通过本装置可以将纳米微晶纤维素与制备过程中存在的酸、糖、色素、盐类等杂质 相分离，得到纯度较高的纳米微晶纤维素。而且该提纯收集装置不只是应用于纳米微晶纤 维素，对于主产物带有电荷，杂质不带电荷或者是主产物不带电荷，杂质带有电荷的物质都 可以进行提纯收集。
【专利附图】
【附图说明】
[0013] 图1、一种纳米微晶纤维素分离提纯收集装置剖面图
[0014] 图2、一种纳米微晶纤维素分离提纯收集装置等轴测图
[0015] 其中，1喷雾器2雾化瓶3正极板4负极板5带负电荷粒子收集瓶6中性粒 子和溶剂收集瓶7带正电荷粒子收集瓶
【具体实施方式】
[0016] 将20g微晶纤维素粉与400g60. 8wt%硫酸溶液混合，置于48°C水浴中，利用细胞破 碎仪（宁波新芝，950w，100%功率）超声辅助反应15小时，反应结束后将水解得到的纳米微 晶纤维素溶液透析除酸后汲取到喷雾器中，两个电极板分别接直流高压电源(天津市东文 高压电源厂，DW-P303-1AC)的正电极和负电极，产物通过喷嘴进入雾化瓶后便进入了外加 电场中，在外加电场的作用下，带正电的粒子会吸附到负电极一侧的瓶壁上，带负电的粒子 会吸附到正电极一侧的瓶壁上，中性粒子会在重力的作用下继续下落至中间的中性粒子收 集瓶中。待纳米微晶纤维素溶液干燥完全后，停止通电，吸附在瓶壁上的带正电的粒子和带 负电的粒子分别会在重力的作用下滑落到不同的收集瓶中。靠近正极板的收集瓶中得到的 粒子便是分离提纯后的纳米微晶纤维素。
【权利要求】
1. 一种纳米微晶纤维素提纯收集装置，其结构包括喷雾器、雾化瓶、电极板和接收瓶， 其特征在于：将纳米微晶纤维素溶液汲取到喷雾器中，在雾化瓶外放置两块电极板，分别接 入直流电源的正负极，构成静电吸附装置，实现将纳米微晶纤维素和不带电的或者带不同 电荷的杂质相分离的目的，雾化瓶下面连接接收瓶，可以分别接收带不同电荷的物质和杂 质，从而对纳米微晶纤维素起到了提纯收集的效果。
2. 根据权利要求1所述的纳米微晶纤维素提纯收集装置，其特征在于所述的雾化瓶的 底部是光滑的弧面，有利于粒子滑落至收集瓶中，起到更好的收集效果。
3. 根据权利要求1所述的纳米微晶纤维素提纯收集装置，其特征在于所述的电极板材 质为金属或者碳材料。
4. 根据权利要求1所述的纳米微晶纤维素提纯收集装置，其特征在于所述的电极板是 曲面的，并且此电极板位于雾化瓶的中间位置。
5. 根据权利要求1所述的纳米微晶纤维素提纯收集装置，其特征在于所述的雾化瓶是 圆柱形的，雾化瓶的底部带有三孔支管可以连接三个接收瓶，并通过磨口相连。
6. 根据权利要求5所述的纳米微晶纤维素提纯收集装置，其中靠近正极板的接收瓶收 集带负电荷粒子，靠近负极板的接收瓶收集带正电荷粒子，中间的接收瓶收集溶剂和不带 电物质。
【文档编号】C08B15/08GK203878087SQ201420076439
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年2月23日 优先权日:2014年2月23日
【发明者】马林, 吴立新, 王丽丽, 翁子骧, 卓东贤 申请人:中国科学院福建物质结构研究所