一种羧甲基纳米纤维素材料清洁化制备方法技术

本发明专利技术涉及羧甲基纳米纤维素材料清洁化制备方法。将纤维素原料经预处理、漂氧制浆、连续式氧漂、漂白、浆料的粉碎和活化、醚化、中和及纯化、纳米化即得羧甲基纳米纤维素材料。本发明专利技术以多种秸秆与植物弃渣为原料清洁制浆制备纤维素浆料，然后再进行羧甲基纤维素纳米纤维的制备，扩大了纳米纤维素制备原料的范围，工艺简单连贯，环保低成本，开辟了一条新的制备纳米纤维素的途径，为纳米纤维素的应用提供了广阔的前景。通过本发明专利技术所提出的方法可以利用纤维素为原料直接制备得到功能性纳米纤维素纤维，制得的改性纳米纤维素含有羧基并具有良好的结晶度，且制得的纳米纤维素晶粒小，这为产品后期的应用提供了良好的基础。

【技术实现步骤摘要】
一种羧甲基纳米纤维素材料清洁化制备方法
本专利技术属于精细化工领域，具体涉及一种羧甲基纳米纤维素材料清洁化制备方法。
技术介绍
纳米纤维素材料是以棉、木、秸秆等种类的纤维素经过酸解、酶解、碱化催化或机械剪切等技术得到的尺寸在纳米级的纤维素产品。现有技术中，根据制备方法不同，纳米纤维素材料主要分为纳米纤维素晶体(CelluloseNanowhiskers，缩写CNWs)、纳米纤维素(CelluloseNanofibrils，缩写CNFs)两大类，在不同的应用场合各自有自己的性能优势。国内外报道的纳米纤维素材料制造方法主要包括：化学方法、物理方法、生物方法与合成方法等多种方法。其中，生物酶解方法耗时、费用高且难度大，所以目前国外纤维素纳米材料制备方式主要集中在物理法和化学法两种。而化学法通常都是通过强酸进行处理，比如盐酸、硫酸或磷酸等，这些酸在纤维素酸解后回收难度大、成本高，目前只能在实验室进行使用；物理法，如直接采用超声、均质化、机械粉碎球磨等使纤维素达到纳米尺度的困难极大，导致产品的纳米尺度难以控制，同时还存在强处理导致能耗高等问题，所以都未进入应用阶段。此外，若先将纤维素纳米化，再本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种羧甲基纳米纤维素材料清洁化制备方法，其特征在于，包括步骤：A.原料预处理：将纤维素原料加入预浸液中预浸并且粉碎；B.漂氧制浆技术：预浸后的浆料经浓缩后输送到混合器中混合，同时加入漂白药液I漂白物料；C.连续式氧漂技术：混合器将浆料和漂白药液II一起输送到连续式氧漂机中再次漂白；D.浆料的粉碎和活化：用粉碎机将浆料粉碎，再以有机溶剂和碱金属化合物使纤维素溶胀；E.醚化：加入醚化剂与有机溶剂的混合物，在50‑80℃温度下醚化；F.中和及纯化：用酸中和体系中的碱；将产物离心，用水洗涤后，再离心；G.纳米化：将离心物料用水稀释后导入高压均质机中进行均质处理得到羧甲基纤维素纳米纤维。

【技术特征摘要】
1.一种羧甲基纳米纤维素材料清洁化制备方法，其特征在于，包括步骤：A.原料预处理：将纤维素原料加入预浸液中预浸并且粉碎；B.漂氧制浆技术：预浸后的浆料经浓缩后输送到混合器中混合，同时加入漂白药液I漂白物料；C.连续式氧漂技术：混合器将浆料和漂白药液II一起输送到连续式氧漂机中再次漂白；D.浆料的粉碎和活化：用粉碎机将浆料粉碎，再以有机溶剂和碱金属化合物使纤维素溶胀；E.醚化：加入醚化剂与有机溶剂的混合物，在50-80℃温度下醚化；F.中和及纯化：用酸中和体系中的碱；将产物离心，用水洗涤后，再离心；G.纳米化：将离心物料用水稀释后导入高压均质机中进行均质处理得到羧甲基纤维素纳米纤维。2.根据权利要求1所述的羧甲基纳米纤维素材料清洁化制备方法，其特征在于，所述步骤A中预浸液由如下组分按重量百分比组成：碱2％、硫酸镁0.4-0.5％、层硅2-3％、柠檬酸钠0.1％、亚甲基膦酸0.3-0.5％、渗透剂0.1％、余量为水。3.根据权利要求1所述的羧甲基纳米纤维素材料清洁化制备方法，其特征在于，所述步骤A中纤维素原料为小麦秸秆、玉米秸秆、稻草秸秆、棉秸秆、竹浆、芦苇或蔗渣中的一种或多种混合，纤维素原料粉碎粒度为不大于50目。4.根据权利要求1所述的羧甲基纳米纤维素材料清洁化制备方法，其特征在于，所述步骤A中预浸的温度为40-50℃，预浸时间为40-60min。5.根据权利要求1所述的羧甲基纳米纤维素材料清洁化制备方法，其特征在于，所述步骤B中的漂白药液I由如下组分组成：双氧水、碱、N...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵自强，魏洁，赵明，周逸，徐旗开，孙泉信，王飞俊，王文俊，王建全，张大伦，
申请(专利权)人：北京理工大学，北京北方世纪纤维素技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11