[发明专利]一种高效率、低能耗制备纳米纤维素的方法

权利要求书

1.一种高效率、低能耗制备纳米纤维素的方法，其特征在于具体步骤为：

(1)首先对纤维材料进行预处理，预处理方法有羧甲基化、羧乙基改性、高碘酸钠氧化中的一种或几种组合；(2)洗涤、压滤浓缩步骤(1)获得的纤维材料的浓度至6％-15％；(3)泵送步骤(2)获得的高浓度纤维浆料至研磨机中；(4)连续循环研磨数遍，即得到高浓度的纳米纤维素凝胶，

其中，所述的步骤(2)中的洗涤为，将步骤(1)得到浆料洗涤数次，至滤液的电导率小于30μS/cm；

所述的步骤(3)中使用的泵送设备为具有螺旋进料结构的立式螺杆泵，泵送压力为0.2MPa～0.8MPa；

步骤(4)中的研磨工艺条件为磨盘间隙-50μm～+50μm，磨盘转速500rpm～3000rpm，研磨遍数1～30遍；

制备得到的纳米纤维素的浓度大于6％，纤维直径小于100nm，单位产品制备能耗小于1000kWh/t。

2.根据权利要求1所述的一种高效率、低能耗制备纳米纤维素的方法，其特征在于：

立式螺杆泵的料浆泵送流量为3L/min；

研磨机设备为系列超细粉碎研磨机。

3.根据权利要求1或2所述的一种高效率、低能耗制备纳米纤维素的方法，其特征在于：

所述的步骤(1)中的纤维材料为绝干质量1000g的漂白阔叶木硫酸盐纸浆纤维；

所述的步骤(2)中，纤维材料的浓度为6.72％；

立式螺杆泵的泵送出口压力为0.2MPa，研磨机的磨盘间隙为10μm，磨盘转速为1500rpm；

浆料连续循环研磨25min；

得到的纳米纤维素的浓度为6.98％，纤维直径20-50nm，产率为89％；

研磨过程中的电量消耗为0.74kWh。

4.根据权利要求1或2所述的一种高效率、低能耗制备纳米纤维素的方法，其特征在于：

所述的步骤(1)中的纤维材料为绝干质量1000g的漂白阔叶木硫酸盐纸浆纤维；

所述的步骤(2)中，纤维材料的浓度为8.45％；

立式螺杆泵的泵送出口压力为0.35MPa；

得到的纳米纤维素的浓度为8.66％，纤维直径20-50nm，产率为84％；

研磨过程中的电量消耗为0.65kWh。

5.根据权利要求1或2所述的一种高效率、低能耗制备纳米纤维素的方法，其特征在于：

所述的步骤(1)中的纤维材料为绝干质量1000g的漂白阔叶木硫酸盐纸浆纤维；

所述的步骤(2)中，纤维材料的浓度为10.12％；

立式螺杆泵的泵送出口压力为0.45MPa；

得到的纳米纤维素的浓度为10.37％，纤维直径20-50nm，产率为86％；研磨过程中的电量消耗为0.53kWh。