[发明专利]一种纳米纤维素晶须改性的竹原纤维及其制备方法

说明书

本发明提供一种纳米纤维素晶须改性的竹原纤维及其制备方法，具体制备方法包括以下步骤：将新鲜的竹子切断切片形成竹片，将竹片浸渍于含纤维素酶的碱液中，煮沸处理，取出，碾压，甩干，得到预处理的竹纤维；将预处理的竹纤维束置于蒸汽爆破处理装置中，进行气爆处理，取出，水洗，过滤得到竹纤维束，经梳理得到竹原长纤维和竹原短纤维；将竹原短纤维置于乙酸溶液中，超声粉碎形成纤维素晶须溶液；将竹原长纤维梳理加捻形成初纺纤维，再浸渍于纤维素晶须溶液中，滴加氨水，取出，真空干燥形成纳米纤维素晶须改性的竹原纤维。

技术领域

本发明属于纺织材料技术领域，具体涉及一种纳米纤维素晶须改性的竹原纤维及其制备方法。

背景技术

竹子本身具有抗虫抗菌的作用，因此竹子在生长的过程中不需要施加化肥和农药，因此，由竹子作为原材料加工的竹原纤维属于一种天然环保的绿色可降解纤维，对环境无负担，。竹原纤维的横截面为不规则的腰圆形，有空腔，表面具有很多的沟槽、裂纹和横节，因此竹原纤维具有良好的透气性、透湿性和染色性等，在纺织服装和复合材料等领域都有很好的应用。

因此，基于竹原纤维的制备方法的研究较多。中国专利CN 101629322B公开的一种将原竹加工成可纺织型竹原纤维的制备方法，将竹子经脉冲电极处理、高温高压蒸煮处理和微生物菌分解将一根细竹片分解成多根竹原纤维，然后经梳理得到竹原纤维。中国专利CN 101538743B公开的溶剂法生物制备竹原纤维，将1,4-丁二醇水溶液作为有机溶剂，对准拍进行浸泡，加热取出竹丝的木质素、半纤维素和其他杂质，再经敲打、离心、漂白、柔软和发酵得到竹原纤维。中国专利CN 101372763B公开的额复合生物酶制备竹原纤维的方法，以竹骂作为原料将漆酶、木聚糖酶或者其混合物作为复合生物酶对预处理的竹麻进行浸渍处理，然后在用果胶酶进行处理，再经常规后处理制备竹原纤维。中国专利CN 102140699B公开的一种竹材气爆炼制制备生态材料及其能源化的方法，将竹材资源作为原料，竹材经气爆处理后得到水洗液和纤维料，水洗液发酵制备形成生物能源，长纤维制备竹原纤维，短纤维用于制备木塑材料、微晶纤维素、溶解浆、液化聚醚多元醇等生态材料。由上述现有技术可知，可以通过溶剂法、物理法和生物法制备竹原纤维，但是单一的制备方法制备的竹原纤维其性能和效率不能两全，而且多余的竹原短纤维其功能并未运用于制备竹原纤维中，虽然也有研究对其水洗液和竹原短纤维进行运用，但是多用于制备其他物质，对竹原纤维本身的性能改善方面的运用并不多见。

纳米纤维素晶须使纤维素在纳米领域的用于，纳米纤维素晶须的长度为10-1000nm，横截面尺寸为5-20nm，具有较长的长径比，且结晶度高、强度大、具有特殊的光学特性、生物相容性和生物可降解性能，纳米纤维素晶须引起特有的光学性能、流变性能和机械性能，在复合材料领域也有应用。因此，本发明的申请人充分利用多种制备方法，力求高效高利用率的制备出高性能的竹原纤维。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种纳米纤维素晶须改性的竹原纤维及其制备方法，采用竹子作为原料，将酶解、碱解、气爆处理相结合得到竹原长纤维和竹原短纤维，将竹原短纤维经溶剂提取和超声粉碎制成纤维素晶须，对竹原长纤维形成的初纺纤维进行改性整理，得到纳米纤维素晶须改性的竹原纤维。本发明综合利用多种处理手法，充分利用竹纤维原料，制备的竹原纤维纤度细，柔软，透气透湿，机械强度好，还具有拒水、抗菌、抗紫外等功效。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种纳米纤维素晶须改性的竹原纤维，所述纳米纤维素晶须改性的竹原纤维包括竹原长纤维和纤维素晶须，所述纤维素晶须由竹原短纤维经溶剂提取和超声粉碎处理得到，所述竹原长纤维和竹原短纤维由竹片经酶解、碱解和气爆处理得到。

作为上述技术方案的优选，所述纳米纤维素晶须改性的竹原纤维的原料为竹子。

本发明还提供一种纳米纤维素晶须改性的竹原纤维的制备方法，包括以下步骤：