[发明专利]一种纳米纤维素/纤维素醚复合增强水泥材料及其制备方法

权利要求书

1.一种纳米纤维素/纤维素醚复合增强水泥材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）含植物纤维素的原料粗制提纯得纳米纤维素预制液；

（2）纳米纤维素预制液制得纤维素醚液；

（3）纤维素醚液中加入氢碘酸，混合均匀后喷雾干燥获得纳米纤维素/纤维素醚复合材料；所述氢碘酸的浓度为40%-80%，氢碘酸加入量与纤维素质量之比为1:5-10；所述喷雾干燥条件为20-2000mL/h的物料处理速度，进风温度控制为150-170℃，出风温度为100-120℃，喷口直径为0.5mm-0.7mm；

（4）纳米纤维素/纤维素醚复合材料与混凝土混合均匀后得纳米纤维素/纤维素醚复合增强水泥材料。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述原料为废纸，所述纳米纤维素预制液的提纯方法为：将碎化后的废纸按1:25-30的质量比浸渍于60%-70%的硫酸溶液中，在20-60℃条件下搅拌水解4-5h得到纸浆水解液，随后稀释至pH为3-5，捞出浮渣，将剩余纸浆水解液离心分离获得纳米纤维素预制液。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述纤维素醚液的制备方法为：

2a.制备碱纤维素：将上述纳米纤维素预制液浓缩至纤维素的质量分数为30-40%，加入NaOH溶液至pH为11-13，得碱纤维素；

2b.醚化：将碱纤维素与醚化剂反应，中和溶液，得纤维素醚液。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述的醚化剂为一氯乙酸，所述一氯乙酸的添加量为纤维素质量的50-60%。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，所述纳米纤维素/纤维素醚复合材料与混凝土混合均匀的方法为：

A.按需要的比例配制水泥、砂料和石料；

B.将步骤（3）所得的纳米纤维素/纤维素醚复合材料加入水中，搅拌超声均匀后缓慢加入到配制好的水泥、砂料和石料中，直至达到需要比例，得纳米纤维素/纤维素醚复合增强混凝土；

C.将步骤B所得的混凝土倒入模具中成型得纳米纤维素/纤维素醚复合增强水泥材料。

6.如权利要求1或5所述的制备方法，其特征在于，所述的纳米纤维素/纤维素醚复合增强水泥材料为水泥板、水泥管道或水泥砖。

7.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤B中，所述纳米纤维素/纤维素醚复合材料与水的比例为0.1-0.2:1。

8.一种由权利要求1-6任一所述制备方法制备的纳米纤维素/纤维素醚增强水泥材料。