[发明专利]以天然纤维素纤维分离纳米原纤制备原纤膜的方法及用途

说明书

本发明提供了一种以天然纤维素纤维分离纳米原纤制备原纤膜的方法，其特征在于，包括：将单细胞管纤维絮体按固液比1∶30～1∶50浸没于60～98℃的含NaOH和H₂O₂的混合溶液中，搅拌并同步超声波震荡1～10小时后，得到含纳米纤维素原纤的混合液；将所得的含纳米纤维素原纤的混合液进行一级离心分离，得到纤维素原纤的混合液；将所得的纤维素原纤的混合液进行二级离心分离，收集亚微米纤维素原纤集束体；将所得的亚微米纤维素原纤集束体以无离子水清洗得到纤维素原纤集束体清液，成膜，得到纳米原纤膜。本发明靶向性溶胀与溶解原纤间质与超声波微气泡冲击扩大而高效、低损伤地分离获得微原纤集束体、微原纤和基原纤。

技术领域

本发明涉及一种以椰壳纤维分离纳米原纤制备原纤膜的方法，特别是一种利用离心分离方法制备椰壳纳米纤维素原纤膜的方法。

背景技术

纤维素是自然界取之不尽、用之不竭、绿色、无污染的可再生资源，地球上每年生长的植物纤维素高达数亿吨，超过了现有石油总储量，但利用量微乎及微。绝大部分为自然降解和作为燃料燃烧，这本身就是一种污染。据报道由环境污染和生态破坏造成的损失已占到GDP总值的15％，这意味着一边是9％的经济增长，一边是15％的损失率。在人类社会面临资源贫乏、能源危机、环境污染等诸多问题时，植物资源作为地球上分布广泛、来源丰富、可持续利用的纤维资源，具有巨大的开发利用潜力，受到全世界的普遍重视，并已成为可持续资源和新材料的利用与发展方向之一。而从植物纤维中提取制备纳米纤维素原纤作为拓展纤维资源的一种途径，得到人们的广泛关注。

椰子是热带地区主要的木本油料作物之一，海南地属亚热带和热带地区，椰子资源十分丰富。椰子一年均可产果，产果高峰期为9月至次年1月，产果寿命长达80年。每株椰树在80年树龄前的平均年产果实50～200个。海南栽培椰树已有2000年的历史，直到解放后才开始规模化种植。现年均产量可达2.2～2.4亿个，约占全国总产量的99％。作为椰子产业的附属物——椰壳纤维，若每个椰子产椰壳纤维200g/个，海南省每年的椰壳纤维资源可达4.4～4.8万吨。

椰壳纤维从椰壳中分离、除杂、去皮胶后获得的天然纤维素纤维，具有韧性强、防潮、透气、抑菌等特性。目前的主要用途有坐垫、绳索、刷子、室内装潢(少数民族或者外国人会用其做成各种形状置于室内)、制活性炭、燃料等，也被当做废弃物自然降解或焚烧。作为纺织用椰壳纤维主要产品是垫子、地毯、绳索、罗网、门垫等。然而，所有这些应用及产品都是以椰壳纤维本身制成的纺织品及应用。