一种以可再生生物质为原料制备纳米纤维素纤维的方法技术

本发明专利技术公开了一种以可再生生物质为原料制备纳米纤维素纤维的方法，涉及生物基材料技术领域。所述方法主要包括：采用机械处理、溶剂抽提、漂白处理和碱处理等方法去除椰子壳、芹菜杆等原材料中的部分半纤维素和木质素，得到纤维素浆料；再进一步利用TEMPO氧化体系和机械破壁处理上述浆料，最终得到浓度可调的高长径比纳米纤维素纤维的水分散溶液。本发明专利技术提出的制备方法，生产纳米纤维素的原料来源于多样的可再生生物质，处理后的纳米纤维素具有较好的结晶性且带有羧酸盐基团。本方法操作简单，反应条件温和且可控，不仅可应用于实验室研究，还适合工业化生产，对可再生生物质资源的利用和新型生物基材料的构筑具有重要价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物基材料，具体涉及一种以可再生生物质为原料制备纳米纤维素纤维的方法。

技术介绍

1、纤维素具有绿色、成本低、易于降解和可再生的特点，正逐步成为以石化资源为代表的不可再生资源的替代品，制备品种丰富、性能优异的先进功能材料。目前，纤维素球、纤维素薄膜、纤维素水凝胶和纤维素气凝胶等新型生物基材料已相继问世，而纳米纤维素作为上述材料的重要构筑基元正备受研究者青睐。

2、纳米纤维素是指通过对各种来源的纤维素束簇进行处理，得到的直径小于100nm的纤维素聚集体，根据其形态特征纳米纤维素又可以分为纤维素纳米晶体(cncs)、纳米纤维素纤维(cnfs)和细菌纤维素(bcs)等。其中，cnfs保留了纤维素的晶态和非晶态区域，长度通常可以达到几个微米，具有高柔性、易于改性和高长径比的特点，在光电子、生物医疗、传感器制造、食品包装等领域具有广泛应用的前景。

3、目前，研究者不仅实现了从木浆、棉花、竹材等传统纤维素来源中提取纤维素，还实现了从甘蔗渣、菠萝渣、木薯渣等较少用于工业化纤维素生产的非粮生物质中提取纤维素。非粮生物基材料研究的意义除本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种以可再生生物质为原料制备纳米纤维素纤维的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种以可再生生物质为原料制备纳米纤维素纤维的方法，其特征在于：所述步骤1)中，可再生生物质为椰子壳或芹菜杆。

3.根据权利要求1所述的一种以可再生生物质为原料制备纳米纤维素纤维的方法，其特征在于：可再生生物质和去离子水的用量比为1g：2-5mL，机械搅拌时间为15-30min。

4.根据权利要求1所述的一种以可再生生物质为原料制备纳米纤维素纤维的方法，其特征在于：所述步骤2)中，苯和乙醇的体积比为2：1，水浴加热的温度为90℃；抽提处理时间为6h；...

【技术特征摘要】

1.一种以可再生生物质为原料制备纳米纤维素纤维的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种以可再生生物质为原料制备纳米纤维素纤维的方法，其特征在于：所述步骤1)中，可再生生物质为椰子壳或芹菜杆。

3.根据权利要求1所述的一种以可再生生物质为原料制备纳米纤维素纤维的方法，其特征在于：可再生生物质和去离子水的用量比为1g：2-5ml，机械搅拌时间为15-30min。

4.根据权利要求1所述的一种以可再生生物质为原料制备纳米纤维素纤维的方法，其特征在于：所述步骤2)中，苯和乙醇的体积比为2：1，水浴加热的温度为90℃；抽提处理时间为6h；离心处理时间为15min，离心转速为11000rpm。

5.根据权利要求1所述的一种以可再生生物质为原料制备纳米纤维素纤维的方法，其特征在于：所述步骤3)中，制备的亚氯酸钠溶液的浓度为0.102mol/l，所用固体亚氯酸钠纯度为80％；所用乙酸为分析纯，沉淀物、亚氯酸钠溶液和乙酸之间的用量比为30g：100ml：0.769ml；水浴加热温度为75℃，水浴加热反应时间为1h，反应过程中加入转子搅拌，转子转速为500rpm。

6.根据权利要求1所述的一种以可再生生物质为原料制备纳米纤维素纤维的方法，其特征在于：所述步骤4)中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢勇，孙建羽，赵鹏，刘星宇，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：