一种玉米秆纳米纤维素晶须及其制备方法与应用_2

文档序号:9805531阅读:来源:国知局
实施例2
[0048] 一种玉米杆纳米纤维素晶须的制备方法,步骤如下:
[0049] (1)将玉米賴杆除髓、除节后剪切成2~3cm小段,筛选后平衡水分1周。
[0050] 将处理后的玉米杆用碱法蒸煮,用碱量为14% (对绝干原料,W化2〇计),硫化度 13 % (对绝干原料,WNa2〇计),最高溫度155 °C,升溫1.化,保溫化,制得玉米杆浆巧。
[0051] 对所得的玉米杆浆巧进行筛选,筛网孔径为60目。将浆巧在索氏抽提器中用体积 比为2:1的苯乙醇混合液抽提化之后,用酸化亚氯酸钢溶液在75°C下处理化,纯化纤维。然 后用的过氧化氨溶液漂白,浓度为3%,溫度为60°C,加入保护剂,漂白时间为化。
[0052] (2)取步骤(1)中漂白后的浆巧放于高溫高压反应蓋中预水解,溫度260°C,压力 1.4MPa,时间为化,完成预水解过程后收集浆巧。
[0053] 向预水解的浆巧中加入质量分数为45%的硫酸,进行酸水解处理,溫度为45°C,时 间为化,反应结束后,用10倍体积的去离子水终止反应,得到悬浮液。
[0054] 将酸处理后得到的悬浮液在1000化pm下离屯、直至呈现处乳白色胶体,再用透析袋 将乳白色胶体透析至中性,然后用超声波处理15min,功率为200W。将经过超声波处理后的 样品进行冷冻干燥,制得玉米杆纳米纤维素晶须,测定直径、长度和得率,结果如表1所示。 [0化5] 实施例3
[0056] -种玉米杆纳米纤维素晶须的制备方法,步骤如下:
[0057] (1)将玉米賴杆除髓、除节后剪切成2~3cm小段,筛选后平衡水分1周。
[0058] 将处理后的玉米杆用碱法蒸煮,用碱量为14% (对绝干原料,W化2〇计),硫化度 13 % (对绝干原料,WNa2〇计),最高溫度155 °C,升溫1.化,保溫化,制得玉米杆浆巧。
[0059] 对所得的玉米杆浆巧进行筛选,筛网孔径为60目。将浆巧在索氏抽提器中用体积 比为2:1的苯乙醇混合液抽提化之后,用酸化亚氯酸钢溶液在75°C下处理化,纯化纤维。然 后用的过氧化氨溶液漂白,浓度为3%,溫度为60°C,加入保护剂,漂白时间为化。
[0060] (2)取步骤(1)中漂白后的浆巧放于高溫高压反应蓋中预水解,溫度300°C,压力 1.6MPa,时间为化,完成预水解过程后收集浆巧。
[0061] 向预水解的浆巧中加入质量分数为35%的硫酸,进行酸水解处理,溫度为50°C,时 间为4h,反应结束后,用10倍体积的去离子水终止反应,得到悬浮液。
[0062] 将酸处理后得到的悬浮液在1000化pm下离屯、直至呈现处乳白色胶体,再用透析袋 将乳白色胶体透析至中性,然后用超声波处理15min,功率为200W。将经过超声波处理后的 样品进行冷冻干燥,制得玉米杆纳米纤维素晶须,测定直径、长度和得率,结果如表1所示。
[0063] 实施例4
[0064] -种玉米杆纳米纤维素晶须的制备方法,步骤如下:
[0065] (1)将玉米賴杆除髓、除节后剪切成2~3cm小段,筛选后平衡水分1周。
[0066] 将处理后的玉米杆用碱法蒸煮,用碱量为14% (对绝干原料,W化2〇计),硫化度 13 % (对绝干原料,WNa2〇计),最高溫度155 °C,升溫1.化,保溫化,制得玉米杆浆巧。
[0067] 对所得的玉米杆浆巧进行筛选,筛网孔径为60目。将浆巧在索氏抽提器中用体积 比为2:1的苯乙醇混合液抽提化之后,用酸化亚氯酸钢溶液在75°C下处理化,纯化纤维。然 后用的过氧化氨溶液漂白,浓度为3%,溫度为60°C,加入保护剂,漂白时间为化。
[0068] (2)取步骤(1)中漂白后的浆巧放于高溫高压反应蓋中预水解,溫度270°C,压力 1.5MPa,时间为化,完成预水解过程后收集浆巧。
[0069] 向预水解的浆巧中加入质量分数为40%的硫酸,进行酸水解处理,溫度为55°C,时 间为地,反应结束后,用10倍体积的去离子水终止反应,得到悬浮液。
[0070] 将酸处理后得到的悬浮液在1000化pm下离屯、直至呈现处乳白色胶体,再用透析袋 将乳白色胶体透析至中性,然后用超声波处理15min,功率为200W。将经过超声波处理后的 样品进行冷冻干燥,制得玉米杆纳米纤维素晶须,测定直径、长度和得率,结果如表1所示。
[0071] 实施例5
[0072] -种玉米杆纳米纤维素晶须的制备方法,步骤如下:
[0073] (1)将玉米賴杆除髓、除节后剪切成2~3cm小段,筛选后平衡水分1周。
[0074] 将处理后的玉米杆用碱法蒸煮,用碱量为14% (对绝干原料,W化2〇计),硫化度 13 % (对绝干原料,WNa2〇计),最高溫度155 °C,升溫1.化,保溫化,制得玉米杆浆巧。
[0075] 对所得的玉米杆浆巧进行筛选,筛网孔径为60目。将浆巧在索氏抽提器中用体积 比为2:1的苯乙醇混合液抽提化之后,用酸化亚氯酸钢溶液在75°C下处理化,纯化纤维。然 后用的过氧化氨溶液漂白,浓度为3%,溫度为60°C,加入保护剂,漂白时间为化。
[0076] (2)取步骤(1)中漂白后的浆巧放于高溫高压反应蓋中预水解,溫度260°C,压力 1.4MPa,时间为化,完成预水解过程后收集浆巧。
[0077] 向预水解的浆巧中加入质量分数为40%的硫酸,进行酸水解处理,溫度为55°C,时 间为化,反应结束后,用10倍体积的去离子水终止反应,得到悬浮液。
[0078] 将酸处理后得到的悬浮液在1000化pm下离屯、直至呈现处乳白色胶体,再用透析袋 将乳白色胶体透析至中性,然后用超声波处理15min,功率为200W。将经过超声波处理后的 样品进行冷冻干燥,制得玉米杆纳米纤维素晶须,测定直径、长度和得率,结果如表1所示。
[0079] 上述实施例中制得的玉米杆纳米纤维素晶须得率如式(2):
[0080]
[0081 ]式中,mi:冷冻干燥后纳米纤维素晶须质量,g;
[0082] m。:玉米杆浆巧绝干质量,g。
[0083] 表1 一种玉米杆纳米纤维素晶须的制备方法实施例结果对照表
[0084]
[0085] 由表1可知,在实施例中,最佳实施方式为酸水解过程中,酸浓为40 %,溫度为55 °c,水解时间为化。
[0086] 上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的 限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化, 均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种玉米杆纳米纤维素晶须,其特征在于,其分子链结构式如式(1)所示:其中,η为小于200的自然数,所述玉米杆纳米纤维素的分子量为10000~30000。2. 根据权利要求1所述的玉米杆纳米纤维素晶须,其特征在于,所述玉米杆纳米纤维素 长度在直径为15nm~80nm,长度为100~700nm,长径比含6。3. -种玉米杆纳米纤维素晶须的制备方法,其特征在于,包括如下步骤: (1) 将玉米賴杆除髓、除节后剪切成2~3cm小段,筛选后平衡水分1周; (2) 将步骤(1)处理后的玉米賴杆用碱法蒸煮,制备玉米杆浆巧; (3) 对步骤(2)所得的玉米杆浆巧进行筛选,抽提,纯化,漂白; (4) 将步骤(3)漂白后的浆巧放于高溫高压反应蓋中预水解,溫度250°C~300°C,压力 1.3M化~1.6MPa,时间为化,完成预水解过程后收集浆巧; (5) 将步骤(4)预水解后的浆巧进行酸水解,制得悬浮液; (6) 将步骤巧)得到的悬浮液超声,离屯、,冷冻干燥,制得玉米杆纳米纤维素晶须。4. 根据权利要求3所述的玉米杆纳米纤维素晶须的制备方法,其特征在于,步骤(2)中 所述碱法蒸煮用碱量为玉米賴杆绝干质量的14%,硫化度为玉米賴杆绝干质量的13%,最 高溫度155 °C,升溫1.化,保溫化。5. 根据权利要求3所述的玉米杆纳米纤维素晶须的制备方法,其特征在于,步骤(3)所 述筛选的筛网规格为60目;所述抽提是将浆巧在索氏抽提器中用体积比为2:1的苯乙醇混 合液抽提化;所述纯化是指用酸化亚氯酸钢溶液在75 °C下处理Ih,纯化纤维;所述漂白是指 用浓度为3%的过氧化氨溶液漂白,漂白溫度为60°C,漂白时间为化。6. 根据权利要求3所述的玉米杆纳米纤维素晶须的制备方法,其特征在于,步骤(4)所 述的预水解溫度260°C。7. 根据权利要求3所述的玉米杆纳米纤维素晶须的制备方法,其特征在于,步骤(5)所 述的酸水解是指向步骤(4)预水解的浆巧中加入质量分数为35%~45%的硫酸,进行酸水 解处理;处理的溫度为45°C~55°C,时间为化~地。8. 根据权利要求3所述的玉米杆纳米纤维素晶须的制备方法,其特征在于,步骤(6)所 述超声的时间为15min,超声的功率为200W;所述离屯、的速度为1000化pm。9. 权利要求1或2所述的玉米杆纳米纤维素晶须在食品、造纸、医疗及化妆领域中的应 用。
【专利摘要】本发明属于高分子材料领域,具体公开了一种玉米秆纳米纤维素晶须及其制备方法与应用。所述玉米秆纳米纤维素晶须分子链结构式如式(1)所示:式(1),其中,n为小于200的自然数,所述玉米秆纳米纤维素的分子量为10000~30000。本发明所述玉米秆纳米纤维素晶须的制备方法简单,采用高温高压水解预处理,充分纤维,与其他纳米纤维素制备方法中的酸或碱预处理相比较,本预处理方法不仅节约预处理过程的化学药品,而且降低了预处理过程废液的处理难度,还能降低后续酸水解纤维素的酸浓。
【IPC分类】D21H11/12, D21C5/00
【公开号】CN105568744
【申请号】CN201510956092
【发明人】杨仁党, 李金鹏, 王斌
【申请人】华南理工大学
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年12月17日
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