[发明专利]一种高强兼具紫外屏蔽功能的纳米膜的制备方法

摘要

本发明公开了一种高强兼具紫外屏蔽功能的纳米膜的制备方法，属于绿色环保纳米材料及造纸技术领域。该方法采用木质纤维资源为原料，先使用甲酸水解木质纤维原料，可得到木质素、半纤维素糖以及粗纤维素，粗纤维素由于其表面含有酯基并且含有部分木质素，使其在非质子极性有机溶剂中具有很好的界面相容性，经后期低强度机械处理可得到纳米纤维素(CNF)，非质子极性有机溶剂中均匀分散的CNF经抽滤成型后进一步得到高强纳米膜，且非质子极性有机溶剂可回收并重复使用。整个过程中无强酸、强碱、强氧化剂的使用，无废液排出，对环境友好，且制备出的纳米膜性质优异，具有高强、耐水、抗紫外线、柔性等优点。

主权项

1.一种高强兼具紫外屏蔽功能的纳米膜的制备方法，其特征在于：该方法具体包括如下步骤：(1)将木质纤维原料粉碎到所需粒径大小；(2)将步骤(1)粉碎后的木质纤维原料加入到甲酸溶液中，加热搅拌条件下进行水解反应；(3)将水解反应结束后所得混合物料冷却至室温，然后进行过滤使得固液分离，收集分离出的液体，剩余的固体加水继续过滤洗涤至洗涤液呈中性，得粗纤维素，所述粗纤维素中木质素含量为2‑20wt.％；(4)将步骤(3)中收集的液体进行减压蒸馏回收甲酸，甲酸回收率高于90％；然后向减压蒸馏后剩余的固体残余物中加水并充分搅拌溶解，溶解的部分为半纤维素糖，通过离心或过滤得到的沉淀物即为木质素；(5)将步骤(3)中洗涤后的粗纤维素中加入去离子水中，使其中粗纤维素含量15‑25wt.％，然后用PFI磨浆机进行磨浆处理，得到粗纤维素和水的混合浆料；(6)将步骤(5)中磨浆处理后所得浆料过滤除水，剩余粗纤维素加入到非质子极性有机溶剂进行置换处理后，得到纤维素悬浮液；(7)将步骤(6)所得纤维素悬浮液进行高压均质处理、超声破碎处理或盘磨研磨处理，使纤维素纳米化进而得到CNF悬浮液；(8)将步骤(7)所得CNF悬浮液倒入抽滤器中成型，滤液收集后可重复使用，湿膜先在室温自然风干一定时间，然后进行真空干燥，即得到所述高强兼具紫外屏蔽功能的纳米纤维素膜。