[发明专利]一种高性能纳米纤维素及其绿色制备方法与应用

摘要

本发明公开一种高性能纳米纤维素及其绿色制备方法与应用，属于纳米纤维素技术领域。该方法包括如下步骤：将微晶纤维素与有机弱酸溶液混合均匀，水解，得到悬浮液；将悬浮液进行高压均质处理，得到稳定、透明的纳米纤维素悬浮液；将纳米纤维素悬浮液进一步进行超声、离心、干燥处理，得到固态的高性能纳米纤维素。本发明制备纳米纤维素的设备和操作简单，适宜于规模化的大生产。本发明提出了一种环境友好型“有机弱酸+高压均质法制备NCC工艺”：用有机弱酸取代浓硫酸，残余的有机酸可以进行回收利用，再对产物进行高压均质处理，整个过程绿色环保节能，制得粒径均一、性能优良、得率高、产量大的纳米纤维素，将其应用于电子器件领域。

主权项

1.一种高性能纳米纤维素的绿色制备方法，其特征在于包括以下操作步骤：(1)弱酸水解：将微晶纤维素与有机弱酸溶液混合均匀，水解，得到悬浮液；所述的有机弱酸溶液为醋酸溶液、甲酸溶液、草酸溶液或丙酸溶液；所述的有机弱酸溶液的质量分数为25～40％；步骤(1)中所述的微晶纤维素与有机弱酸溶液以固液比1/10～1/20混合均匀；所述的水解的条件为温度控制在30～50℃，水解时间2～4小时；(2)高压均质：将步骤(1)得到的悬浮液进行高压均质处理，得到纳米纤维素悬浮液；所述的高压均质处理的条件为：浓度0.2～0.8％，操作压力150～180MPa，循环次数3～8次，均质过程温度控制在25～35℃；(3)后处理：将步骤(2)得到的纳米纤维素悬浮液进一步进行超声、离心、干燥处理，得到高性能纳米纤维素；所述的超声处理的条件为处理时间10～30min，功率100～300W，温度控制在25～30℃；步骤(3)所述的离心处理的条件为速度为4000～10000rpm，离心时间10～30min；步骤(3)所述的干燥处理为冷冻干燥处理；所述的冷冻干燥处理的条件为：温度为‑50～‑20℃；时间为24～48小时。