[发明专利]基于废纸的复合形貌纳米纤维素透明薄膜及其制备方法

说明书

本发明公开的基于废纸的复合形貌纳米纤维素透明薄膜，按重量百分比，由以下组分组成：1.59％～1.97％废纸、31.86％～39.29％去离子水、0％～0.38％脱墨剂、58.52％～66.14％质量分数为98％的浓硫酸，上述组分重量百分比之和为100％。该透明薄膜具有较高的结晶度、良好的热性能以及氧气阻隔性能，在包装等领域具有广阔的应用前景。还公开了基于废纸的复合形貌纳米纤维素透明薄膜的制备方法。

技术领域

本发明属于废弃物资源化再利用以及纳米材料提取制备领域，具体涉及 一种基于废纸的复合形貌纳米纤维素透明薄膜，还涉及该种基于废纸的复合 形貌纳米纤维素透明薄膜的制备方法。

背景技术

全球每年产生废纸超过四亿吨，废纸数量大但回收率低，有相当一部分 废纸依然通过填埋或焚烧进行处理，给环境带来巨大的压力，仅有大约 50％～65％的废纸被回收，且回收利用途径单一，大多数用于生产再生纸， 产品附加值较低，无形中造成资源的浪费。因此，寻求一种实现废纸高质量 回收利用的新途径，具有重要的现实意义和社会效益。

废纸中含有大量的纤维素，且具有来源丰富、价格低廉等特点，是一种 优良的纤维素资源。基于绿色发展新理念，利用废纸来生产应用广泛的纳米 纤维素，不仅可以减少纸资源的浪费，有利于环保，而且实现了资源的合理 化利用，进一步开拓废纸的回收利用途径。薄膜材料已成为当前研究的热点， 以纤维素为原材料制备薄膜材料，在包装领域具有良好的应用前景，在生产 生活中发挥着重要作用，对于发展绿色化学，促进人类可持续发展具有重要 意义。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种基于废纸的复合形貌纳米纤维素透明 薄膜，具有较高的结晶度、良好的热性能以及氧气阻隔性能，在包装等领域 具有广阔的应用前景。

本发明的第二个目的是提供一种基于废纸的复合形貌纳米纤维素透明 薄膜的制备方法。

本发明所采用的第一个技术方案是，基于废纸的复合形貌纳米纤维素透 明薄膜，

按重量百分比，由以下组分组成：1.59％～1.97％废纸、31.86％～39.29％ 去离子水、0％～0.38％脱墨剂、58.52％～66.14％质量分数为98％的浓硫酸， 上述组分重量百分比之和为100％。

本发明所采用的第二个技术方案是，基于废纸的复合形貌纳米纤维素透 明薄膜的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，按重量份分别称取以下组分：1.59％～1.97％废纸、31.86％～ 39.29％去离子水、0％～0.38％脱墨剂、58.52％～66.14％质量分数为98％的浓 硫酸，上述组分重量百分比之和为100％；

步骤2，制备废纸纤维，具体操作步骤如下：

步骤2.1，将废纸粉碎，加入去离子水与脱墨剂浸泡，得到废纸液；

步骤2.2，将步骤2.1所得废纸液倒入打浆机中进行打浆，打浆结束将其 倒入标准检验筛中，用水多次冲洗，去除浮沫，并沥干水分，得到废纸浆；

步骤2.3，将废纸浆置于培养皿中，放入电热鼓风干燥箱中烘干得到废 纸饼；

步骤2.4，将烘干后的废纸饼掰碎，并放入粉碎机中打碎，得到废纸纤 维；

步骤3，制备废纸基纳米纤维素，具体操作步骤如下：

步骤3.1，将质量分数为98％浓硫酸稀释至质量分数为59％浓度的硫酸；

步骤3.2，称取废纸纤维，加入稀释后的硫酸，搅拌至溶解，再将其在 水浴条件下搅拌，得到酸化后的悬浊液A；

步骤3.3，将悬浊液A以10倍稀释，冷却静置，得到悬浊液B；

步骤3.4，将悬浊液B进行抽滤洗涤，并透析，得到中性的纳米纤维素 悬浊液；