The invention discloses a preparation method of cellulose nanofibers or chitin nanofibers dispersion solution. The cellulose or chitin is swelled at high temperature with polyols as swelling agent, and then micro acid is added to continue high temperature swelling under mechanical stirring to realize full swelling and activation of cellulose or chitin in polyols with acid. The cellulose or chitin with full swelling and activation is placed in a mechanical grinding device for deep grinding, so that it can be further stripped horizontally, and then the product is obtained. The invention effectively combines chemical method with mechanical method, utilizes the joint action of solvent swelling and acid swelling combined with mechanical grinding shear force, realizes the efficient preparation of cellulose nanofibers and chitin nanofibers dispersions, has the notable characteristics of high yield of products, low acid dosage and so on, and has mild conditions. The advantages of maneuverability and practicability provide a practical and feasible method for mass production of cellulose nanofibers and chitin nanofibers, and have a bright prospect of industrial application.
【技术实现步骤摘要】
一种纤维素纳米纤维或几丁质纳米纤维分散液的制备方法
本专利技术属于天然高分子纳米纤维制备领域,具体涉及一种利用多元醇协同酸充分润胀活化并结合机械研磨处理来制备高得率纤维素纳米纤维或几丁质纳米纤维的方法。
技术介绍
纤维素是植物细胞壁中的骨架结构,来源广泛且储量丰富。纤维素是由β-D吡喃型葡萄糖通过1-4糖苷键连接而成的线型高分子多糖。纤维素具备可降解、无污染且力学性能优良等特性,因而具有较大的利用前景。几丁质主要来自于昆虫或甲壳类动物,在自然界中的储量仅次于纤维素。几丁质生物亲和性好,衍生物种类多,在工、农、医等多个方面均有较广阔的应用。相比于天然纤维素和天然几丁质,纤维素纳米纤维和几丁质纳米纤维拥有高比表面积、低密度、高反应活性、更为优良的力学性能等特点,目前广泛应用于复合材料、食品包装、生物医药等方面。化学法和机械法是常见的纤维素纳米纤维的制备方法。BondesonD等利用质量分数为63.5%的硫酸对微晶纤维素进行水解处理制备得到直径约为10nm的纤维素纳米晶须。硫酸水解法所制备的纳米纤维素多为晶须状,长径比较低且得率仅为30%左右。并且,大量高浓度硫酸的使用对设备防腐及环境保护造成了较大压力。ChakraborlyA等发现利用转速高达125000转的PTI磨高压打浆设备处理漂白浆料可制备纤维素纳米纤维。但仅采用机械法制备纳米纤维使其制备过程耗能较高且获得的纤维素纳米纤维粒径分布不均一。传统的几丁质纳米纤维的制备方法包括“由下而上”法和“低尺度化”。Zhong等将几丁质原料分别溶解于六氟异丙醇和氯化锂/二甲基乙酰胺溶液中,随后分别制备了直径3nm和10 ...
【技术保护点】
1.一种纤维素纳米纤维或几丁质纳米纤维分散液的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:1)将破碎的纤维素或几丁质加入多元醇溶液中进行加热润胀处理,得到纤维素或几丁质多元醇润胀混合物;2)取酸加入步骤1)制备的纤维素或几丁质和多元醇润胀混合物中,并进行机械搅拌和加热润胀处理,得到充分润胀的纤维素或几丁质的多元醇润胀混合物;3)取碱加入步骤2)制备的充分润胀的的纤维素或几丁质多元醇润胀混合物中使其中和至中性,然后经机械研磨装置进行深度研磨,制备获得纤维素纳米纤维或几丁质纳米纤维分散液。
【技术特征摘要】
1.一种纤维素纳米纤维或几丁质纳米纤维分散液的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:1)将破碎的纤维素或几丁质加入多元醇溶液中进行加热润胀处理,得到纤维素或几丁质多元醇润胀混合物;2)取酸加入步骤1)制备的纤维素或几丁质和多元醇润胀混合物中,并进行机械搅拌和加热润胀处理,得到充分润胀的纤维素或几丁质的多元醇润胀混合物;3)取碱加入步骤2)制备的充分润胀的的纤维素或几丁质多元醇润胀混合物中使其中和至中性,然后经机械研磨装置进行深度研磨,制备获得纤维素纳米纤维或几丁质纳米纤维分散液。2.根据权利要求1所述的纤维素纳米纤维或几丁质纳米纤维分散液的制备方法,其特征在于:步骤1)中,所述纤维素为木材纤维素、草类纤维素、竹类纤维素、棉纤维素、麻类纤维素、微晶纤维素,所述几丁质为鱿鱼顶骨几丁质、蟹壳几丁质或虾壳几丁质。3.根据权利要求1所述的纤维素纳米纤维或几丁质纳米纤维分散液的制备方法,其特征在于:步骤1)中,所述多元醇为丙二醇、丙三醇或丁三醇。4.根据权利要求1所述的纤维素纳米纤维或几丁质纳米纤维分散液的制备方法,其特征在于:步骤1)中,纤...
【专利技术属性】
技术研发人员:王志国,陆颖昭,俞娟,范一民,
申请(专利权)人:南京林业大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。