一种同步制备纤维素纳米晶须和纤维素纳米纤丝的方法技术

本发明专利技术公开了一种同步制备纤维素纳米晶须和纤维素纳米纤丝的方法。该制备方法包括如下步骤：通过低浓度硫酸溶液在高温下对纸浆进行水解反应，得到纤维素纳米晶须悬浊液，分离的纤维素固体残渣利用高压均质机均质制得纤维素纳米纤丝。该制备方法能充分利用纤维原料，转化率近100%，其中制备的纳米纤维素具有较高的长径比，且其起始热降解温度比传统浓硫酸法制备的纳米纤维素高100℃左右，在纳米复合材料应用方面具有极大的优势。

【技术实现步骤摘要】
一种同步制备纤维素纳米晶须和纤维素纳米纤丝的方法
本专利技术属于纤维素材料领域，尤其是涉及一种同步制备纤维素纳米晶须和纤维素纳米纤丝的方法。
技术介绍
纤维素是地球上可再生的最有潜力的生物质材料，广泛应用于造纸、日用化学品、纺织物等领域。纳米纤维素因其优良的性能(结晶度高，低密度，比表面积大，高强度等)而广受关注。以纳米纤维素为生物基材料可以衍生出许多高价值副产品，例如水凝胶、气凝胶、纳米复合材料、光学电子材料等。当前，有许多制备纳米纤维素的方法，如浓硫酸法、高压均质法、TEMPO氧化法等，但以上方法均存在一定的缺点，如专利CN105625077A采用浓硫酸水解法制备纳米纤维素，其使用大量的硫酸，并需要后续透析处理，不仅周期长，还会产生大量含酸废水。在该方法基础上的改进方法仍需要后续处理大量废酸，如专利CN109208366A以(甲基)磺酸代替部分硫酸，也需后续除去酸液。高压均质法存在能耗高的缺点，TEMPO氧化法存在方法繁杂等缺点。同时，以上方法纤维转化率低，无形中造成了原料浪费。为解决这一问题，有学者对浓硫酸水解所剩余的残渣进行均质本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种同步制备纤维素纳米晶须和纤维素纳米纤丝的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n（1）水解：将浆料加入到稀酸溶液中，在110-180℃下进行水解反应；所述稀酸溶液的浓度为0.1-0.4wt%；/n（2）过滤洗涤：将步骤（1）所得的反应物用滤膜去除水解液中的还原糖，收集滤液，所剩滤渣用水再次过滤洗涤至中性；/n（3）离心：将步骤（2）所得的滤渣进行离心，收集上层悬浊液，不断重复向残渣中加水洗涤，离心，收集上层悬浊液，直至上层悬浊液变澄清，收集固体残渣；所得上层悬浊液为纤维素纳米晶须悬浮液；/n（4）均质：将步骤（3）所得的固体残渣放入水中，均质后获得纤维素纳米纤丝。/n

【技术特征摘要】
1.一种同步制备纤维素纳米晶须和纤维素纳米纤丝的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）水解：将浆料加入到稀酸溶液中，在110-180℃下进行水解反应；所述稀酸溶液的浓度为0.1-0.4wt%；
（2）过滤洗涤：将步骤（1）所得的反应物用滤膜去除水解液中的还原糖，收集滤液，所剩滤渣用水再次过滤洗涤至中性；
（3）离心：将步骤（2）所得的滤渣进行离心，收集上层悬浊液，不断重复向残渣中加水洗涤，离心，收集上层悬浊液，直至上层悬浊液变澄清，收集固体残渣；所得上层悬浊液为纤维素纳米晶须悬浮液；
（4）均质：将步骤（3）所得的固体残渣放入水中，均质后获得纤维素纳米纤丝。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述浆料是纸浆解离所得；所述纸浆为普通纸浆板、溶解浆板或是湿纸浆；所述的稀酸为稀硫酸。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐峻，王佳佳，王斌，高文花，李军，曾劲松，陈克复，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44