一种强酸预处理辅助制备纤维素纳米纤丝的方法

摘要

一种强酸预处理辅助制备纤维素纳米纤丝的方法，首先利用60-70wt%浓硫酸或盐酸在40-60℃条件下将漂白纸浆纤维水解预处理1.0-1.5h，润胀、溶解和打开纤维素部分无定形区，然后利用高速均质化机械剪切快速获得纤维素纳米纤丝。通过这种方法获得的纤维素纳米纤丝生产过程能耗降低、纤维结晶度高、纤维长径比大、热稳定性好，能广泛用于增强复合材料、吸尘过滤材料、生态环保材料、及生物医用材料等领域。

主权项

一种强酸预处理辅助制备纤维素纳米纤丝的方法，其特点在于，包括以下步骤：第1步：将漂白纸浆纤维在去离子水中润胀24h，然后高速搅拌分散0.5h，调节成固体质量分数1.5~2.0%的悬浮状溶液，该混合液再经超细胶体磨反复剪切3~5次，胀化和剪短原料纤维，预磨纤维溶液经离心分离后去除上层液体后再高速离心甩干；第2步：甩干后的纤维进行浓硫酸或浓盐酸水解，酸的浓度为60~70wt%，酸解时间1.0~1.5h，酸解温度控制在40~60℃，纤维与水解酸液的比配为2~8g/ml；第3步：将酸解液反复水洗至中性，先加入一定量的碱中和未反应的酸，再经布氏漏斗将预处理纤维反复去离子水水洗，水洗后的纤维离心分离调节至固含量1.5~2.0%；第4步：预处理纤维高压高强机械剪切加工，水洗后的酸解预处理纤维溶液在微射流高压均质机内机械剪切处理，其中在200μm反应腔内循环剪切10次，再在87μm反应腔内剪切5次即可成型。