一种天然防霉剂封装粒子及其制备方法与应用

本发明属于竹材加工，尤其涉及一种天然防霉剂封装粒子及其制备方法与应用。

背景技术：

1、竹材生长速度快、机械和加工性能优越，广泛应用于建筑、家具和室内装潢等领域。但是，由于竹材含有丰富的淀粉、糖类、蛋白等营养成分，导致其在贮存、运输和使用过程中极易发生霉变，严重影响竹材表面性能和使用性能。

2、目前，提高竹材防霉性能的方法主要有防霉剂改性、热处理、树脂浸渍等。其中，防霉剂改性的防霉效果最理想、应用最广泛。为降低对环境的污染，提高竹制产品的环保性能，天然防霉剂改性竹材得到了一定研究，如柠檬醛、肉桂醛、百里酚、山苍子油等已经被应用于竹材防霉研究中。

3、但是，天然防霉剂存在易挥发、易氧化的特性，在竹材加工和使用过程中逐渐失去防霉性能。金属有机框架化合物是一类多孔性材料，是天然防霉剂等小分子物质的理想载体，已经被用于酶、药物分子、金属簇等封装。将其用于封装天然防霉剂，可提高天然防霉剂的稳定性、抗氧化性，同时还能实现天然防霉剂的缓慢释放，这对于开发环保高效竹材防霉策略、增强竹材长效防霉性能具有重要意义。

4、与此同时，防霉剂尺寸要满足竹材的孔隙结构要求才能充分浸渍到竹材内部。因此，通过金属有机框架化合物封装天然防霉剂所获得的粒子，其有效的尺寸调控和对竹材浸渍处理工艺的优化是实现竹材高效、长效防霉的关键。

技术实现思路

1、为克服现有技术的缺点和不足，本发明的首要目的在于提供一种天然防霉剂封装粒子。

2、本发明的再一目的在于提供上述天然防霉剂封装粒子的制备方法。

3、本发明的另一目的在于提供上述天然防霉剂封装粒子在浸渍改性竹材中的应用，以及所制备得到的改性竹材。

4、本发明是这样实现的，一种天然防霉剂封装粒子的制备方法，该方法包括以下步骤：

5、(1)将天然防霉剂、金属盐、水和甲醇混匀，得到溶液a；将2-甲基咪唑溶于甲醇中，得到溶液b；

6、(2)将所述溶液a倒入溶液b中，在室温条件下搅拌2小时，将所得混合液经纯化处理，获得天然防霉剂封装粒子。

7、优选地，所述天然防霉剂选自柠檬醛、百里酚、肉桂醛中的一种或多种。

8、优选地，所述金属盐选自硝酸钴、硝酸锌或醋酸锌中的一种或多种。

9、优选地，在步骤(1)中，所述金属盐和天然防霉剂的摩尔比例为1：1～3；

10、所述金属盐与2-甲基咪唑的摩尔比为1：12。

11、优选地，在步骤(2)中，所述纯化处理的具体过程为：往混合液中加入甲醇，在5000～10000转速下离心3次，将所得沉淀在零下60℃下冷冻干燥48～96h。

12、本发明进一步公开了上述方法制备得到的天然防霉剂封装粒子。

13、本发明进一步公开了上述天然防霉剂封装粒子在浸渍改性竹材中的应用。

14、本发明进一步公开了一种改性竹材的制备方法，该方法包括以下步骤：

15、(1)将上述天然防霉剂封装粒子通过超声分散到水中，得到分散液；

16、(2)将竹条置于真空浸渍罐中，抽取真空至0.08～0.095mpa，吸入上述分散液，罐内加压至0.2～0.4mpa、保压2～8h，取出竹条在103℃下干燥24～48h。

17、优选地，在步骤(1)中，所述超声振幅为50％、超声时间为10～30min，所述分散液的质量分数为0.5～2％。

18、本发明克服现有技术的不足，提供一种天然防霉剂封装粒子及其制备方法与应用，本发明利用多孔性金属有机框架化合物封装天然防霉剂并制备出天然防霉剂封装粒子，既提高天然防霉剂的稳定性，又具有缓释性能，创新性地利用天然防霉剂封装粒子浸渍处理竹材，满足了竹材的长效防霉需求。

19、相比于现有技术的缺点和不足，本发明具有以下有益效果：

20、(1)本发明防霉剂封装粒子的制备方法和处理工艺简单，利于工业化推广；

21、(2)本发明防霉剂封装粒子采用的是天然防霉剂封装技术，有效解决了天然防霉剂易挥发、易氧化等问题；

22、(3)通过本发明防霉剂封装粒子浸渍所得的改性竹材，具有长效防霉的优势，并且也克服传统防霉剂不环保、危害大的问题。

技术特征：

1.一种天然防霉剂封装粒子的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述天然防霉剂选自柠檬醛、百里酚、肉桂醛中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属盐选自硝酸钴、硝酸锌或醋酸锌中的一种或多种。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述金属盐和天然防霉剂的摩尔比例为1：1～3；

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述纯化处理的具体过程为：往混合液中加入甲醇，在5000～10000转速下离心3次，将所得沉淀在零下60℃下冷冻干燥48～96h。

6.权利要求1～5任一项所述方法制备得到的天然防霉剂封装粒子。

7.权利要求6所述天然防霉剂封装粒子在浸渍改性竹材中的应用。

8.一种改性竹材的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述超声振幅为50％、超声时间为10～30min，所述分散液的质量分数为0.5～2％。

技术总结本发明公开了一种天然防霉剂封装粒子及其制备方法与应用。本发明通过将天然防霉剂、金属盐、水和甲醇混匀，得到溶液A；将2‑甲基咪唑溶于甲醇中，得到溶液B；将溶液A倒入溶液B中，在室温条件下搅拌2小时，将所得混合液经纯化处理，获得天然防霉剂封装粒子。本发明利用多孔性金属有机框架化合物封装天然防霉剂并制备出天然防霉剂封装粒子，既提高天然防霉剂的稳定性，又具有缓释性能，创新性地利用天然防霉剂封装粒子浸渍处理竹材，满足了竹材的长效防霉需求。技术研发人员：董友明,王娜,刘晓蓉,王开立受保护的技术使用者：南京林业大学技术研发日：技术公布日：2024/9/2