超疏水磁性纳米纤维素纸的制备方法

摘要

超疏水磁性纳米纤维素纸的制备方法，它涉及一种磁性纳米纤维素纸的制备方法。本发明为了解决现有方法制备的纳米纸疏水效果差、无磁性的技术问题。本方法如下：一、纳米纤维素水液的制备；二、纳米纤维素-磁性纳米颗粒混合液的制备；三、疏水物质的制备；四、磁性纳米纤维素抽滤成膜；五、制备超疏水磁性纳米纤维素纸。本发明制备的超疏水磁性纳米纤维素纸，它的疏水接触角可以高达150°以上、滚动角小于10°；磁强度可达60emu/g；拉伸应力可达90MPa，最大热解温度可达360℃。本发明属于纳米纤维素纸的制备领域。

主权项

超疏水磁性纳米纤维素纸的制备方法，其特征在于超疏水磁性纳米纤维素纸的制备方法按照以下步骤进行：一、纳米纤维素水液的制备：将纯化纤维素加入250ml的烧杯中，加入去离子水至质量浓度为0.1％‑0.3％，加入2g纤维素酶，于50℃条件下预处理2h，然后在90℃处理2h后，真空抽滤并水洗后，重新配成质量浓度为0.1％‑0.3％的水液，再经600bar的高压均质机械处理30min，即得纳米纤维素水液；或者将纯化纤维素装入250ml的烧杯中，加入去离子水至质量浓度为0.1％‑0.3％，依次加入0.1g溴化钠、0.016gTEMPO试剂，磁力搅拌下，加入5ml质量浓度为12％的次氯酸钠溶液，再加入浓度为0.5mol/L的氢氧化钠，调节pH值为10‑10.5，持续反应至pH值不再发生明显变化，结束反应，再加入15ml的无水乙醇，经抽滤、水洗后，再将得到的氧化纤维素置于250ml锥形瓶中，加入去离子水70ml和0.6g亚氯酸钠，用冰乙酸调节pH值至4‑5，然后在70℃磁力搅拌1h，抽滤、水洗，得到羧基化纤维素，然后重新配成0.1％‑0.3％的纤维素水液，再经15000rpm的高速搅拌机机械分散4min，600bar的高压均质机械处理5次，320W功率下强力超声30min，制得纳米纤维素水液；二、纳米纤维素‑磁性纳米颗粒混合液的制备：按照纳米纤维素水液中纳米纤维素质量的10％‑50％称取直径为10‑20nm的磁性纳米颗粒，然后将磁性纳米颗粒在320W超声水浴中超声30min分散于水中，得到磁性纳米颗粒水悬浊液；然后，将纳米纤维素水液与磁性纳米颗粒水悬浊液共混，再往其中加入占纳米纤维素与磁性纳米颗粒总质量0.1％‑1％的表面活性剂，并在320W超声水浴中超声30min，得到纳米纤维素‑磁性纳米颗粒混合水液；三、疏水物质的制备：按质量百分比将0.1％‑0.5％的含氟硅烷偶联剂和99.5％‑99.9％的无水乙醇混合，在室温磁力搅拌5分钟，加入冰醋酸调节pH值至3‑4，在60℃水浴磁力搅拌30min，即得疏水物质；四、磁性纳米纤维素液抽滤成膜：将步骤二的纳米纤维素‑磁性纳米颗粒混合水液倒入玻璃滤器中，于0.08MPa负压下真空抽滤至滤膜无水液滤出，停止真空抽滤，即得滤膜；五、将步骤三的疏水物质倒入步骤四的含滤膜的玻璃滤器中，于0.08MPa负压下真空抽滤至滤膜无水液滤出，停止真空抽滤；再将磁性纳米纤维素膜取出，并在其表面覆盖塑料薄膜，然后置于两块平板玻璃中间，上层玻璃表面再压一重物，于50℃‑80℃下加热24h‑48h后，即得超疏水磁性纳米纤维素纸。