[发明专利]一种可持续地制备纳米纤维素的方法

摘要

本发明公开了一种绿色经济可持续的制备纳米纤维素的方法，所述制备方法包括以下步骤：1)将纤维素原料与有机酸进行水解酯化；2)离心沉降对处理后的纤维素进行预洗涤，分离出有机酸继续循环使用，洗涤后的纤维素悬浮液经过透析后除去残酸和副产物；3)透析后的悬浮液分离得到小颗粒纤维素纳米晶体；4)悬浮液下层沉淀的纤维素固体通过高压均质机或超声破碎的物理机械处理得到胶状纤维素纳米纤丝。本发明中制备过程使用相对安全和绿色的食品级有机酸来同步水解和酯化改性纤维素原料，与无机强酸相比，所用有机酸腐蚀性较低，沸点较高，反应压力小容易控制，操作简单，并且可同时获得质量稳定的纤维素纳米晶体和纤维素纳米纤丝产品。

主权项

一种纳米纤维素的制备方法，所述方法包括以下步骤：1)将纤维素原料加入到配置好的有机酸溶液中加热搅拌水解酯化纤维素，所述有机酸包括：苹果酸、丙酮酸、酒石酸和乳酸中的一种或几种混合；所述有机酸的pKa在2.49‑3.86之间；2)通过离心沉降的方法对步骤1)中处理后的纤维素进行预洗涤，分离出水解液中的有机酸可通过结晶、萃取等发酵工业中常用的方法回收继续循环使用，洗涤后的纤维素悬浮液经过透析后除去残酸和副产物；3)透析后的悬浮液自然静置后，上层悬浮液含有大量具有良好分散性的小颗粒纤维素纳米晶体，可通过常规分离方法分离使用；4)步骤3)中悬浮液下层沉淀的纤维素固体通过高压均质机或超声破碎的物理机械处理进一步破坏其天然结构，得到胶状纤维素纳米纤丝；根据需要也可通过不同离心力分级分离得到不同粒径和表面电荷的纤维素纳米纤丝。