一种秸秆芯纳米纤维素复合膜及其制备方法和用途.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115926486A(43)申请公布日2023.04.07(21)申请号202310033102.2C08J3/24(2006.01)(22)申请日2023.01.10C08B15/06(2006.01)(71)申请人北京理工大学地址100089北京市海淀区中关村南大街5号(72)发明人邵自强李枝茂关杰闫春霞王行惠王灿程芳岳(74)专利代理机构重庆飞思明珠专利代理事务所(普通合伙)50228专利代理师龚端(51)Int.Cl.C08L97/02(2006.01)C08L1/08(2006.01)C08K5/092(2006.01)C08J5/18(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图3页(54)发明名称一种秸秆芯纳米纤维素复合膜及其制备方法和用途(57)摘要一种秸秆芯纳米纤维素复合膜，包括秸秆芯微粒、纳米纤维素纤维、柠檬酸，通过共价键交联形成复合膜，所述秸秆芯微粒、纳米纤维素纤维的重量比为1‑4：1。本发明复合膜由秸秆芯微粒和纳米纤维素纤维通过柠檬酸交联得到，具有良好的抗紫外线性能、结构强度以及生物可降解性能，通过控制秸秆芯微粒和纳米纤维素纤维的重量比，还可控制复合膜的阻水蒸汽参数，满足多领域材料性能的需求。CN115926486ACN115926486A权利要求书1/1页1.一种秸秆芯纳米纤维素复合膜，其特征在于，包括秸秆芯微粒、纳米纤维素纤维、柠檬酸，通过共价键交联形成复合膜，所述秸秆芯微粒、纳米纤维素纤维的重量比为1‑4：1。2.根据权利要求1所述的秸秆芯纳米纤维素复合膜，其特征在于，所述秸秆芯微粒为玉米秸秆芯微粒、葵花秸秆芯微粒、芝麻秸秆芯微粒的任一种或几种混合，秸秆芯微粒的粒度为50‑300目。3.根据权利要求1所述的秸秆芯纳米纤维素复合膜，其特征在于，所述纳米纤维素纤维的直径为3‑5nm，长径比＞1000，且经TEMPO处理。4.权利要求1‑3任一复合膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)取秸秆芯微粒，配置为微粒分散液，去除表面浮渣；2)取经TEMPO处理后的纳米纤维素纤维，配置为纤维分散液；3)将微粒分散液、纤维分散液混合均匀，抽滤得到片状材料；4)在片状材料上滴加柠檬酸溶液，至片状材料中柠檬酸溶液饱和；5)在85‑105℃条件下至交联结束，得到秸秆芯纳米纤维素复合膜。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤1)所述秸秆芯微粒，取当年产的秸秆芯，干燥至少24h，经粉碎得到秸秆芯微粒，秸秆芯微粒分散至去离子水中，配置为微粒分散液，且通过离心去除表面浮渣，离心的转速为4000r/min。6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤2)经TEMPO处理后的纳米纤维素纤维分散至去离子水中，配置为纤维分散液，步骤3)混合的时间为12h。7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤4)所述柠檬酸溶液的溶剂为乙醇、丙酮、N,N‑二甲基甲酰胺、四氢呋喃的任意一种或几种混合，柠檬酸的浓度为1‑5wt％，步骤5)得到的秸秆芯纳米纤维素复合膜经冷压处理。8.权利要求1‑3任一秸秆芯纳米纤维素复合膜在用于制备包装膜中的用途，所述秸秆芯微粒、纳米纤维素纤维的重量比为1‑3：1。9.权利要求1‑3任一秸秆芯纳米纤维素复合膜在用于制备保水材料中的用途，所述秸秆芯微粒、纳米纤维素纤维的重量比大于3：1。10.权利要求1‑3任一秸秆芯纳米纤维素复合膜在用于制备口罩内衬材料中的用途，所述秸秆芯微粒、纳米纤维素纤维的重量比为1‑2：1。2CN115926486A说明书1/6页一种秸秆芯纳米纤维素复合膜及其制备方法和用途技术领域[0001]本发明涉及材料领域，特别涉及一种秸秆芯纳米纤维素复合膜及其制备方法和用途。背景技术[0002]随着现代商业、物流行业以及外卖行业的发展，商品包装和食品保鲜的需求量巨大，人们对包装的要求也逐渐提高。高阻隔性的薄膜因其优良的阻隔性和对商品的保护性而被广泛应用于食品、药品、电子器件以及军用品等领域。目前，高阻隔性薄膜材料主要来源于石油基塑料，其中绝大部分是不可降解的，如LDPE、PP和PET等。虽然也有部分是可降解的，如PBAT、PHA和PLA等，但其原料依旧来源于石油产品，且降解之后的产物是否污染环境依旧无法给出有效证据。[0003]因此，如何设计一种高阻隔性生物可降解的膜材料是本领域技术人员亟待解决的问题。发明内容[0004]本发明的目的之一是针对现有技术的不足，提供一种秸秆芯纳米纤维素复合膜，由秸秆芯微粒和纳米纤维素纤维通过柠檬酸交联得到，具有良好的抗紫外线性能、结构强度以及生物可降解性能，通过控制秸秆芯微粒和纳米纤维素纤维的重量比，还可控制复合膜的阻水蒸汽参数，满足多领域材料性能的需求。[0005]本发明的目的之二是