一种高强度纯纤维素水凝胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高强度纯纤维素水凝胶及其制备方法。该水凝胶由天然麻类植物纤维制备而成，其微米级麻纤维纵向排列形成增强骨架，将麻类植物进行部分溶解后的再生纳米纤维，分散在微米级麻纤维周围，形成三维交联网络结构，外观呈半透明，拉伸强度高。本发明专利技术的制备方法为：首先通过化学方法部分去除天然麻纤维的木质素和半纤维素；然后进行溶胀以及部分溶解处理；最后静置处理之后用水置换出化学溶液得到高强度纯纤维素水凝胶。本发明专利技术制备的水凝胶具备高的拉伸强度、良好的化学稳定性，且原料来源丰富、成本低、制备工艺简单，无须添加任何其它物质。任何其它物质。

【技术实现步骤摘要】
一种高强度纯纤维素水凝胶及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种高强度纯纤维素水凝胶及其制备方法，属于水凝胶材料制备


技术介绍

[0002]水凝胶是一种高度水化的聚合物网络，类似于人体软组织的“软湿”性质，日益受到人们的重视。然而目前水凝胶通常存在凝胶强度低、韧性差和吸水速度慢等缺点，极大限制了水凝胶的应用，因此大量的研究致力于改善水凝胶的力学性能，包括双网络水凝胶、物理或化学交联水凝胶和互穿透支架水凝胶。最近，受到具有有序纳米复合结构的生物软组织的启发，研究人员将高度有序或对齐的骨架引入水凝胶中，并期望进一步提高其力学性能。虽然已经提出了五种主要的人工方法，包括磁场定向排列、电场定向排列、应变定向排列、定向冷冻和自组装，以获得水凝胶的定向结构，但利用可持续生物资源的自然结构实现定向骨架仍然存在挑战。
[0003]近年来，从木材中提取的纤维素纳米纤维由于其优异的力学性能，被广泛用作制备强水凝胶的增强剂。然而，这些纳米复合材料的制备过程通常涉及多个步骤，包括利用化学、机械或生物方法对纤维素进行纳米纤维化，以及通过自下而上的方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强度纯纤维素水凝胶，其特征在于，该水凝胶由天然麻类植物纤维制备而成，其微米级麻纤维纵向排列形成增强骨架，将麻类植物进行部分溶解后的再生纳米纤维，分散在所述微米级麻纤维周围，形成三维交联网络结构。2.根据权利要求1所述的一种高强度纯纤维素水凝胶，其特征在于，所述微米级麻纤维的直径为15
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50μm，所述再生纳米纤维的直径为5
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60nm。3.根据权利要求1所述的一种高强度纯纤维素水凝胶，其特征在于，所述水凝胶的含水率为80
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93％，纵向拉伸强度区间为1.8
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2.6MPa，拉伸应变为50
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69％。4.一种高强度纯纤维素水凝胶的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)将麻类植物置于氢氧化钠与亚硫酸钠的混合水溶液中水浴加热，以部分去除木质素和半纤维素；然后用清水清洗以去除残余化学物质；(2)将步骤(1)所得到的麻纤维置于双氧水中水浴加热，进一步去除木质素；然后用清水清洗并进行冷冻干燥；(3)将干燥后的麻纤维置于N,N
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二甲基乙酰胺与氯化锂的混合溶液中加热处理，使得麻纤维进行溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝名伟，胡建兵，黄大方，陈延峰，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：