一种纤维素纳米纤丝的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种纤维素纳米纤丝的制备方法，将木质纤维素生物质原料在低共熔溶剂中预处理后，再经高压均质处理得到纤维素纳米纤丝，所述低共熔溶剂中的氢键受体为氯化胆碱，氢键供体为多元醇，且该低共熔溶剂在使用前先用硫酸进行酸化处理。使得预处理后所得残渣除了富含纤维素外，仍保留一定含量的木质素，以降低后续CNF的团聚(无需后续进行改性处理)，从而使所得CNF具备优异的性能，如更小的直径和良好的抗张强度。和良好的抗张强度。和良好的抗张强度。

【技术实现步骤摘要】
一种纤维素纳米纤丝的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种纤维素纳米纤丝材料领域，具体涉及纤维素纳米纤丝制备方法。

技术介绍

[0002]纤维素纳米纤丝(CNF)具有高长径比、大比表面积、高效的生物降解性等，被认为是最有前途的新兴生物纳米材料之一，广泛用做分散剂、增强剂、增稠剂等。CNF的机械法制备是一种简单而广泛应用的方法，是破坏纤维细胞壁、促进纤维素纳米化的最有效方法。然而，机械法制备能耗高，设备易堵塞，且获得的CNF羟基含量高，易沉降团聚，这限制了CNF的经济技术可行性。TEMPO氧化法制备的CNF稳定性可有效提高，但CNF的改性限制了其应用领域。化学预处理与机械挤压相结合可降低CNF生产能耗，提高CNF质量。
[0003]低共熔溶剂(DES)作为一种新兴的绿色溶剂体系，由氢键供体(HBD)和氢键受体(HBA)组成具有低成本、低毒性、可回收等优点，广泛用于木质纤维素生物质预处理分离
此外，DES对纤维素有显著的润胀作用，可促进CNF的机械制备，促进CNF的绿色可持续生产。目前，利用DES预处理制备CNF的原料多为漂白纸浆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纤维素纳米纤丝的制备方法，其特征在于：将木质纤维素生物质原料在低共熔溶剂中预处理后，再经高压均质处理得到纤维素纳米纤丝，所述低共熔溶剂中的氢键受体为氯化胆碱，氢键供体为多元醇，且该低共熔溶剂在使用前先用硫酸进行酸化处理。2.根据权利要求1所述纤维素纳米纤丝的制备方法,其特征在于：该制备方法包括如下步骤，
①
木质纤维素生物质原料粉碎过筛，得预处理原料，备用；
②
按摩尔比取氯化胆碱和多元醇混合，加热搅拌至形成透明溶液，得低共熔溶剂；
③
向步骤
②
所得低共熔溶剂中加入硫酸，调节氢离子浓度在2
×
10
‑5‑2×
10
‑4mol/g，继续搅拌，得到酸化处理后的酸性低共熔溶剂；
④
按比例取步骤
①
所得预处理原料添加到步骤
③
所得酸性低共熔溶剂中，于80
‑
120℃下预处理2
‑
4h；
⑤
对步骤
④
预处理后所得残渣真空抽滤，再依次用乙醇和去离子水洗涤至中性；
⑥
将步骤
⑤
洗涤至中性的残渣与去离子水混合，高速搅拌后形成残渣分散液；
⑦
将残渣分散液置入高压均质机，在200、300、400、500、...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈天影，郭桂辛，汪合银，唐艳军，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：