[发明专利]一种基于亚麻纤维的多尺度纳米纤维素膜制备方法

说明书

本申请公开了一种基于亚麻纤维的多尺度纳米纤维素膜制备方法，称取亚麻植物纤维，再加入硫酸水解进行预处理，水解结束后，加入水终止反应，得纤维悬浮液，将得到的纤维悬浮液离心洗涤，收集离心所得液体为预处理液；用碱溶液调节离心所得固体残渣至中性，再离心洗涤，除去无机盐，得活化亚麻植物纤维，采用膜分离的方法分别回收收集到的预处理液中的碳水化合物组分和残余硫酸，将得到的亚麻活化植物纤维稀释，盘磨，得活化亚麻植物纤维悬浮液，将得到的亚麻活化植物纤维悬浮液高压均质，得到纳米亚麻纤维素悬浮液。本申请提供了多尺度基于亚麻纤维的纳米纤维素膜制备方法。

技术领域

本申请涉及一种基于亚麻纤维的多尺度纳米纤维素膜制备方法，具体是一种基于亚麻纤维的多尺度纳米纤维素膜制备方法。

背景技术

近年来，难降解的塑料垃圾已经成为世界公认的治理难题，我国为限制和减少塑料的使用，规定从2008年6月1日起全国范围内禁止生产、销售、使用厚度小于0.025mm的塑料购物袋，所用的超市、商场、集贸市场等商品零售场所实行塑料购物袋有偿使用制度，一律不得免费提供塑料购物袋，2018年起我国全面禁止废塑料的进口，近年来，随着仿生学的发展和人们环保意识的增强，通过仿生方法生产一种可降解的环境友好型薄膜以用于食品包装及材料表面功能修饰的想法受到社会普遍关注，纳米纤维素来源广泛，强度较高，且其本身可降解，由天然纤维素得到的纳米纤维素，具有纤维素不具备的一些优异强度和物理化学性能，成为了国内外研究的热点，纳米纤维素作为天然可再生生物质高分子功能材料，在生物、医药、造纸和食品等领域具有广阔的应用前景。

纤维素作为自然界广泛存在的生物可降解材料，受到了各界广泛的关注。由其衍生出的纳米纤维素材料，凭借其巨大的比表面积、优良的力学性、高结晶度、高亲水性、超精细结构等性能受到了研究者的青睐。利用纳米纤维素制备的薄膜，具有良好的生物可降解性能，气体阻隔性能，力学性能和透光性，在替代塑料薄膜方面具有巨大的潜力，同时纳米纤维素薄膜在开发新材料方面也具有很大潜力，传统制备纳米纤维素的方法有化学法和机械法，化学法中常用的是酸水解法，酸水解中硫酸是最常用的无机酸。通常用64%硫酸在45℃下水解30min左右得到纳米纤维素，这种方法通常耗时长且得率较低(约30%)。机械法主要采用精磨处理，耗能较高。因此，针对上述问题提出一种基于亚麻纤维的多尺度纳米纤维素膜制备方法。

发明内容

一种基于亚麻纤维的多尺度纳米纤维素膜制备方法，所述电网规划的综合评价方法包括如下步骤：

（1）称取亚麻植物纤维，再加入硫酸水解进行预处理，水解结束后，加入水终止反应，得纤维悬浮液；

（2）将步骤（1）得到的纤维悬浮液离心洗涤，收集离心所得液体为预处理液；用碱溶液调节离心所得固体残渣至中性，再离心洗涤，除去无机盐，得活化亚麻植物纤维；

（3）采用膜分离的方法分别回收步骤（2）收集到的预处理液中的碳水化合物组分和残余硫酸；

（4）将步骤（2）得到的亚麻活化植物纤维稀释，盘磨，得活化亚麻植物纤维悬浮液；

（5）将步骤（4）得到的亚麻活化植物纤维悬浮液高压均质，得到纳米亚麻纤维素悬浮液；

（6）将纳米纤维素悬浮液加热至80～90℃，配成0.5‰～0.9‰,、1‰～1.99%以及2%～3%的三份悬浮液，并搅拌均匀；

（7）将上述分散均匀的纳米纤维素悬浮液通过流浆箱布浆后均匀地喷涂于成型板上，成型板加热至110～125℃；

（8）控制成型板的加热长度及纸机车速，使纳米纤维素悬浮液中水分含量降至20～30%，得到纳米纤维素薄膜湿纸页；

（9） 将纳米纤维素薄膜湿纸页经真空压榨后水分含量降至10～20%，继续将纳米纤维素薄膜湿纸页经烘箱干燥后水分含量降至2.5～6%，得到基于亚麻纤维的多尺度的纳米纤维素薄膜。