[发明专利]一种微纳米纤维素复合物、制备方法和用途

权利要求书

1.一种微纳米纤维素复合物，其特征在于，所述微纳米纤维素复合物包括微纳米木质素纤维素，以及分散在微纳米木质素纤维素中的石墨烯材料；

所述微纳米木质素纤维素包括10～35wt％的木质素。

2.如权利要求1所述的微纳米纤维素复合物，其特征在于，所述石墨烯材料的含量为微纳米木质素纤维素的15wt％以下，优选5wt％以下，进一步优选1wt％以下；

优选地，所述石墨烯材料的厚度为≤20nm，优选3～10nm。

3.如权利要求1或2所述的微纳米纤维素复合物，其特征在于，所述微纳米纤维素复合物的长度≥1μm，直径为4～200nm，长径比为100～500。

4.一种如权利要求1～3之一所述的微纳米纤维素复合物的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)将含有木质素的纤维素原料和石墨烯材料分散在水中，混合均匀，得到分散液；

(2)将分散液进行机械力预剥离，得到预剥离产物分散液；

(3)将预剥离产物分散液进行高压均质机均质，得到微纳米纤维素复合物分散液。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述含有木质素的纤维素原料为植物原料完全提取半纤维素或部分提取半纤维素后的残渣；

优选地，所述植物原料包括林木、农作物、农林废弃物中的任意1种或至少2种的组合；

优选地，所述含有木质素的纤维素原料包括糠醛渣、木糖渣、未漂木浆、未漂草浆、秸秆的农业废弃物中的任意1种或至少2种的组合；

优选地，所述含有木质素的纤维素原料中，木质素含量为10～30wt％，且纤维素含量在65％以上；

优选地，所述含有木质素的纤维素原料还含有半纤维素；

优选地，所述含有木质素的纤维素原料中，半纤维素含量≤10wt％。

6.如权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述石墨烯材料通过机械剥离法、氧化还原法、热裂解法、插层剥离法、化学气相沉积法、液相剥离法或生物质水热碳化法制备得到；

优选地，所述石墨烯材料的平均片层厚度为≤20nm，优选3～10nm。

7.如权利要求4～6之一所述的制备方法，其特征在于，所述分散液中，含有木质素的纤维素原料和石墨烯材料的浓度之和为0.1wt％-15wt％，优选5wt％-7wt％；

优选地，所述石墨烯材料的加入量为含有木质素的纤维素原料的10wt％以下，优选5wt％以下，进一步优选1wt％以下。

8.如权利要求4～7之一所述的制备方法，其特征在于，所述机械力预剥离包括超声剥离、球磨剥离、盘磨剥离、砂磨剥离、研磨剥离中的任意一种；

优选地，所述机械力预剥离得到的产物的直径在200～1500nm；

优选地，所述均质的压力为50～150MPa，优选60～80MPa；

优选地，所述均质的循环次数为3～10次，优选3～7次。

9.如权利要求4～8之一所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)之后进行步骤(4)：将微纳米纤维素复合物分散液后处理，得到微纳米纤维素复合物粉体；

优选地，所述后处理包括洗涤、研磨、喷雾干燥中的任意1种或至少2种的组合。

10.一种如权利要求1～3之一所述的微纳米纤维素复合物的用途，其特征在于，所述微纳米纤维素复合物用于纺织领域、医药领域、高性能助剂领域、吸附材料领域、食品包装领域或复合材料领域。