一种高强度柔性木材膜的制备方法技术

本发明专利技术提供一种高强度柔性木材膜的制备方法，包括如下步骤：脱基质处理、TEMPO氧化处理、乙酰化改性处理，再将上述各步骤处理的产物经干燥致密化处理得到木材膜。本发明专利技术以天然木材为原料，采用自上而下的方式，通过脱基质工艺保留木材纤维骨架，再进行TEMPO氧化及乙酰化改性协同处理，最后经干燥致密化处理将其制备为高强度、柔性、透明、耐水木材膜，该木材膜兼具优异的力学强度、耐水性及天然可降解性等，还能够将这种全生物质木材膜与柔性电子印刷技术相结合，可促进其作为柔性基材应用于智能可穿戴、防伪包装、电子标签等研究领域，也为拓展木材资源在柔性电子前沿科技领域的高值化利用提供理论依据与实践指导。化利用提供理论依据与实践指导。化利用提供理论依据与实践指导。

【技术实现步骤摘要】
一种高强度柔性木材膜的制备方法


[0001]本专利技术涉及可降解生物材料领域，具体为一种高强度柔性木材膜的制备方法。

技术介绍

[0002]木材是地球上最丰富的有机高分子资源之一，具有良好的天然材料性能，包括低密度、低导热系数、无毒、生物可降解等。其独特的纤维有序排布结构，使其具有优异的机械强度,这也使其成为一种广泛使用的结构材料。纤维素是木材细胞壁的骨架物质，近年来其纳米尺度纤维的提取及后续功能化材料的组装，在生物质柔性透明基材领域的应用研究有着显著进展。将木材细胞壁粉碎，通过自下而上的方式提取木质纳米纤维素，经抽滤、浇注等方式可制备获得高强度柔性纳米纤维素膜；在此过程中通过改变纤维的直径来调控光在膜材料中的传播途径，并引入透明高分子聚合物，可进一步改善复合膜材料的透光性能。然而，纳米纤维素的制备需消耗大量能源、时间及化学试剂等；同时透明复合膜的制备大多需引入不易降解的透明塑料。此外，在制备透明纳米纤维素膜的过程中，木材细胞壁被打散为纳米级纤维，其特有的多孔结构以及结构分层、定向排列的木质细胞壁精细结构将不复存在。并且由于纤维素表面包含大量羟本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强度柔性木材膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一为：脱基质处理：选取轻木为原料，通过脱基质工艺脱除木质素、半纤维素，保留木材纤维骨架，获得木材试样；步骤二为：干燥致密化处理：将步骤一中所得的产物经干燥致密化处理得到脱基质处理木材膜；步骤二或为：TEMPO处理：将步骤一中脱基质处理后的木材试样进行TEMPO氧化处理，获得脱基质/TEMPO处理木材；步骤三：干燥致密化处理：将步骤二为TEMPO处理时所得的产物经干燥致密化处理得到脱基质/TEMPO木材膜；步骤三或为：乙酰化改性处理：将步骤二为TEMPO处理时所得的脱基质/TEMPO处理木材试样进行乙酰化改性处理；步骤四：干燥致密化处理：将步骤三为乙酰化改性处理时所得的产物经干燥致密化处理得到脱基质/TEMPO/乙酰化木材膜。2.根据权利要求1所述的一种高强度柔性木材膜的制备方法，其特征在于：所述步骤一中脱基质处理具体过程如下：将轻木自然干燥后沿轴向切片，制备获得设定尺寸的轻木薄片试样，在脱木质素，配制浓度为1
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2wt％亚氯酸钠溶液，滴加乙酸调节pH值至4.6，取适量上述轻木薄片试样置于亚氯酸钠溶液中，在100℃条件下加热2小时后取出，用蒸馏水冲洗至中性，之后脱半纤维素，配置浓度为6
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15wt％的氢氧化钠溶液，将上述经脱木质素处理后的轻木薄片置于浓度为6
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15wt％的氢氧化钠溶液中，25
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90℃处理2小时后取出，并用蒸馏水冲洗至中性。3.根据权利要求1所述的一种高强度柔性木材膜的制备方法，其特征在于：所述步骤二为干燥致密化处理时的具体过程如下：将步骤一中所得脱基质处理木材两面依次分别覆盖滤纸、不锈钢网、玻璃板压平，置于60
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80℃烘箱干燥热压24
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48小时，制备获得脱基质处理木材膜。4.根据权利要求1所述的一种高强度柔性木材膜的制备方法，其特征在于：所述步骤二为TEMPO处理的具体过程如下：配制浓度为6wt％次氯酸钠水溶液，每100ml的次氯酸钠水溶液中再加入16mg TEMPO，100mg溴化钠，搅拌均匀，加入步骤一中所得脱基质的木材试样，在25
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30℃条件下反应4小时，反应期间用缓冲剂为pH为6.86的混合磷酸盐溶液、pH为9.18的硼砂溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈楚楚，周彤，王露臻，刘硕，徐朝阳，李大纲，金永灿，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：