[发明专利]一种同步制备纳米木质素颗粒和纳米纤维素纤维的方法

权利要求书

1.一种从农林生物质原料同步制备纳米木质素颗粒和纳米纤维素纤维的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：对农林生物质原料进行预处理，脱除其中的半纤维素，获得组织结构疏松的纤维物料；农林生物质原料的预处理包括以下步骤：

SS1：将农林生物质原料自然风干并粉碎成2~5cm的长条；

SS2：将粉碎后的农林生物质原料加入超声波辅助汽爆设备中，通入水蒸气，调节设备内压力为1.8~2.5MPa，开启超声波发生器，控制超声功率为100~500W，频率为24~80Hz，占空比为0.2~0.8；超声3~30min后关闭超声波发生器，并快速打开阀门泄压爆破，完成农林生物质原料的预处理；

S2：将纤维物料分散在去离子水中，加入调控剂，并用碱液将溶液pH值调节为9~11，然后对混合物进行球磨，得浆料；所述调控剂为十六烷基三甲基溴化铵或聚乙二醇；

S3：对所述浆料进行离心处理，分离沉淀和上清液；

S4：将S3所得沉淀分散于去离子水中并以60~90W的功率超声振荡10~30min，然后纳滤膜过滤，得纳米纤维素纤维；

S5：在搅拌条件下向S3所得上清液中滴加质量浓度为5~10%的盐酸溶液，至溶液颜色突变为深黄色，然后离心，弃去上清液，沉淀分散于去离子水中，然后纳滤膜过滤，得纳米木质素。

2.根据权利要求1所述的从农林生物质原料同步制备纳米木质素颗粒和纳米纤维素纤维的方法，其特征在于：所述农林生物质原料为农作物秸秆、木材和竹材的至少一种。

3.根据权利要求1所述的从农林生物质原料同步制备纳米木质素颗粒和纳米纤维素纤维的方法，其特征在于：S2中纤维物料与去离子水的质量比为0.1~5:100。

4.根据权利要求1所述的从农林生物质原料同步制备纳米木质素颗粒和纳米纤维素纤维的方法，其特征在于：S2中所加入的调控剂与去离子水的质量之比为1~10:100。

5.根据权利要求1所述的从农林生物质原料同步制备纳米木质素颗粒和纳米纤维素纤维的方法，其特征在于：所述聚乙二醇的分子量为200~1500。

6.根据权利要求1所述的从农林生物质原料同步制备纳米木质素颗粒和纳米纤维素纤维的方法，其特征在于：所述碱液为质量浓度为0.4%的氢氧化钠溶液。

7.根据权利要求1所述的从农林生物质原料同步制备纳米木质素颗粒和纳米纤维素纤维的方法，其特征在于：S2中对混合物进行球磨时，球磨转速为400~600rpm，时间为4~12h。

8.根据权利要求1所述的从农林生物质原料同步制备纳米木质素颗粒和纳米纤维素纤维的方法，其特征在于：S5中上清液的搅拌速度为300~500rpm，盐酸溶液的滴加速度为100~500μl/min。