一种高强高韧生物质材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种生物质材料及其制备方法，制备方法包括：步骤1：将生物质经过或不经过轻处理，然后与水混合，得到生物质分散液；步骤2：向生物质分散液中加入离子液体，搅拌混合均匀；步骤3：将生物质/水/离子液体混合液加热脱水，待混合液无明显水挥发，施加压力；步骤4：将步骤3所得材料置于凝固浴中，凝固，得到生物质凝胶；步骤5：将生物质凝胶，洗涤，干燥。本发明专利技术以天然生物质为原料，无需外加增塑剂，即可制得高强高韧生物质材料，所得生物质材料的断裂伸长率高于15％，高于商品化的玻璃纸(含有10‑15％的增塑剂)，且成型新技术工艺简单、成本低廉、环境友好、无污染，对于实现生物质的高值化利用具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于材料和天然高分子，具体而言，尤其涉及一种生物质材料的制备方法。

技术介绍

1、生物质资源来源于自然，储量巨大，可以完全生物降解。其有效利用对于保护环境和减少碳排放具有重要意义。但是，常见的天然生物质材料难以成型，即使成型，所得材料通常韧性较差。比如：再生纤维素薄膜，商品名称玻璃纸，不加增塑剂时，其拉伸断裂伸长率小于10％。当其添加10-20％的甘油作为增塑剂时，其拉伸断裂伸长率会有提升，但是仍然不会超过20％。

2、当天然生物质作为原料时，由于木质素、半纤维素、无机物等多种组分的存在，所得全生物质材料通常难以成型，韧性更低。通过脱木质素并加压压缩，现有技术中有人制备出了高强木质纤维素材料，但是韧性低于2.5％。也有人等用纤维素纳米纤维和云母片制备了高强纤维素纳米复合材料，但是韧性低于1.5％。如有人等提出通过先化学交联再物理交联的方式，制得了高强韧的纤维素水凝胶和薄膜，但是该方法目前仅成功应用于naoh/尿素体系，而且无法适用于原生生物质原料。因此，发展新方法制备高强高韧生物质材料成为亟待解决的技术问题。>

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【技术保护点】

1.一种生物质材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述生物质选自薄膜、纤维、板材。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述轻处理为碱溶液处理、过氧乙酸水溶液处理、对甲基苯磺酸水溶液处理、醋酸/NaClO2水溶液处理方法中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，将生物质与水采用搅拌混合或打浆机处理混合的方式制备生物质水分散液。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述离子液体是由取代或未取代的咪唑或吡啶阳离子与阴离子所形成的熔点低于1...

【技术特征摘要】

1.一种生物质材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述生物质选自薄膜、纤维、板材。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述轻处理为碱溶液处理、过氧乙酸水溶液处理、对甲基苯磺酸水溶液处理、醋酸/naclo2水溶液处理方法中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，将生物质与水采用搅拌混合或打浆机处理混合的方式制备生物质水分散液。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述离子液体是由取代或未取代的咪唑或吡啶阳离子与阴离子所形成的熔点低于100℃的熔融盐；

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述离子液体与生物质的质量比为13:7～17:3，优选为7:3～8:2，例如，3:1，3.1:1，3.2:1，3.3:1，3.4:1，3.5:1，3.6:1，3...

【专利技术属性】
技术研发人员：张金明，夏钲豪，张军，米勤勇，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：