一种纳米纤维素复合材料及具有其的纸的制作方法

本发明属于装饰原纸制造，具体涉及一种纳米纤维素复合材料及具有其的纸。

背景技术：

1、装饰原纸是一种有着良好发展前景的特种工业用纸，主要应用于人造板的表面装饰。装饰原纸的质量决定着人造板表面修饰质量和人造板产品的品质。装饰原纸是一种以优质木浆、钛白粉、功能填料和助剂等为原料，抄造而成的一种特种纸，经过印刷、树脂浸胶、叠合等可选工艺后，用于平衡纸、面层装饰纸和护面表层纸。其中在装饰原纸的制备中加填钛白粉填料，可使抄造出的纸品不仅得到很好的白度和光泽度，而且薄而光滑，适印性也非常好，不穿透，质量轻。钛白粉在纸张中的含量和分布状况决定了装饰原纸的不透明度高低，其含量越高分布越均匀越有利于装饰原纸得到更高的不透明度。但二氧化钛粒径小、比重大、沉降速度快且比表面积大，现有加填方法存在钛白粉在浆料中不能得到很好的分散，容易聚集而影响成纸的不透明度，由于颜料的不均匀分布导致纸张的不透明度降低，就需要通过增加颜料的用量予以补偿。但是在抄造过程中钛白粉的留着率低、流失量大，颜料加填量过高会对成纸强度等产生不利的影响。

2、纤维素纳米材料的许多用途或应用之一是纳米纤维素提高或改进各种纸产品的强度和品质的用途。在制造过程中，可以将纳米纤维素引入并与钛白粉进行复合制备复合材料，进而添加到制备装饰原纸的过程中，以改进钛白粉的在纸浆中的分布状况，进而提高装饰原纸的性能。

技术实现思路

1、本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

2、为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种纳米纤维素复合材料的制备方法，包括以下步骤：

3、步骤一、将微纤化纤维素加入复合处理溶液中，然后加入真空包装袋进行真空包装，控制真空度，然后将真空包装袋放入高静压处理设备中，将加压腔体密封，加压进行高静压处理，分离后烘干得到预处理微纤化纤维素；

4、步骤二、将预处理微纤化纤维素加入水中，然后加入十二烷基苯磺酸钠，搅拌，得到预处理微纤化纤维素分散液；

5、步骤三、将预处理微纤化纤维素分散液加入钛白粉悬浮液中，在500～1000r/min的速度下搅拌，分离，得到纳米纤维素复合材料。

6、优选的是，所述步骤一中，复合处理溶液的配制方法为：按重量份，取0.5～0.8份三聚氰胺、1～3份氢氧化钠、5～8份尿素和40～60份去离子水混合，搅拌溶解，得到复合处理溶液。

7、优选的是，所述步骤一中，微纤化纤维素与复合处理溶液的质量比为1:10～15；所述高静压处理的参数为：以5mpa/s的升压速度升至450～650mpa，在常温下保压处理30～45min。

8、优选的是，所述步骤二中，预处理微纤化纤维素与水的质量比为1:20～30；所述预处理微纤化纤维素与十二烷基苯磺酸钠的质量比为100～300:1；所述搅拌的时间为30～60min，搅拌的速度为500～1000r/min。

9、优选的是，所述步骤二中，将十二烷基苯磺酸钠替换为鼠李糖脂、脂肪酸甲磺酸钠、椰油酰谷氨酸钠中的任意一种。

10、优选的是，所述步骤三中，预处理微纤化纤维素分散液加入钛白粉悬浮液的质量比为1:0.2～0.6；所述钛白粉悬浮液的制备方法为：按重量份，取1～5份钛白粉、3～5份三聚氰胺、10～15份尿素和80～100份去离子水混合，搅拌，得到钛白粉悬浮液；搅拌的速度为500～1000r/min。

11、优选的是所述步骤三中，将预处理微纤化纤维素分散液和钛白粉悬浮液加入到高压反应器中，向反应器内注入高压二氧化碳，在温度45～60℃、压力15～25mpa下搅拌60～90min，然后以1～2mpa/min的速度泄压，分离，得到纳米纤维素复合材料。

12、本发明还提供一种如上所述的制备方法制备的纳米纤维素复合材料。

13、本发明还提供一种如上所述的制备方法制备的纳米纤维素复合材料在装饰原纸中的应用。

14、本发明还提供一种具有如上所述的纳米纤维素的纸。

15、本发明至少包括以下有益效果：本发明由于采用了高静压对微纤化纤维素进行处理，处理后的微纤化纤维素的表面形貌及官能团发生变化，使其与钛白粉悬浮液的复合更加均匀和稳定，从而制备得到的装饰原纸的性能更加优异，采用该纳米纤维素复合材料制备的装饰原纸的紧度高，纵向抗张强度优异，撕裂强度性能高，是一种性能优异的装饰原纸。

16、本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

技术特征：

1.一种纳米纤维素复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的纳米纤维素复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤一中，复合处理溶液的配制方法为：按重量份，取0.5～0.8份三聚氰胺、1～3份氢氧化钠、5～8份尿素和40～60份去离子水混合，搅拌溶解，得到复合处理溶液。

3.如权利要求1所述的纳米纤维素复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤一中，微纤化纤维素与复合处理溶液的质量比为1:10～15；所述高静压处理的参数为：以5mpa/s的升压速度升至450～650mpa，在常温下保压处理30～45min。

4.如权利要求1所述的纳米纤维素复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤二中，预处理微纤化纤维素与水的质量比为1:20～30；所述预处理微纤化纤维素与十二烷基苯磺酸钠的质量比为100～300:1；所述搅拌的时间为30～60min，搅拌的速度为500～1000r/min。

5.如权利要求1所述的纳米纤维素复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤二中，将十二烷基苯磺酸钠替换为鼠李糖脂、脂肪酸甲磺酸钠、椰油酰谷氨酸钠中的任意一种。

6.如权利要求1所述的纳米纤维素复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤三中，预处理微纤化纤维素分散液加入钛白粉悬浮液的质量比为1:0.2～0.6；所述钛白粉悬浮液的制备方法为：按重量份，取1～5份钛白粉、3～5份三聚氰胺、10～15份尿素和80～100份去离子水混合，搅拌，得到钛白粉悬浮液；搅拌的速度为500～1000r/min。

7.如权利要求1所述的纳米纤维素复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤三中，将预处理微纤化纤维素分散液和钛白粉悬浮液加入到高压反应器中，向反应器内注入高压二氧化碳，在温度45～60℃、压力15～25mpa下搅拌60～90min，然后以1～2mpa/min的速度泄压，分离，得到纳米纤维素复合材料。

8.一种如权利要求1～7任一项所述的制备方法制备的纳米纤维素复合材料。

9.一种如权利要求1～7任一项所述的制备方法制备的纳米纤维素复合材料在装饰原纸中的应用。

10.一种具有如权利要求8所述的纳米纤维素的纸。

技术总结
本发明公开了一种纳米纤维素复合材料及具有其的纸，包括：将微纤化纤维素加入复合处理溶液中，然后加入真空包装袋进行真空包装，控制真空度，然后将真空包装袋放入高静压处理设备中，将加压腔体密封，加压进行高静压处理，分离后烘干得到预处理微纤化纤维素；将预处理微纤化纤维素加入水中，然后加入十二烷基苯磺酸钠，搅拌，得到预处理微纤化纤维素分散液；将预处理微纤化纤维素分散液加入钛白粉悬浮液中，搅拌，分离，得到纳米纤维素复合材料。采用本发明的纳米纤维素复合材料制备的装饰原纸的紧度高，纵向抗张强度优异，撕裂强度性能高，是一种性能优异的装饰原纸。

技术研发人员：胡丁根,胡晓东,赵林飞,林建丰
受保护的技术使用者：华邦特西诺采新材料股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/5