本发明属于纤维素领域，尤其涉及纳米纤丝纤维素，具体而言，涉及一种提高纳米纤丝纤维素热性能的方法。
背景技术：
纤维素是地球上最丰富的天然高分子化合物之一，是人类取之不尽用之不竭的天然可再生能源，其具有很多优异的性质，如亲水性、手性、生物可降解性等。纤维素来源多种多样，如木材、植物、被囊类动物、藻类、细菌等，其中木材原料是纤维素最重要的工业源，也是用来生产纳米纤丝纤维素的主要原料。
纳米纤丝纤维素是由高长宽比的线状微纤丝组成的聚集体，具有可构建三维网络结构的能力、高结晶度、质轻、高强度、表面积大、透明度高、高亲水性以及可生物降解和可再生等特性，具有特殊的光学性质、流变性能和机械性能，有着广泛的用途。尽管纳米纤维素具有许多优良性能，但是它在应用中也存在一些缺陷，如热性能较差，与疏水性聚合物复合时两种材料的相容性较差，粒子之间很容易通过氢键、范德华力作用发生不可逆团聚，这些都极大地制约其研究和应用。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种提高纳米纤丝纤维素热性能的方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种提高纳米纤丝纤维素热性能的方法，以思茅松漂白硫酸盐浆为原料，首先将思茅松漂白硫酸盐浆溶于水后打散制成悬浮液，然后对其进行化学法纯化，制成高纤维素含量和高结晶度的悬浮液。对固形物进行洗涤，然后利用超微粉碎机和高压超声均质机对其进行处理，得到纳米纤丝纤维素，对纳米纤丝纤维素进行乙酰化改性处理，得到乙酰化纳米纤丝纤维素。操作步骤如下：
1.纳米纤丝纤维素甲苯悬浮液的制备
以思茅松漂白硫酸盐浆为原料，将思茅松漂白硫酸盐浆溶于水后打散制成悬浮液，真空抽滤浓缩后置于锥形瓶中，加入适量丙酮并使用磁力搅拌器搅拌分散形成纳米纤丝纤维素丙酮水悬浮液后将其进行真空抽滤，再将其分散在丙酮中，如此反复置换3次从而将水彻底置换掉，形成纳米纤丝纤维素丙酮悬浮液。使用相同的方法将纳米纤丝纤维素丙酮悬浮液与甲苯进行溶剂置换以除去丙酮溶剂，制备得到纳米纤丝纤维素甲苯悬浮液，然后进行真空抽滤浓缩，得到浓缩的纳米纤丝纤维素。
2.乙酸酐反应体系的制备
取浓缩后绝干量为1.0g的纳米纤丝纤维素置于100ml的锥形瓶中，往
锥形瓶中加入25ml甲苯溶剂，磁力搅拌使其分散形成甲苯悬浮液，然后依次加入20ml乙酸，0.1ml高氯酸，2ml～4ml乙酸酐形成乙酸酐反应体系。
3.乙酰化纳米纤丝纤维素的制备
纳米纤丝纤维素在步骤2)乙酸酐反应体系中，室温下磁力搅拌1h后，将反应液倒入分析纯乙醇中混合均匀，并将混合物置于离心管中进行离心洗涤，除去上清液，此步骤重复3遍。第三次除去上清液后，加入去离子水充分搅拌，离心除去上清液，如此重复3遍。六次离心条件均为：离心时间8min/次，转速11000r/min；
4.对纳米纤丝纤维素进行乙酰化改性处理，处理时间为2～3h。利用此乙酰化条件改性纳米纤丝纤维素，使得纳米纤丝纤维素的热膨胀系数从15.05ppm/k下降到5.42ppm/k～4.82ppm/k，下降了64％～68％。
本发明的优点：本发明使得纳米纤丝纤维素的热性能显著提高，极大地拓宽其研究与应用范围。
具体实施方式
实施例1
一种提高纳米纤丝纤维素热性能的方法如下：
1.纳米纤丝纤维素甲苯悬浮液的制备
以思茅松漂白硫酸盐浆为原料，将思茅松漂白硫酸盐浆溶于水后打散制成悬浮液，真空抽滤浓缩后置于锥形瓶中，加入适量丙酮并使用磁力搅拌器搅拌分散形成纳米纤丝纤维素丙酮水悬浮液后将其进行真空抽滤，再将其分散在丙酮中，如此反复置换3次从而将水彻底置换掉，形成纳米纤丝纤维素丙酮悬浮液。使用相同的方法将纳米纤丝纤维素丙酮悬浮液与甲苯进行溶剂置换以除去丙酮溶剂，制备得到纳米纤丝纤维素甲苯悬浮液，然后进行真空抽滤浓缩，得到浓缩的纳米纤丝纤维素。
2.乙酸酐反应体系的制备
取浓缩后绝干量为1.0g的纳米纤丝纤维素置于100ml的锥形瓶中，往锥形瓶中加入25ml甲苯溶剂，磁力搅拌使其分散形成甲苯悬浮液，然后依次加入20ml乙酸，0.1ml高氯酸，2ml乙酸酐形成乙酸酐反应体系。
3.乙酰化纳米纤丝纤维素的制备
纳米纤丝纤维素在步骤2乙酸酐反应体系中，室温下磁力搅拌1h后，将反应液倒入分析纯乙醇中混合均匀，并将混合物置于离心管中进行离心洗涤，除去上清液。此步骤重复3遍。第三次除去上清液后，加入去离子水充分搅拌，离心除去上清液，如此重复3遍。六次离心条件均为：离心时间8min/次，转速11000r/min。
4.对纳米纤丝纤维素进行乙酰化改性处理，处理时间为2h。
利用此乙酰化条件改性纳米纤丝纤维素，使得纳米纤丝纤维素的热膨胀系数从15.05ppm/k下降到5.42ppm/k，下降了64％。
实施例2
一种提高纳米纤丝纤维素热性能的方法如下：
1.纳米纤丝纤维素甲苯悬浮液的制备
以思茅松漂白硫酸盐浆为原料，将思茅松漂白硫酸盐浆溶于水后打散制成悬浮液，真空抽滤浓缩后置于锥形瓶中，加入适量丙酮并使用磁力搅拌器搅拌分散形成纳米纤丝纤维素丙酮水悬浮液后将其进行真空抽滤，再将其分散在丙酮中，如此反复置换3次从而将水彻底置换掉，形成纳米纤丝纤维素丙酮悬浮液。使用相同的方法将纳米纤丝纤维素丙酮悬浮液与甲苯进行溶剂置换以除去丙酮溶剂，制备得到纳米纤丝纤维素甲苯悬浮液，然后进行真空抽滤浓缩，得到浓缩的纳米纤丝纤维素。
2.乙酸酐反应体系的制备
取浓缩后绝干量为1.0g的纳米纤丝纤维素置于100ml的锥形瓶中，往锥形瓶中加入25ml甲苯溶剂，磁力搅拌使其分散形成甲苯悬浮液，然后依次加入20ml乙酸，0.1ml高氯酸，3ml乙酸酐形成乙酸酐反应体系。
3.乙酰化纳米纤丝纤维素的制备
纳米纤丝纤维素在步骤2乙酸酐反应体系中，室温下磁力搅拌1h后，将反应液倒入分析纯乙醇中混合均匀，并将混合物置于离心管中进行离心洗涤，除去上清液。此步骤重复3遍。第三次除去上清液后，加入去离子水充分搅拌，离心除去上清液，如此重复3遍。六次离心条件均为：离心时间8min/次，转速11000r/min。
4.对纳米纤丝纤维素进行乙酰化改性处理，处理时间为2.5h。
利用此乙酰化条件改性纳米纤丝纤维素，使得纳米纤丝纤维素的热膨胀系数从15.05ppm/k下降到5.12ppm/k，下降了66％。
实施例3
一种提高纳米纤丝纤维素热性能的方法如下：
1.纳米纤丝纤维素甲苯悬浮液的制备
以思茅松漂白硫酸盐浆为原料，将思茅松漂白硫酸盐浆溶于水后打散制成悬浮液，真空抽滤浓缩后置于锥形瓶中，加入适量丙酮并使用磁力搅拌器搅拌分散形成纳米纤丝纤维素丙酮水悬浮液后将其进行真空抽滤，再将其分散在丙酮中，如此反复置换3次从而将水彻底置换掉，形成纳米纤丝纤维素丙酮悬浮液。使用相同的方法将纳米纤丝纤维素丙酮悬浮液与甲苯进行溶剂置换以除去丙酮溶剂，制备得到纳米纤丝纤维素甲苯悬浮液，然后进行真空抽滤浓缩。
2.乙酸酐反应体系的制备
取浓缩后绝干量为1.0g的纳米纤丝纤维素置于100ml的锥形瓶中，往锥形瓶中加入25ml甲苯溶剂，磁力搅拌使其分散形成甲苯悬浮液，然后依次加入20ml乙酸，0.1ml高氯酸，4ml乙酸酐形成乙酸酐反应体系。
3.乙酰化纳米纤丝纤维素的制备
纳米纤丝纤维素在步骤2乙酸酐反应体系中，室温下磁力搅拌1h后，将反应液倒入分析纯乙醇中混合均匀，并将混合物置于离心管中进行离心洗涤，除去上清液。此步骤重复3遍。第三次除去上清液后，加入去离子水充分搅拌，离心除去上清液，如此重复3遍。六次离心条件均为：离心时间8min/次，转速11000r/min。
4.对纳米纤丝纤维素进行乙酰化改性处理，处理时间为3h。
利用此乙酰化条件改性纳米纤丝纤维素，使得纳米纤丝纤维素的热膨胀系数从15.05ppm/k下降到4.82ppm/k，下降了68％。