The invention discloses a preparation method of lignin-containing nanocellulose filament, which adopts lignin biomass raw material, is economical and environmental friendly, and can be produced on a large scale. Its characteristics include the following steps: 1) crushing raw materials; 2) extracting with alkali solution; 3) directly using wood flour after alkali extraction, or extracting part of lignin; 4) enzymatic hydrolysis of treated wood flour by cellulase; 5) water suspension of wood flour after above treatment, grinding with a grinder, to obtain nano cellulose fibre aqueous solution with controllable lignin content. The invention adopts mechanical grinding method to prepare lignin nanocellulose solution with green, pollution-free, energy-saving and environmental protection, which meets the requirements of modern society for green and environmental protection.
【技术实现步骤摘要】
一种含木质素纳米纤维素纤丝的制备方法
本专利技术涉及一种含木质素纳米纤维素纤丝的制备方法,该方法绿色环保、操作简易,获得的纳米纤维素纤丝,属于天然高分子领域、也属于林业工程、包装工程、新材料领域。
技术介绍
纤维素和木质素是自然界中丰富的可再生有机资源,广泛存在于植物原料中,是木材的主要组分,属于自然界中取之不尽,用之不竭的可再生天然高分子材料。木质纤维素以其优异的特性(高结晶度,可降解,高强度,高亲水性及生物相容性等),被广泛的应用于纺织、纸浆、木材水解、生物质材料、生物质能源、生物医药、建筑等领域。随着纳米科学技术的快速发展,纳米纤维素纤丝的制备及应用也备受瞩目,这种资源廉价、来源广泛、绿色可持续的新资源在纳米尺度上形成的新材料,具有优异的理化性能,例如,纳米纤维素纤丝表现出的小尺寸效应,量子效应,表面效应等在催化,吸附,电磁领域具有广泛的应用前景,使纳米纤维素纤丝成为目前林业科学发展的一个热点研究领域。目前,纳米纤维素纤丝的制备主要包括机械法、化学法和生物法三种。机械法主要是采用机械作用力使纤维分散,呈现纳米尺度,包括研磨法、高压均质法、微射流和冷冻粉碎;化学法则是采用酸、碱以及强氧化试剂实现纤维素的分解,例如酸水解法、TEMPO氧化法;生物法则采用纤维素酶实现纤维素的水解,从而制备纳米尺度的纤维素纤丝。然而,基于植物纤维为原料的纳米纤丝的制备,木质素基本上都是作为废弃物排出。在自然界中,木质素的含量仅次于纤维素,去除木质素不但具有较高的能耗,同时需要使用一定的化学试剂,会造成一定的环境危害。虽然机械法和生物法制备的纳米纤维素纤丝不添加任何化学试剂, ...
【技术保护点】
1.一种含木质素纳米纤维素纤丝的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:原料:以木材为原材料;碱抽提处理:取木粉,用NaOH溶液浸泡处理后过滤,用水冲洗至中性;去木质素处理:将处理后的木粉加入到亚氯酸钠、冰醋酸和蒸馏水配置成水溶液中反应,通过重复加入亚氯酸钠和冰醋酸控制去除木质素含量,反应完成后过滤,用蒸馏水冲洗;酶预处理:将木粉、纤维素酶和缓冲溶液恒温反应,结束后将酶解木粉过滤并洗涤至中性,再加入蒸馏水置于摇床中高温震荡反应,中止酶反应,过滤木粉;研磨处理:将处理后的木粉直接配制成水悬浊液,采用研磨机研磨处理,得到含木质素纳米纤维素纤丝水溶液。
【技术特征摘要】
1.一种含木质素纳米纤维素纤丝的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:原料:以木材为原材料;碱抽提处理:取木粉,用NaOH溶液浸泡处理后过滤,用水冲洗至中性;去木质素处理:将处理后的木粉加入到亚氯酸钠、冰醋酸和蒸馏水配置成水溶液中反应,通过重复加入亚氯酸钠和冰醋酸控制去除木质素含量,反应完成后过滤,用蒸馏水冲洗;酶预处理:将木粉、纤维素酶和缓冲溶液恒温反应,结束后将酶解木粉过滤并洗涤至中性,再加入蒸馏水置于摇床中高温震荡反应,中止酶反应,过滤木粉;研磨处理:将处理后的木粉直接配制成水悬浊液,采用研磨机研磨处理,得到含木质素纳米纤维素纤丝水溶液。2.如权利要求1所述的一种含木质素纳米纤维素纤丝的制备方法,其特征在于:步骤(1)所述原料为杨木、桉木、松木、杉木,使用过程中粉碎成木粉,过60目筛。3.如权利要求1所述的一种含木质素纳米纤维素纤丝的制备方法,其特征在于:步骤(2)中所述的碱抽提处理用0.5~2%质量分数的NaOH溶液,在70~90℃下搅拌处理1~3h。4.如权利要求1所述的一种含木质素纳米纤维素纤丝的制备方法,其特征在于:步骤(3)中所述去木质素处理时使用的亚氯酸钠为木粉质量0.3~0.4倍,冰醋酸为木粉质量的0.1~0.3,蒸馏水为木粉质量的...
【专利技术属性】
技术研发人员:李改云,陈媛,
申请(专利权)人:中国林业科学研究院木材工业研究所,
类型:发明
国别省市:北京,11
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