[發明專利]一種微納米纖維素復合物、制備方法和用途

在審

• 申請號: 201810052985.0
• 申請日: 2018-01-19
• 公開（公告）號: CN110054808A
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 張金柱;王鵬輝;唐地源;張安;劉頂;梁蒙蒙
• 申請（專利權）人: 山東省圣泉生物質石墨烯研究院
• 主分類號: C08L1/02
• 分類號: C08L1/02;C08L97/00;C08K7/00;C08K3/04
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

1.一種微納米纖維素復合物，其特征在于，所述微納米纖維素復合物包括微納米木質素纖維素，以及分散在微納米木質素纖維素中的石墨烯材料；

所述微納米木質素纖維素包括10～35wt％的木質素。

2.如權利要求1所述的微納米纖維素復合物，其特征在于，所述石墨烯材料的含量為微納米木質素纖維素的15wt％以下，優選5wt％以下，進一步優選1wt％以下；

優選地，所述石墨烯材料的厚度為≤20nm，優選3～10nm。

3.如權利要求1或2所述的微納米纖維素復合物，其特征在于，所述微納米纖維素復合物的長度≥1μm，直徑為4～200nm，長徑比為100～500。

4.一種如權利要求1～3之一所述的微納米纖維素復合物的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

(1)將含有木質素的纖維素原料和石墨烯材料分散在水中，混合均勻，得到分散液；

(2)將分散液進行機械力預剝離，得到預剝離產物分散液；

(3)將預剝離產物分散液進行高壓均質機均質，得到微納米纖維素復合物分散液。

5.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述含有木質素的纖維素原料為植物原料完全提取半纖維素或部分提取半纖維素后的殘渣；

優選地，所述植物原料包括林木、農作物、農林廢棄物中的任意1種或至少2種的組合；

優選地，所述含有木質素的纖維素原料包括糠醛渣、木糖渣、未漂木漿、未漂草漿、秸稈的農業廢棄物中的任意1種或至少2種的組合；

優選地，所述含有木質素的纖維素原料中，木質素含量為10～30wt％，且纖維素含量在65％以上；

優選地，所述含有木質素的纖維素原料還含有半纖維素；

優選地，所述含有木質素的纖維素原料中，半纖維素含量≤10wt％。

6.如權利要求4或5所述的制備方法，其特征在于，所述石墨烯材料通過機械剝離法、氧化還原法、熱裂解法、插層剝離法、化學氣相沉積法、液相剝離法或生物質水熱碳化法制備得到；

優選地，所述石墨烯材料的平均片層厚度為≤20nm，優選3～10nm。

7.如權利要求4～6之一所述的制備方法，其特征在于，所述分散液中，含有木質素的纖維素原料和石墨烯材料的濃度之和為0.1wt％-15wt％，優選5wt％-7wt％；

優選地，所述石墨烯材料的加入量為含有木質素的纖維素原料的10wt％以下，優選5wt％以下，進一步優選1wt％以下。

8.如權利要求4～7之一所述的制備方法，其特征在于，所述機械力預剝離包括超聲剝離、球磨剝離、盤磨剝離、砂磨剝離、研磨剝離中的任意一種；

優選地，所述機械力預剝離得到的產物的直徑在200～1500nm；

優選地，所述均質的壓力為50～150MPa，優選60～80MPa；

優選地，所述均質的循環次數為3～10次，優選3～7次。

9.如權利要求4～8之一所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)之后進行步驟(4)：將微納米纖維素復合物分散液后處理，得到微納米纖維素復合物粉體；

優選地，所述后處理包括洗滌、研磨、噴霧干燥中的任意1種或至少2種的組合。

10.一種如權利要求1～3之一所述的微納米纖維素復合物的用途，其特征在于，所述微納米纖維素復合物用于紡織領域、醫藥領域、高性能助劑領域、吸附材料領域、食品包裝領域或復合材料領域。