一种高压均质制备微纳米纤维素的方法技术

本发明专利技术提供了一种高压均质制备微纳米纤维素的方法，属于植物纤维素材料制备技术领域。本发明专利技术将原料与水混合后通过破壁机进行破碎，然后进行高压均质处理得到微纳米纤维素；所述原料为质地较软的非木材原料。本发明专利技术提供的方法无需对原料进行复杂的前处理过程，制备工艺简单，得到的微纳米纤维素的尺寸为60

【技术实现步骤摘要】
一种高压均质制备微纳米纤维素的方法


[0001]本专利技术涉及植物纤维材料制备
，特别涉及一种高压均质制备微纳米纤维素的方法。

技术介绍

[0002]随着石油资源的枯竭和白色污染的日益严重，使绿色资源的开发成为了当下的热点。在世界上，竹资源分布广泛，具有生长周期短，易种植等优点，而且其木质素、半纤维、纤维素含量通常在90％以上。纤维素具有可降解、可再生、良好生物相容性等。微纳米纤维素不仅具有纤维素的基本结构和性能，还具有纳米粒子的特性。但微纳米纤维素制备往往需要对尺寸较大纤维进行复杂的前处理，为微纳米纤维素的制备造成了麻烦。
[0003]目前，微纳米纤维素在食品、纺织等领域有着广泛应用。科研人员开始将微纳米纤维素应用在生活之中，其目前通过机械处理制备植物微纳米纤维素方法有：高压均质法、球磨法、冷冻破碎法等。祁明辉等采用硫酸水解辅助高压均质的方法从麦秸中制备得到直径约15nm纳米纤维素(中国造纸学报,2020,35(3):1
‑
8)。张欢等采用[BMIM]Cl离子液体和球磨相结合的方法从柠檬籽中制备得了粒径577nm左右、直径40
‑
60nm的纤维素纳米纤丝(食品科学,2021,42(7):120
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127)。Baheti等利用行星式球磨机将碱处理后的黄麻纤维用直径10mm钢珠干磨10min，再用直径3mm的钢珠湿法研磨3h后，得到了直径约500nm左右的纳米纤维素颗粒(World Journal of Engineering,2012,9(1):45
‑
50)。
[0004]以上微纳米纤维素机械处理的制备方法，在高压均质处理中，需要前期进行繁杂的机械处理或者化学处理，才能通过高压均质机的通道，极易造成堵塞；而对于球磨处理来说，处理时间长，且处理得到的样品尺寸较大，在加入离子液体之后，才能改善纳米纤维素尺寸，但会增加额外的处理步骤，是过程繁琐。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术目的在于提供一种高压均质制备微纳米纤维素的方法，本专利技术提供的方法无需复杂的前处理步骤，工艺简单，得到微纳米纤维素的尺寸为60
‑
600nm。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：一种高压均质制备微纳米纤维素的方法，将原料与水混合后通过破壁机进行破碎，然后进行高压均质处理得到微纳米纤维素；所述原料为质地较软的非木材原料。
[0007]优选地，所述质地较软的非木材原料包括竹材嫩竹、芦苇、麦草。在本专利技术中所述竹材嫩竹的竹龄为7
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100天。
[0008]优选地，所述原料与水的质量比为(1
‑
1.5):(98.5
‑
99)。
[0009]优选地，所述破壁机破碎时间为10
‑
20min。在本专利技术中，使用破壁机进行破碎分散处理能够让纤维可以在水中均匀分散，从而达到防止原料出现堵塞后续高压均质处理的情况。
[0010]优选地，所述高压均质处理压力为1200bar
‑
2000bar；高压均质循环次数为5
‑
11
次。
[0011]优选地，所述微纳米纤维素的尺寸为60
‑
600nm。
[0012]有益技术效果：
[0013]本专利技术通过选用质地较软的非木材原料作为制备微纳米纤维素的原料，无需复杂的原料前处理过程，制备工艺简单，得到的微纳米纤维素的尺寸为60
‑
600nm。
附图说明
[0014]图1为实施例1的微纳米纤维素原子力显微镜图片；
[0015]图2为实施例2的微纳米纤维素原子力显微镜图片；
[0016]图3为实施例3的微纳米纤维素原子力显微镜图片；
[0017]图4为实施例4的微纳米纤维素原子力显微镜图片。
具体实施方式
[0018]为了更好地理解本专利技术，下面结合实施例进一步阐明本专利技术的内容，但本专利技术的内容不仅仅局限于下面的实施例。
[0019]实施例1
[0020]取质量比1:99的毛竹嫩竹(竹龄90天)和水混合后通过破壁机进行破碎15min，然后直接倒入高压均质机设置压力为1500bar，循环次数为5次，得到微纳米纤维素。所述微纳米纤维素的尺寸在200
‑
600nm。
[0021]实施例2
[0022]取质量比1.5:98.5的毛竹嫩竹(竹龄55天)和水混合后通过破壁机进行破碎20min，然后直接倒入高压均质机设置压力为1500bar，循环次数为7次，得到微纳米纤维素。所述微纳米纤维素的尺寸在150
‑
400nm。
[0023]实施例3
[0024]取质量比1.2:98.8的毛竹嫩竹(竹龄25天)和水混合后通过破壁机进行破碎18min，然后直接倒入高压均质机设置压力为1500bar，循环次数为9次，得到微纳米纤维素。所述微纳米纤维素的尺寸在60
‑
100nm。
[0025]实施例4
[0026]取质量比1:99的毛竹嫩竹(竹龄10天)和水混合后通过破壁机进行破碎20min，然后直接倒入高压均质机设置压力为1500bar，循环次数为11次，得到微纳米纤维素。所述微纳米纤维素的尺寸在80
‑
120nm。
[0027]实施例5
[0028]取质量比1.5:98.5的芦苇和水混合后通过破壁机进行破碎15min，然后直接倒入高压均质机设置压力为1800bar，循环次数为8次，得到微纳米纤维素。所述微纳米纤维素的尺寸在100
‑
500nm。
[0029]实施例6
[0030]取质量比1:98.5的麦草和水混合后通过破壁机进行破碎15min，然后直接倒入高压均质机设置压力为1500bar，循环次数为9次，得到微纳米纤维素。所述微纳米纤维素的尺寸在150
‑
450nm。
[0031]以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压均质制备微纳米纤维素的方法，其特征在于，将原料与水混合后通过破壁机进行破碎，然后进行高压均质处理得到微纳米纤维素；所述原料为质地较软的非木材原料。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述质地较软的非木材原料包括竹材嫩竹、芦苇、麦草。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述原料与水的质量比为(1
‑
1.5):(98.5
‑
99)。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：徐鼎峰，田文港，王君玫，陈晓萍，
申请(专利权)人：赣南师范大学，
类型：发明
国别省市：