一种棉花纤维素纳米纤丝薄膜的制备方法

摘要

本发明是一种棉花纤维素纳米纤丝薄膜的制备方法，工艺步骤包括，一、化学预处理；二、机械分离；三、制备薄膜。优点：本发明是通过酸碱预处理结合研磨木粉制备而成，主要用亚氯酸钠在酸性条件下去除木粉中的木质素，再用稀释的氢氧化钾去除木粉中半纤维素，剩下的基本是纤维素，最后用稀盐酸对纤维素进行开纤处理。开纤处理降低了纤丝内部之间氢键作用力，得到高长径比的生物质纤维素纳米纤丝。利用盐酸处理除去了纤维中的矿物质，对纯化纤维素中的碱不溶半纤维素产生影响，纯化纤维素纤维的效果。化学组分通过傅里叶变换红外进行检测。研磨处理简单易操作，可进行大批量生产。弹性模量为3463.23MPa，拉伸强度为87.38MPa。

主权项

一种棉花纤维素纳米纤丝薄膜的制备方法，其特征是该方法包括如下工艺步骤，一、化学预处理；二、机械分离；三、制备薄膜；所述的化学预处理工艺步骤一，包括1）精确称量出4g棉花；2）将棉花移入250ml的烧杯中，加入100ml 蒸馏水、0.5ml 冰醋酸和0.6g 亚氯酸钠，用玻璃棒搅拌均匀，用保鲜膜封住杯口，放入75℃恒温水浴锅中加热1h，杯中放入磁石进行不断搅拌，使得反应更加充分，搅拌1小时后用真空抽滤泵和布氏漏斗进行过滤，并用蒸馏水不断洗涤试样直到过滤液成中性；制得棕纤维素纤维；3）将棕纤维素纤维装入250ml 烧杯中，倒入100ml 质量浓度为4%的氢氧化钾溶液，用保鲜膜封住杯口后放入90℃恒温水浴锅中加热2小时，并在杯中放入磁石不断搅拌，搅拌2小时后用真空抽滤泵和布氏漏斗过滤，并用蒸馏水反复洗涤，以除去半纤维素，直到过滤液成中性，这样得到纯化纤维素纤维；4）将纯化纤维素纤维倒入250ml烧杯中，加入100ml浓度为1%的HCl，用保鲜膜封住杯口，放入80℃恒温水浴锅中加热2h，并用磁石进行搅拌，然后用真空抽滤泵和布氏漏斗过滤，并用蒸馏水反复洗涤，直到过滤液成中性；5）将成中性的过滤液配置成质量浓度为1%的水悬浊液，然后进行研磨处理：磨盘之间间隙为0，研磨次数为30次，研磨转速为1500rpm；即制得样品；操作过程中的棉花纤维始终保持水润胀状态，以防止纤丝间的聚集；所述的机械分离工艺步骤二，采用研磨法：将前述中化学预处理后的样品配置成1%质量浓度的悬浊液后加入到250ml的烧杯中，在研磨机出料口放置一个250ml的空烧杯以盛放出料样品，空烧杯要浸入到装有冰水的容器中，以防止研磨样品温度过高发生降解，打开研磨机开关，转速设定为1500rpm，旋转研磨转盘距离旋钮，当刻度达到0时倒入样品，研磨30次，制得棉花纤维素纳米纤丝，机械分离方法中的棉花纤维始终保持水润胀状态，以防止纤丝间的聚集；所述的制备成膜工艺步骤三，包括1）将机械分离后的棉花纤维素纳米纤丝，取200ml；2）利用真空抽滤泵和布氏漏斗进行抽滤，样品因失水而成棉花纤维素纳米纤丝薄膜，棉花纤维素纳米纤丝薄膜直径为90mm；3）将棉花纤维素纳米纤丝薄膜用两块玻璃板平压夹持放入干燥箱中55℃烘干，烘干48小时。