[发明专利]一种有序性纳米废纸纤维及其制备方法

说明书

本发明公开了一种有序性纳米废纸纤维，由以下组分组成：24.32～28.56％办公室废纸、0.60～0.93％双氧水、0.36～0.51％氢氧化钠、0.98～1.50％硅酸钠、0.53～0.76％十二烷基苯磺酸钠、0.61～0.83％OP‑10、68.06～72.57％质量分数为98％的浓硫酸，上述组分之和为100％。其制备方法为，将双氧水、氢氧化钠、硅酸钠、十二烷基苯磺酸钠及OP‑10配置成溶液A；将废纸粉碎，在溶液A中浸泡；将浸泡好的废纸脱墨并疏解废纸纤维；将废纸纤维粉碎并细化及酸化处理，最终得到纳米级废纸纤维；本发明既达到了废纸回收再利用的目的，又提供了生产纳米纤维的一种途径。

技术领域

本发明涉及有机纳米材料提取制备技术领域，具体涉及一种有序性纳米废纸纤维，本发明还涉及一种该有序性纳米废纸纤维的制备方法。

背景技术

近些年来，随着世界造纸工业的发展，全球纸和纸板的产量不断增长。从2013年开始全球纸与纸板产量总产量超过4亿吨大关，达到4.02亿吨，2014年增长至4.06亿吨，2015年纸与纸板产量比上年微增0.4％，达到4.076亿吨。而我国2015年全国纸及纸板生产量10710万吨，较上年增长2.29％。2006～2015年，纸及纸板生产量年均增长率5.71％。我国每年产生大约1400万吨的纸，回收利用率却很低。有关统计表明，发达国家废纸回收利用率达60％至70％，相比之下，我国目前废纸回收利用率不足30％，每年废旧纸张浪费量达到1000多万吨，价值超过100亿元。因此，我国废纸的产生量大，利用率相对较低，废纸资源利用大有潜力。然而，现阶段我国废纸资源化利用技术研究主要集中在利用脱墨浆生产纸或纸板等方面，技术较单一，产品附加值相对较低。为了更好地节约森林资源，保护生态环境，有必要探索废纸资源化利用的新技术。

废纸，也称之为“二次纤维”，废纸纤维结构和性质与天然植物纤维相似，其具有相对低廉的价格、较小的密度、较高的弹性模量，生物降解性和可再生性等，使其在新型材料的研发方面备受国内外关注。然而，与天然纤维以及微晶纤维相比，粒径大小一般在1～100nm之间的纳米纤维，可在水中分散形成稳定的胶体，并且具有许多优良性能，如较大的比表面积、高结晶度、高亲水性、高模量、高强度、超精细结构和高透明性等。因此纳米纤维作为复合材料的增强相、组织工程支架和过滤介质方面具有很好的应用价值。近年来对纳米纤维的研究日益受到广泛关注。

发明内容

本发明的目的是提供一种有序性纳米废纸纤维，达到了废纸回收再利用的目的，又提供了生产纳米纤维的一种途径。

本发明的另一个目的是提供一种有序性纳米废纸纤维的制备方法。

本发明所采用的技术方案是，一种有序性纳米废纸纤维，按重量百分比，由以下组分组成：24.32％～28.56％办公室废纸、0.60％～0.93％双氧水、0.36％～0.51％氢氧化钠、0.98％～1.50％硅酸钠、0.53％～0.76％十二烷基苯磺酸钠、0.61％～0.83％OP-10、68.06％～72.57％质量分数为98％的浓硫酸，上述组分重量百分比之和为100％。

发明所采用的另一个技术方案是，一种有序性纳米废纸纤维的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，按重量份分别称取以下组分由以下组分组成：24.32％～28.56％办公室废纸、0.60％～0.93％双氧水、0.36％～0.51％氢氧化钠、0.98％～1.50％硅酸钠、0.53％～0.76％十二烷基苯磺酸钠、0.61％～0.83％OP-10、68.06％～72.57％质量分数为98％的浓硫酸，上述组分重量百分比之和为100％；

步骤2，将称量好的双氧水、氢氧化钠、硅酸钠、十二烷基苯磺酸钠及OP-10配置成溶液A；

步骤3，将称量好的废纸粉碎，并在步骤2配置好的溶液A中浸泡；

步骤4，将步骤3浸泡好的废纸脱墨并疏解得到废纸纤维；