本发明属于天然高分子和纺织领域，具体涉及荧光纤维素纳米纤维的制备方法。
背景技术：
目前，荧光纤维的制备方法主要是在纤维基质中加入荧光粉进行共混，然后再进行纺丝。荧光材料有许多种类，包括无机粉体、有机小分子、稀土荧光化合物及有机大分子荧光化合物。无机粉体虽然荧光性能较好，但是它们在纤维基质中的分散性能较差，容易形成团聚；有机化合物虽然在成纤聚合物中的分散性好，但是它们的荧光效率较低。很多研究者将稀土荧光化合物加入到纤维基质中，采用熔融纺丝或湿法成型工艺制备荧光纤维。这些制备出的荧光纤维虽然具有一定的荧光性能，但是因为使用的荧光材料只是分散在纤维基质表面，没有与纤维形成牢固的共价键结合，因此受到化学试剂、辐射等外部刺激时，荧光纤维很容易丧失荧光性能。所以，开发新型的荧光效率高、稳定性好的荧光纳米纤维迫在眉睫。
纤维素纳米纤维是从天然高分子--纤维素中提取出的具有纳米尺度的纳米纤维，它具有高强度、高结晶度、高透明性、高反应活性，而且质量轻，可生物降解。纤维素纳米纤维表面含有较多的高活性羟基，因此其反应活性高，很容易在其表面接枝功能基团。以纤维素纳米纤维为基质，在其表面接枝上特定的荧光基团，就可赋予纤维以荧光性能，同时该荧光纳米纤维具备纤维素纳米纤维的高强度及良好的生物相容性，可应用于生物成像、生物检测等领域。
技术实现要素：
本发明为解决现有荧光纤维性能及制备方法的不足，提供了荧光纤维素纳米纤维的制备方法。该方法过程简单，操作容易，条件温和，所用试剂对设备腐蚀小、对环境无污染，荧光纤维素纳米纤维产率高，荧光效率高，稳定性好，可生物降解，生物相容性好。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
荧光纤维素纳米纤维的制备方法，包括以下步骤：
（1）反应液的配制：将丝氨酸与柠檬酸加入水溶液中充分混合，60℃水浴加热搅拌，形成均一透明的溶液；
（2）将纤维素原料加入到反应液中，油浴加热，冷凝回流反应一定的时间，使纤维素表面接枝上特定的功能基团；
（3）将步骤（2）得到的混合物用去离子水进行洗涤、过滤，收集固体产物；
（4）将步骤（3）中的固体产物放入干燥箱中进行干燥，得到荧光纤维素纳米纤维素粉末。
步骤（1）中所述丝氨酸与柠檬酸的摩尔比为1:1-1:10，丝氨酸与柠檬酸在水溶液中的终浓度为2-6mol/l，所述搅拌时间为10-50min。
步骤（2）中所述纤维素原料包括纳米纤维素、纳米纤维素晶体、微晶纤维素、纳米晶体纤维素中的任意一种。
步骤（2）中所述反应液中纤维素原料的质量分数为1-5%。步骤（2）中所述的油浴加热温度为80-120℃，冷凝回流反应时间为1-10h。步骤（4）中的干燥温度为70-100℃，干燥时间为5-12h。
本发明的显著优点：
（1）本发明过程简单，操作容易，制备条件温和，对设备腐蚀小，对环境无污染；
（2）本发明制备的荧光纤维素纳米纤维产率高，荧光效率高，稳定性好，可生物降解，生物相容性好。
具体实施方式
为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。
实施例1
反应液的配制：将0.2mol丝氨酸与0.2mol柠檬酸加入到200ml水溶液中混合均匀，60℃水浴加热充分搅拌30min，形成均一透明的溶液。
将2g纳米纤维素加入到50g反应液中，80℃冷凝回流反应9h，然后将反应产物用去离子水进行洗涤、过滤，收集固体产物；将收集的固体产物放入干燥箱中，80℃干燥11h，得到荧光纤维素纳米纤维。荧光纤维素纳米纤维的得率为80%，直径5-10nm，长度100-300nm。
实施例2
反应液的配制：将1mol丝氨酸与2mol柠檬酸加入到500ml水溶液中混合均匀，60℃水浴加热充分搅拌50min，形成均一透明的溶液。
将5g纳米晶体纤维素加入到200g反应液中，100℃冷凝回流反应8h，然后将反应产物用去离子水进行洗涤、过滤，收集固体产物；将收集的固体产物放入干燥箱中，90℃干燥7h，得到荧光纤维素纳米纤维。荧光纤维素纳米纤维的得率为78%，直径10-20nm，长度200-500nm。
实施例3
反应液的配制：将0.5mol丝氨酸与2mol柠檬酸加入到600ml水溶液中混合均匀，60℃水浴加热充分搅拌25min，形成均一透明的溶液。
将3g纳米纤维素晶体加入到100g反应液中，110℃冷凝回流反应3h，然后将反应产物用去离子水进行洗涤、过滤，收集固体产物；将收集的固体产物放入干燥箱中，100℃干燥5h，得到荧光纤维素纳米纤维。荧光纤维素纳米纤维的得率为85%，直径5-7nm，长度100-150nm。
实施例4
反应液的配制：将0.1mol丝氨酸与1mol柠檬酸加入到300ml水溶液中混合均匀，60℃水浴加热充分搅拌40min，形成均一透明的溶液。
将2.5g微晶纤维素加入到150g反应液中，90℃冷凝回流反应7h，然后将反应产物用去离子水进行洗涤、过滤，收集固体产物；将收集的固体产物放入干燥箱中，70℃干燥12h，得到荧光纤维素纳米纤维。荧光纤维素纳米纤维的得率为82%，直径15-25nm，长度250-350nm。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。