[发明专利]一种高强度纳米纤维基材料及其制备方法与应用

摘要

本发明公开了一种高强度纳米纤维基材料及其制备方法与应用。该方法包括以下步骤：(1)纳米纤维的制备：以纸浆纤维为原料，先进行TEMPO氧化预处理，再进行高压均质处理，得到纳米纤维；(2)成型液的制备：将步骤(1)中得到的纳米纤维加水稀释，得到纳米纤维悬浮液，然后加入熟化淀粉和聚丙烯酰胺，搅拌均匀，得到成型液；(3)固化成型：将步骤(2)中得到的成型液置于成型装置中进行干燥和熟化，得到高强度纳米纤维基材料。本发明中主要原料为植物纤维，绿色环保，可以完全降解，并不对环境造成污染，制得的材料具有高强度和高模量，可以应用在防护器材、特种器件和建筑材料等领域。

主权项

1.一种高强度纳米纤维基材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)纳米纤维的制备：以纸浆纤维为原料，先进行TEMPO氧化预处理，再进行高压均质处理，得到纳米纤维；/n(2)成型液的制备：将步骤(1)中得到的纳米纤维加水稀释，得到纳米纤维悬浮液，然后加入熟化淀粉和聚丙烯酰胺，搅拌均匀，得到成型液；/n(3)固化成型：将步骤(2)中得到的成型液置于成型装置中进行干燥和熟化，得到高强度纳米纤维基材料；/n步骤(1)中所述的TEMPO氧化预处理通过如下步骤实现：向纸浆纤维中添加NaBr、TEMPO和NaClO，调pH至10.0～10.3，搅拌进行反应；其中，纸浆纤维、NaBr、TEMPO和NaClO的质量比为1：0.1～0.15：0.01～0.015：0.6～0.75；/n步骤(1)中所述的高压均质处理的条件为：在20000～30000psi压力下处理5～10次；/n步骤(2)中所述的熟化淀粉通过如下方法制备得到：将淀粉置于85～100℃条件下熟化1～3h，得到熟化淀粉；/n步骤(3)中所述的成型装置通过如下方法制备得到：选取中空的、两端开口的方形筒，在底部包裹滤布并进行加固处理，得到成型装置；所述的滤布为400～1000目滤布；/n步骤(3)中所述的成型装置为内壁涂抹有苯甲基硅油的成型装置；/n步骤(3)中所述的干燥的条件为：在30～60℃、40～80％RH条件下干燥12～48h；/n步骤(3)中所述的熟化的条件为：在80～150℃条件下熟化1～10h。/n