The invention relates to a method for preparing cellulose fibrils, the steps are as follows: 1 the air will be collected from the raw materials of corncob residue in a cool ventilated place, grinding, crushing and screening solutions; the extraction process; the removal of non cellulose material; the chemical modification to increase the dispersion and cellulose in aqueous solution the adjusting step; the mass concentration of chemically modified corncob residue of raw materials 0.1 ~ 5%, fully stirred and dispersed, and then use the high-pressure homogenization homogenization machine, and adjust the number of homogeneous set according to the required performance products, homogenization treatment is made after cellulose fibrils. The method of the invention expands the utilization way of the natural cellulose high performance substrate with corncob residue as raw material, enriches the raw material source of nanofibers, and has great significance for achieving the efficient and high value utilization of agricultural wastes.
【技术实现步骤摘要】
一种制备纤维素微纳米纤丝的方法
本专利技术属于制浆造纸和天然高分子材料
,尤其是一种制备纤维素微纳米纤丝的方法。
技术介绍
农业废弃物是指在整个农业生产过程中被丢弃的有机类物质,例如,农田和果园残留物(秸秆、杂草、落叶、果实外壳、藤蔓、树枝等)、禽畜粪便、农产品加工废弃物、人类生活废弃物。通常所说的农业废弃物主要是指农作物秸秆和畜禽粪便。作为一个农业大国,我国每年的农业废弃物的产量巨大,已经成为世界上农业废弃物产出量最大的国家,其中,农作物秸秆年产量达5.0×108吨,茎叶等约109吨,城市垃圾在7×104吨以上。随着我国经济的快速发展、科技水平的提高,工农业生产的迅速发展以及人口数量的持续增加,人们的生活方式也发生了巨大的改变,原来可用于农业肥料和生活燃料的农业废弃物的利用越来越少,废弃物的增量变大,而且以年均5%~10%的速度递增。然而,这类资源中的绝大部分没有得到充分有效地利用,大部分被废弃或者燃烧,例如,每年北方地区屡禁不止的秸秆燃烧问题,这不仅造成了生物质资源的浪费,更对环境造成了巨大的污染。因此,如何合理利用农业废弃物资源越来越受到大众和广大科研人员的关注。实现农业废弃物变“废”为“宝”对于缓解我国能源压力,保护生态环境,促进农业的可持续发展具有重大意义。玉米是我国的三大粮食作物之一,在我国北方有大面积种植。据2013年国家统计局数据库显示:2012年,中国的玉米产量为2.06×108吨。玉米芯约占玉米质量的16%~18%,大约有3.3×107~3.7×107吨的玉米芯能够被利用。玉米芯是玉米果穗脱去籽粒后的穗轴。玉米芯资源具有来源丰富、 ...
【技术保护点】
一种制备纤维素微纳米纤丝的方法,其特征在于:步骤如下:⑴将收集到的玉米芯残渣原料置于阴凉通风处风干,磨解粉碎,筛选以去除粗大的颗粒,筛选过程中选用20~80目筛之间的级分,收集筛选后的原料置于密封装置中存储备用;⑵将经上述步骤⑴中处理好的玉米芯残渣原料用甲苯和乙醇混合溶液进行抽提处理,以除去抽出物,将抽提后的原料风干、收集,置于密封装置中保存;其中,所述甲苯:乙醇的体积比为2:1‑4:1;⑶将抽提后的玉米芯残渣原料进行处理以脱除原料中的非纤维素类物质,该处理工艺分三段反应阶段进行,包括:第一段采用相对于绝干浆料质量3%‑20%的NaOH和相对于绝干浆料质量0.5%‑10%的纯H2O2,固液比为1:7‑1:20,温度30~90℃,时间30~240min;第二段采用相对于绝干浆料质量0.05%‑5%的二氧化氯,固液比为1:5‑1:20,温度35~100℃,时间30~100min,漂终pH控制在3.5~6.0;第三段采用相对于绝干浆料质量0.05%‑5.0%的二氧化氯,固液比为1:5‑1:20,温度35~100℃,时间30~60min,漂终pH控制在3.0~6.0;每个处理阶段反应结束后,将 ...
【技术特征摘要】
1.一种制备纤维素微纳米纤丝的方法,其特征在于:步骤如下:⑴将收集到的玉米芯残渣原料置于阴凉通风处风干,磨解粉碎,筛选以去除粗大的颗粒,筛选过程中选用20~80目筛之间的级分,收集筛选后的原料置于密封装置中存储备用;⑵将经上述步骤⑴中处理好的玉米芯残渣原料用甲苯和乙醇混合溶液进行抽提处理,以除去抽出物,将抽提后的原料风干、收集,置于密封装置中保存;其中,所述甲苯:乙醇的体积比为2:1-4:1;⑶将抽提后的玉米芯残渣原料进行处理以脱除原料中的非纤维素类物质,该处理工艺分三段反应阶段进行,包括:第一段采用相对于绝干浆料质量3%-20%的NaOH和相对于绝干浆料质量0.5%-10%的纯H2O2,固液比为1:7-1:20,温度30~90℃,时间30~240min;第二段采用相对于绝干浆料质量0.05%-5%的二氧化氯,固液比为1:5-1:20,温度35~100℃,时间30~100min,漂终pH控制在3.5~6.0;第三段采用相对于绝干浆料质量0.05%-5.0%的二氧化氯,固液比为1:5-1:20,温度35~100℃,时间30~60min,漂终pH控制在3.0~6.0;每个处理阶段反应结束后,将浆料用清水洗至中性,过滤,脱水,收集固体,然后置于4±1℃冷藏的条件下贮存、备用;⑷通过化学改性增加纤维素纤维在水相中的分散性:取经过步骤⑶处理后的浆料加入水调成质量浓度为1%的浆料悬浮液,将2,2,6,6-四甲基哌啶-氮-氧化物试剂与NaBr试剂加入该质量浓度为1%的浆料悬浮液中,将混合液超声溶解5-15min,之后对此混合液进行化学改性处理;其中,所述2,2,6,6-四甲基哌啶-氮-氧化物试剂的加入量为0.01-1.00mmol/g绝干浆料重量,NaBr试剂的加入量为0.06-6.00mmol/g绝干浆料重量;反应过程中,在反应总时间的1/6-1/2时间内加入NaClO溶液,NaClO的加入量为5-100mmol/g绝干浆料重量,然后利用0....
【专利技术属性】
技术研发人员:刘苇,王玉,侯庆喜,王思,
申请(专利权)人:天津科技大学,
类型:发明
国别省市:天津,12
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