[發明專利]一種高性能納米紙及其制備方法

有效

• 申請號: 201810062882.2
• 申請日: 2018-01-23
• 公開（公告）號: CN108385445B
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發明（設計）人: 程崢;楊仁黨;劉旭
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: D21H27/00
• 分類號: D21H27/00;D21H11/12;D21H23/50;D21H21/16;D21H25/06;D21H17/67;D21H19/14;D21H19/16
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 崔紅麗

本發明公開一種高性能納米紙及其制備方法，屬于特種材料生產領域。該制備方法包括生物質纖維素的制備、MoS₂的制備、混合漿料的制備、真空抽濾成紙、表面噴涂、高溫濕熱壓等步驟。本發明在生物質納米纖維素懸浮液中加入金屬相MoS₂納米片，同時對紙張進行表面噴涂疏水化處理，賦予其超疏水效果；高溫濕熱壓處理使納米紙內部的纖維與MoS₂納米片結合更加緊密，有利于提高納米紙的勻度和強度；生物質纖維能顯著提高成紙的物理強度﹑柔韌性和透明度，金屬相MoS₂納米片能賦予納米紙良好的耐火性和抗菌性能；保證成紙擁有良好的物理性能同時也具有優越的耐火﹑抗菌﹑超疏水及高透明。

技術領域

本發明屬于特種材料生產領域，具體涉及一種高性能納米紙及其制備方法。

背景技術

紙張是纖維漿料通過制漿和造紙兩個經典的過程制備而得到，中間包含了許多工序，影響因素繁多。造紙術是中國的四大發明之一，中國自古以來在造紙方面就有很深的造詣和積累。紙產品種類眾多，在各行各業都有廣泛應用。相比于普通紙張，納米紙紙質平滑細膩、柔韌耐久，還具有比較好的阻隔性能和光學性能，具有極高的應用價值，引起了越來越多的關注。

所謂納米紙，廣義來講，指利用納米材料或者納米技術制作的紙張；一般來講，是指由納米級的纖維素為主要原料抄制而成的紙張。納米紙雖然品質優良，但其受原料納米纖維素的制約，目前納米纖維素還木有實現工業化，因此納米紙的生產效率非常低，很難滿足市場的需要。另外，納米紙在透明顯示，生物制藥，高端制造等領域展現出巨大的潛力，要想將其投入到實際應用，需要進一步提升納米紙的性能，如疏水性﹑抗菌性﹑耐火性﹑高透明性﹑高強度等。若是能根據實際需求，綜合材料的各種性能，尋求特定的工藝，制備出高性能的納米紙，將對社會的進步和科技的發展產生顯著的促進作用。

基于目前常規的納米紙綜合性能不高的現狀，有必要尋求一種合適的生產方法提高其綜合性能特點，彌補納米紙耐火性差﹑易受潮和被菌污染等缺點，以生產高性能的納米紙，提高紙張的使用壽命，賦予其高附加值，滿足各層次的需要。

發明內容

為了克服現有紙張生產技術的缺點與不足，本發明的首要目的在于提供一種高性能納米紙的制備方法。

本發明在生物質納米纖維素懸浮液中加入兼具耐火性和抗菌性能的金屬相MoS₂納米片，同時對紙張進行表面噴涂疏水化處理，賦予其超疏水效果，高溫濕熱壓處理有利于提高納米紙的勻度和強度，保證成紙擁有良好的物理性能同時也具有優越的耐火﹑抗菌﹑超疏水及高透明。

本發明的另一目的在于提供通過上述制備方法制備得到的高性能納米紙。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

一種高性能納米紙的制備方法，包括以下步驟：

(1)生物質纖維素的制備：通過椰果發酵生物合成凝膠，然后進行分散處理，接著進行均質處理，得到生物質纖維素懸浮液；

(2)MoS₂的制備：由氧化鉬﹑硫代乙酰胺﹑尿素通過水熱法制備得到，并進行純化處理；

(3)混合漿料的制備：攪拌的條件下將步驟(2)中的MoS₂加入到步驟(1)中的生物質纖維素懸浮液中，制得復合漿料；

(4)真空抽濾成紙：將步驟(3)得到的復合漿料通過真空抽濾的方法成型﹑脫水﹑烘干處理，得到紙樣；

(5)表面噴涂：在步驟(4)所得紙樣正反表面噴涂上一定量的低表面能物質，再進行干燥；

(6)高溫濕熱壓：將步驟(5)得到的紙樣進行高溫濕熱壓處理，接著干燥，制得高性能納米紙。