[发明专利]一种层叠组装的增强纸基及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种层叠组装的增强纸基的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：

(1)将纳米纤维素与水混合，得到纳米纤维素悬浮液；

(2)将甲壳素进行酸水解，得到纳米甲壳素晶须悬浮液；

(3)向针叶木纸浆纤维中加入Na₂SO₄溶液和步骤(2)中得到的纳米甲壳素晶须悬浮液，调节pH值至4.5～7.5，搅拌完成第一层沉积，得到复合纤维I；

(4)向步骤(3)得到的复合纤维I中加入Na₂SO₄溶液和步骤(1)中得到的纳米纤维素悬浮液，调节pH值至4.5～7.5，搅拌，在复合纤维I上完成第二层沉积，得到复合纤维II；

(5)步骤(3)和(4)往复循环，然后将获得的层叠组装的复合纤维造纸，得到层叠组装的增强纸基；

步骤(3)中所述的针叶木纸浆纤维的用量为针叶木纸浆纤维、Na₂SO₄溶液和纳米甲壳素晶悬浮液总质量的0.1％；

步骤(4)中所述的复合纤维I的用量为复合纤维I、Na₂SO₄溶液和纳米纤维素悬浮液总质量的0.1％；

步骤(5)中所述的循环的次数为5～20次。

2.根据权利要求1所述的层叠组装的增强纸基的制备方法，其特征在于：

步骤(1)中所述的纳米纤维素悬浮液中纳米纤维素的质量分数为0.1～2％；

步骤(2)中所述的纳米甲壳素晶须悬浮液中纳米甲壳素晶须的质量分数为0.1～2％；

步骤(3)中所述的Na₂SO₄溶液的浓度为质量百分比1～10％。

3.根据权利要求1所述的层叠组装的增强纸基的制备方法，其特征在于：

步骤(3)和(4)中所述的搅拌的条件为：25℃条件下，100～500r/min搅拌10～30min。

4.根据权利要求1所述的层叠组装的增强纸基的制备方法，其特征在于：

步骤(1)中所述的纳米纤维素通过如下方法制备得到：以秸秆为原料，采用TEMPO氧化的方法氧化纤维，再用高压均质机处理，得到纳米纤维素。

5.根据权利要求1所述的层叠组装的增强纸基的制备方法，其特征在于：

步骤(1)中所述的纳米纤维素通过如下方法制备得到：往绝干秸秆中添加NaBr、TEMPO和NaClO搅拌进行反应，调pH至碱性，再用高压均质机处理，得到纳米纤维素；其中，秸秆、NaBr、TEMPO和NaClO的质量比1:0.1～0.15：0.01～0.015：0.7～0.75；

所述的秸秆为小麦秸秆；

所述的pH的范围为10.0～10.3；

所述的高压均质机处理的条件为：在温度为5～15℃、压力为10000～25000psi条件下处理3～10次。

6.根据权利要求1所述的层叠组装的增强纸基的制备方法，其特征在于：

步骤(2)中所述的纳米甲壳素晶须悬浮液通过如下方法制备得到：将甲壳素置于盐酸中，加热进行酸水解，然后离心分离出悬浊液，再洗涤至中性，浓缩，得到纳米甲壳素晶须悬浮液；

所述的盐酸的浓度为质量百分比10～20％；

所述的酸水解的条件为：90～110℃条件下水解0.5～3h。

7.一种层叠组装的增强纸基，其特征在于：通过权利要求1～6任一项所述的方法制备得到。

8.权利要求7所述的层叠组装的增强纸基在特种纸领域，生物医学抗菌材料领域，或食品包装材料领域中的应用。