[发明专利]一种利用中性亚硫酸氢盐预处理植物纤维制备纳米纤维素的方法

摘要

本发明公开了一种利用中性亚硫酸氢盐预处理植物纤维制备纳米纤维素的方法，该方法包括如下步骤将粉碎的植物纤维经中性亚硫酸氢盐溶液预处理后，固液分离保留植物纤维，水洗去除预处理过程中植物纤维的降解产物；将植物纤维经氧化体系氧化处理后，反复离心，清洗得到氧化植物纤维；将氧化植物纤维循环匀浆处理、超声处理后，离心收集上清即为纳米纤维分散液；将纳米纤维分散液冷冻干燥处理即得纳米纤维素。本发明技术利用中性亚硫酸盐预处理的植物纤维制备纳米纤维素，原料无需分步去除半纤维素和木质素，生产工艺简单、成本低、环境友好，预处理植物纤维纤维素纯度高、制备的纳米纤维素稳定性、模量高，具有更为巨大的工业应用前景。

主权项

一种利用中性亚硫酸氢盐预处理植物纤维制备纳米纤维素的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：1)将粉碎的植物纤维经中性亚硫酸氢盐溶液预处理后，固液分离保留植物纤维，水洗去除预处理过程中植物纤维的降解产物；2)将步骤1)得到的植物纤维经氧化体系氧化处理后，反复离心，清洗得到氧化植物纤维；3)将步骤2)得到的氧化植物纤维循环匀浆处理、超声处理后，离心收集上清即为纳米纤维分散液；4)将步骤3)得到的纳米纤维分散液冷冻干燥处理即得纳米纤维素；步骤1)中，所述的植物纤维为玉米秸秆、小麦秸秆、水稻秆秸秆、甘蔗渣和芦苇草中的一种或多种的混合物；粉碎至20‑80目；步骤1)中，所述的中性亚硫酸氢盐溶液为pH 5.0‑8.0的亚硫酸氢盐溶液，所述的亚硫酸氢盐为亚硫酸氢镁、亚硫酸氢钠、亚硫酸氢铵或亚硫酸氢钙；所述的中性亚硫酸氢盐溶液配制方法为：亚硫酸氢盐浓度为4‑8wt％，亚硫酸氢盐与酸的比例为1g∶(2‑6)mL，其余溶剂为水，所述的酸为硫酸或亚硫酸；步骤1)中，所述的植物纤维与所述的中性亚硫酸氢盐溶液固液比为1g∶(4‑8)mL；所述的预处理方法为：在密封反应釜中，使用中性亚硫酸氢盐溶液与植物纤维充分混合，程序升温至140‑170℃后反应10‑60min后，冷却，卸料。