[发明专利]一种高强高韧纤维素纳米晶彩色膜及其制备方法

权利要求书

1.一种纤维素纳米晶彩色膜，其特征在于：该彩色膜仅包含纤维素纳米晶组分,该彩色膜的拉伸强度为75-120MPa，断裂伸长率为2.4～7.7％；

该彩色膜的颜色可通过改变碱液处理的时间进行调控，并且该彩色膜具良好的耐热性，最大热降解速度温度为290－300℃；

该彩色膜是通过首先以纤维素纳米晶为原料制得彩色薄膜，再将该薄膜用浓度为10～30％碱溶液在50～70℃处理3-9h，从而获得高强高韧和耐热性的纤维素纳米晶彩色膜。

2.如权利要求1中所述的纤维素纳米晶彩色膜，其特征在于：该纤维素纳米晶彩色膜采用浇铸成膜、抽滤成膜或其他常规成膜方法制备。

3.权利要求1中所述的纤维素纳米晶彩色膜的制备方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

1)纤维素纳米晶悬浮液的制备：将纸浆纤维素加入到浓硫酸中加热搅拌进行酸解，后加入去离子水终止反应，将溶液静置后去除上清液，将下层溶液进行离心分离，将离心获得的沉淀进行洗涤并重复离心，直至上清液变浑浊；加入适量水再次离心，获得稳定分散的纤维素纳米晶悬浮液，将该悬浮液超声处理后置于冰箱冷藏层备用；

2)将上述步骤获得的纤维素纳米晶悬浮液稀释至0.5～1.5％，将稀释后的纤维素纳米晶悬浮液超声处理0.5～15h；

3)取适量上述超声处理的纤维素纳米晶悬浮液成膜制备得到纤维素纳米晶膜；

4)将获得的纤维素纳米晶膜置于10～30％的碱溶液中加热并静置处理3～9小时，将处理后的膜水洗以去除膜上残留的碱，再干燥，最终获得纤维素纳米晶彩色膜。

4.根据权利要求3所述的纤维素纳米晶彩色膜的制备方法，其特征在于所用的碱为KOH、NaOH或LiOH。

5.根据权利要求1中所述的纤维素纳米晶彩色膜，其特征在于纤维素纳米晶在浓碱处理后纤维素纳米晶的晶型发生变化，由FormⅠ晶型变为FormⅡ晶型，且无定形区含量提高至25％～40％。

6.根据权利要求3所示的方法，其特征在于，通过碱溶液的处理可以使得纤维素纳米晶薄膜的最大降解速度温度提高100-140摄氏度。

7.权利要求1所述的纤维素纳米晶彩色膜在防伪标识材料、非线性光学材料、圆偏振材料、偏振光检测器及生物传感器领域的应用。