本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)度透明納米纖維素紙的制備方法。
背景技術(shù)：
纖維素作為一種可再生生物質(zhì)資源，自古以來就與人們的生活息息相關(guān)。近些年，隨著納米技術(shù)的不斷發(fā)展，來源生物質(zhì)材料的纖維素納米纖維和纖維素納米晶的研究與應(yīng)用也逐步受到人們的關(guān)注。納米纖維素具有特殊的物理和化學(xué)特性，它在作為復(fù)合材料的增強(qiáng)組分方面已經(jīng)取得了顯著的成效。而納米纖維素在紙的性能改善方面已有了初步的應(yīng)用，一方面納米纖維素獨(dú)特的力學(xué)強(qiáng)度對(duì)紙張有著增強(qiáng)效果，另一方面納米纖維素高比表面積使其更有利于引入功能性組分制備出功能紙。同時(shí)，高結(jié)晶性和微小直徑(5～20 nm)的納米纖維素也使透明紙的制備成為可能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明旨在提出一種高強(qiáng)度透明納米纖維素紙的制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案在于：
1、高強(qiáng)度透明納米纖維素紙的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：
（1）納米纖維素的制備：
將烘干毛竹切片打磨粉碎后過60目篩，稱取2g的樣品用苯醇混合液抽提6 h，將苯醇抽提過的樣品移入到綜纖維素測(cè)定儀中，加入65 mL蒸餾水、0.5mL冰乙酸和0.6g亞氯酸鈉，置于75℃恒溫水浴中加熱1h，并不斷搖瓶，重復(fù)4次，過濾洗滌后得到綜纖維素；再用NaOH溶液處理后得到α-纖維素。將得到的α-纖維素分散到50mL水中，采用高壓M-110P射流納米均質(zhì)機(jī)內(nèi)腔孔徑為87mm，操作壓力為20000 psi均質(zhì)12次后得到納米纖維素的水溶膠，經(jīng)稀釋調(diào)節(jié)后得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%的NFC水溶膠；
（2）納米纖維素紙的制備：
取10 mL上述NFC水溶膠用微孔濾膜抽濾30min后，在微孔濾膜表面形成NFC層；將微孔濾膜連同樣品層一起浸泡在丙酮中，反復(fù)沖洗3～5次除去微孔濾膜，并在室溫下晾干得到納米纖維素紙。
本發(fā)明的技術(shù)效果在于：
本發(fā)明采用高壓均質(zhì)技術(shù)制備毛竹納米纖維素，利用微濾沉積和聚乙烯基體拋光制備出透明的納米紙。納米纖維素在沉積過程中形成多孔具有三維網(wǎng)絡(luò)的納米紙，聚乙醇對(duì)納米紙的孔隙起到了填充作用，減少了光的散射，增加了納米纖維間的相互作用，從而使產(chǎn)品表現(xiàn)出高的力學(xué)強(qiáng)度和良好的透明性，與傳統(tǒng)的紙相比這種高透明紙?jiān)谧鳛楣鈱W(xué)器件以及包裝材料技術(shù)領(lǐng)域有著一定的應(yīng)用潛力。
具體實(shí)施方式
高強(qiáng)度透明納米纖維素紙的制備方法，包括如下步驟：
（1）納米纖維素的制備：
將烘干毛竹切片打磨粉碎后過60目篩，稱取2g的樣品用苯醇混合液抽提6 h，將苯醇抽提過的樣品移入到綜纖維素測(cè)定儀中，加入65 mL蒸餾水、0.5mL冰乙酸和0.6g亞氯酸鈉，置于75℃恒溫水浴中加熱1h，并不斷搖瓶，重復(fù)4次，過濾洗滌后得到綜纖維素；再用NaOH溶液處理后得到α-纖維素。將得到的α-纖維素分散到50mL水中，采用高壓M-110P射流納米均質(zhì)機(jī)內(nèi)腔孔徑為87mm，操作壓力為20000 psi均質(zhì)12次后得到納米纖維素的水溶膠，經(jīng)稀釋調(diào)節(jié)后得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%的NFC水溶膠；
（2）納米纖維素紙的制備：
取10 mL上述NFC水溶膠用微孔濾膜抽濾30min后，在微孔濾膜表面形成NFC層；將微孔濾膜連同樣品層一起浸泡在丙酮中，反復(fù)沖洗3～5次除去微孔濾膜，并在室溫下晾干得到納米纖維素紙。
本發(fā)明采用高壓均質(zhì)技術(shù)制備毛竹納米纖維素，利用微濾沉積和聚乙烯基體拋光制備出透明的納米紙。納米纖維素在沉積過程中形成多孔具有三維網(wǎng)絡(luò)的納米紙，聚乙醇對(duì)納米紙的孔隙起到了填充作用，減少了光的散射，增加了納米纖維間的相互作用，從而使產(chǎn)品表現(xiàn)出高的力學(xué)強(qiáng)度和良好的透明性，與傳統(tǒng)的紙相比這種高透明紙?jiān)谧鳛楣鈱W(xué)器件以及包裝材料技術(shù)領(lǐng)域有著一定的應(yīng)用潛力。