【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及滤光片，尤其涉及一种熔融木质素复合滤光片及其制备方法和应用。
技术介绍
1、木质素作为自然界中第二大天然高分子，在制浆造纸的过程中往往被当作副产物而浪费。然而，木质素天然的性质，可以在植物种可以起到防水、抗紫外、抗菌等作用，充分利用同样能使制备的木质素的复合物有这样的能力。充分利用木质素，不仅可以减少不可降解材料的过度使用，还可以避免大量的资源浪费问题。
2、通常来说，木质素分子间存在大量的氢键作用，只能在温度的作用下发生玻璃化转变，而不能进入黏流态。对此，利用热处理的手段制备木质素和纤维素之间的复合物，主要是天然木质素在纤维素的间隙中发生软化表面(advanced functional materials 30(2019):1906307)。这样的利用方法确实可以将木质素较好地融合到纤维素基体中，但同时也不可避免的结构会有很多空缺，从而影响材料的防水，阻隔性能。目前，采用熔融木质素复合的方式制备光学薄膜是一项新颖且颇具挑战的工作。
技术实现思路
1、有鉴于现有技术的上述缺陷，在本专利技术的第一方面，提供了一种操作简单、生产效率高的熔融木质素复合滤光片的制备方法，包括如下步骤：
2、(1)将纤维素原料与纤维素溶剂混合形成的溶胶制成薄膜，所得薄膜通过凝固浴进行再生，回收得到水凝胶；
3、(2)将所述水凝胶浸于乙酸木质素的有机酸溶液进行处理，处理后取出继续浸于水中置换有机酸并使乙酸木质素自组装形成胶体球，完成后取出水凝胶，经洗涤、干燥得
4、优选的，所述步骤(1)中，所述纤维素原料包括纤维素或木质纤维素；纤维素原料的聚合度为400～1200，其木质素含量≤10％。另外，本专利技术纤维素原料可选择各类合适的来源，适用于玉米芯、桉木、毛竹等生物质资源。
5、纤维素的聚合度是为了保障溶解不会存在非常大含量的未溶解部分，这些为溶解部分含量过高会导致雾度激增；木质素容易出现聚集，使得复合薄膜出现大量缺陷，雾度也会随之激增，本专利技术将以上参数限定于特定范围，以确保未溶解的部分和木质素的聚集不造成大量结构缺陷而影响复合滤光片的光学性能。
6、优选的，所述步骤(1)中，所述纤维素溶剂包括烷基氢氧化铵水溶液或离子液体。
7、进一步优选的，所述烷基氢氧化铵水溶液中溶质类型包括四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、苄基三甲基氢氧化铵中的至少一种；所述离子液体的类型为1-烯丙基-3-甲基氯化咪唑或1-丁基-3-甲基咪唑氯盐。
8、本专利技术中纤维素原料可完全溶解或部分溶于纤维素溶剂，满足溶解形成溶胶即可。优选的，所述步骤(1)中，所述纤维素原料溶于纤维素溶剂的比例不低于50wt.％；所述溶胶中纤维素原料的浓度为1wt.％～10wt.％。。
9、优选的，所述步骤(1)中，所述溶胶制成薄膜的过程通过流延实现；所述凝固浴进行再生的过程通过将薄膜在常温下浸于过量乙二醇实现。
10、再生完成后，薄膜的密度将发生改变，可通过观察到形成的凝胶漂浮起来结束该步骤，亦可通过本领域其他通用方式来进行判断。
11、优选的，所述步骤(2)中，所述乙酸木质素的有机酸溶液由乙酸木质素溶于有机酸的水溶液制得；乙酸木质素的质量百分比浓度为1wt.％～10wt.％，有机酸的水溶液中有机酸的体积百分比浓度为70vol.％～90vol.％，有机酸包括甲酸、乙酸、丙酸中的至少一种。
12、优选的，所述步骤(2)中，所述水凝胶和乙酸木质素的有机酸溶液的料液比为1g/10ml～1g/100ml。
13、优选的，所述步骤(2)中，所述处理的温度为常温，处理时间为5～24h。
14、优选的，所述步骤(2)中，所述热轧熔融的温度为150～180℃，压强为1～5mpa，保压时间为1～2h。
15、基于上述技术方案，本专利技术的构思在于，将水凝胶浸于乙酸木质素的有机酸溶液进行处理，利用水凝胶在温和的条件下捕捉乙酸木质素分子，用其形成纳米胶体球的特性，将其束缚在纤维网络中。随后在高温熔融和压力的迫使下，流动的乙酸木质素可以进入水凝胶纤维的每个空隙中，将其结构变得紧实且均一。本专利技术创新性地使用熔融态木质素对纤维素(或木质纤维素)进行复合，优化了现有技术中存在得结构空缺。
16、在本专利技术的第二方面，提供了一种具有优异的紫外、可见光屏蔽能力、超高近红外透射、极低雾度以及优异的防水性能的熔融木质素复合滤光片，采用本专利技术第一方面的方法制备而成。
17、在本专利技术的第三方面，提供了本专利技术第二方面的熔融木质素复合滤光片的应用，包括作为紫外、可见光屏蔽材料的应用，或作为近红外透射材料在智能领域的应用。
18、与现有技术相比，本专利技术具有以下优点和有益效果：
19、本专利技术提供了一种熔融木质素复合滤光片的制备方法，该方法操作简单、生产效率高。
20、本专利技术提供了一种熔融木质素复合滤光片，具有优异的紫外、可见光屏蔽能力、超高近红外透射、极低雾度以及优异的防水性能。
21、本专利技术还提供了一种熔融木质素复合滤光片的应用，具有广阔的应用前景。
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1.一种熔融木质素复合滤光片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，所述纤维素原料包括纤维素或木质纤维素，纤维素原料的聚合度为400～1200，其木质素含量≤10％；所述纤维素溶剂包括烷基氢氧化铵水溶液或离子液体；所述纤维素原料溶于纤维素溶剂的比例不低于50wt.％；所述溶胶中纤维素原料的浓度为1wt.％～10wt.％。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述烷基氢氧化铵水溶液中溶质类型包括四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、苄基三甲基氢氧化铵中的至少一种；所述离子液体的类型为1-烯丙基-3-甲基氯化咪唑或1-丁基-3-甲基咪唑氯盐。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，所述溶胶制成薄膜的过程通过流延实现；所述凝固浴进行再生的过程通过将薄膜在常温下浸于过量乙二醇实现。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，所述乙酸木质素的有机酸溶液由乙酸木质素溶于有机酸的水溶液制得；乙酸木质素的质量百分比浓度
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，所述水凝胶和乙酸木质素的有机酸溶液的料液比为1g/10mL～1g/100mL。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，所述处理的温度为常温，处理时间为5～24h。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，所述热轧熔融的温度为150～180℃，压强为1～5MPa，保压时间为1～2h。
9.一种熔融木质素复合滤光片，其特征在于：采用如权利要求1～8任一项所属的方法制备而成。
10.一种如权利要求9所述的熔融木质素复合滤光片的应用，其特征在于：将熔融木质素复合滤光片作为紫外、可见光屏蔽材料的应用，或将其作为近红外透射材料在智能领域的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种熔融木质素复合滤光片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，所述纤维素原料包括纤维素或木质纤维素，纤维素原料的聚合度为400～1200，其木质素含量≤10％；所述纤维素溶剂包括烷基氢氧化铵水溶液或离子液体；所述纤维素原料溶于纤维素溶剂的比例不低于50wt.％；所述溶胶中纤维素原料的浓度为1wt.％～10wt.％。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述烷基氢氧化铵水溶液中溶质类型包括四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、苄基三甲基氢氧化铵中的至少一种；所述离子液体的类型为1-烯丙基-3-甲基氯化咪唑或1-丁基-3-甲基咪唑氯盐。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，所述溶胶制成薄膜的过程通过流延实现；所述凝固浴进行再生的过程通过将薄膜在常温下浸于过量乙二醇实现。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，所述乙酸木质...
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