[发明专利]利用碱处理纳米纤维素制备三维网状水凝胶的方法

摘要

本发明涉及纤维素合成技术领域，具体地涉及一种利用碱处理纳米纤维素制备三维网状水凝胶的方法。利用碱处理纳米纤维素制备三维网状水凝胶的方法，包括如下步骤：（1）化学法对木粉进行酸碱处理制备纯化纤维素；（2）机械法将纯化纤维素研磨成CNF；（3）纳米纤维素水凝胶的制备。本发明以樟子松木粉为原料，利用化学法（酸碱处理）结合机械法制备了直径为15～30 nm的CNF。将浓度为0.2%的CNF溶液通过真空泵抽滤成直径为7.4 cm的CNF湿膜，然后将其浸泡在NaOH溶液中12h后水洗至中性得到CNF水凝胶。通过本发明制备的CNF水凝胶的拉伸强度为4.8 MPa，弹性模量为11.7 MPa，断裂伸长率为31.2%。

主权项

1.利用碱处理纳米纤维素制备三维网状水凝胶的方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）化学法对木粉进行酸碱处理制备纯化纤维素；将样品置于水浴75℃条件下处理3h，其间每隔1 h 加入1~5%的亚氯酸钠和适量冰醋酸，保持溶液pH在4～5；再用5~8%氢氧化钾脱除其中大部分半纤维素，该过程需将样品置于5~8%氢氧化钾溶液中浸泡12 h，再置于水浴锅中搅拌处理，以除去其中大部分半纤维素；再利用1~5%亚氯酸钠和冰醋酸脱除剩余的木质素，直至样品变白；在酸碱交替处理过程中，需用去离子水将样品清洗至pH 值为中性；整个操作过程中样品始终保持在水润涨状态，以防止纤丝间的团聚；经过以上处理步骤后所得的样品称为纯化纤维素；（2）机械法将纯化纤维素研磨成CNF；将纯化纤维素加水稀释配制成水悬浊液，浓度为0.8~1.2%，搅拌均匀后将经一次研磨后即得到CNF 悬浮液；（3）纳米纤维素水凝胶的制备；配置质量分数为0.2%的CNF 溶液，搅拌均匀之后，倒入砂芯漏斗中，通过真空泵抽滤至不滴水状态；从砂芯漏斗中取出样品，得到CNF 湿膜，膜的厚度控制在0.3~0.5 mm 左右；将得到的CNF 湿膜样品浸泡在NaOH溶液中，然后将样品取出，用去离子水清洗至pH 值为中性后得到CNF 水凝胶。