[發(fā)明專利]一種調(diào)控改性納米纖維素薄膜的光電學(xué)霧度和紫外線過濾作用的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811124311.3
• 申請日: 2018-09-26
• 公開（公告）號(hào): CN109400936B
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張召;張蒙;李新平;宋發(fā)發(fā);薛白亮
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C08J7/12
• 分類號(hào): C08J7/12;C08L1/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 徐文權(quán)

本發(fā)明提供一種調(diào)控改性納米纖維素薄膜的光電學(xué)霧度和紫外線過濾作用的方法。改性納米纖維素薄膜是TEMPO?氧化纖維素納米纖維經(jīng)Zn(Ⅱ)三聯(lián)吡啶配合物改性得到，將改性納米纖維素薄膜置于醇溶劑中，浸泡后取出，去除多余溶劑，得到溶劑處理后的改性納米纖維素薄膜；溶劑處理后的改性納米纖維素薄膜再置于水中，浸泡10～150min后取出，去除多余水分，得到水處理之后的改性納米纖維素薄膜。本發(fā)明通過醇處理可以對(duì)改性納米纖維素薄膜的霧度值進(jìn)行調(diào)控，具體是醇處理之后霧度增大，且紫外線過濾性能增強(qiáng)，可以根據(jù)不同的需要，對(duì)改性納米纖維素薄膜進(jìn)行霧度調(diào)整，增大其使用范圍。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物質(zhì)光電學(xué)納米材料領(lǐng)域，具體涉及一種調(diào)控改性納米纖維素薄膜的光電學(xué)霧度和紫外線過濾作用的方法。

背景技術(shù)

纖維素納米纖維，也叫納米纖維素，是從地球上分布最廣泛的可再生資源——植物纖維的細(xì)胞壁中分離出來的，是植物纖維細(xì)胞壁在非常大的機(jī)械力作用，或者是進(jìn)行預(yù)處理結(jié)合機(jī)械力作用分離的，直徑達(dá)到納米，長度為微米級(jí)別的纖維素功能材料。纖維素納米纖維具有較高的強(qiáng)度、剛度(模量可達(dá)到138GPa)、較大的比表面積(可以達(dá)到50m²/g)、極低的熱膨脹系數(shù)(CTE，0.1ppm/k，接近于石英)。根據(jù)對(duì)植物纖維處理方式的不同，纖維素納米纖維通常是直徑為5-50nm或20-100nm、長度為幾到十幾微米的、長徑比較大的纖維素納米材料。TEMPO-氧化纖維素納米纖維，是一種先進(jìn)行氧化預(yù)處理，之后機(jī)械處理制備出來的納米纖維素，相對(duì)于沒有氧化處理的纖維素納米纖維，大部分被氧化為醛基或是羧基，氫鍵含量少，分散效果更好，并且節(jié)省能耗。

通常情況下，將抄紙工藝應(yīng)用于纖維素納米纖維，即可得到納米纖維素薄膜，也可以稱之為納米紙。納米纖維素薄膜是具有很多優(yōu)異的特性的納米功能材料，例如：光學(xué)透明、熱穩(wěn)定性、柔韌性、可印刷性、機(jī)械強(qiáng)度高以及化學(xué)改性能力強(qiáng)等。也正是由于這些特性，納米纖維素薄膜可以用來制備柔性儲(chǔ)能和轉(zhuǎn)換裝置、發(fā)光薄膜和柔性電子器件，比如說太陽能電池、LED、UVA阻隔功能材料、防偽安全材料、超級(jí)電容器和光學(xué)傳感裝置等。

納米纖維素薄膜已經(jīng)在光電學(xué)領(lǐng)域引起了越來越多研究人員的興趣。此外，霧度可以由尺寸不同的制備納米纖維素薄膜的纖維素納米纖維進(jìn)行調(diào)整，纖維素納米纖維的尺寸以及組裝密度是決定納米纖維素薄膜霧度大小的重要因素。比如說，納米纖維素薄膜的透光率可以達(dá)到90％以上，但是霧度則在20％～60％之間。這是由于纖維素納米纖維的大小以及它們之間的孔隙造成了光散射，從而產(chǎn)生了霧度的效果。盡管納米纖維素薄膜的霧度值可以根據(jù)纖維素納米纖維的大小進(jìn)行設(shè)計(jì)，但是在納米纖維素薄膜制備出來之后，霧度值是固定而無法被調(diào)節(jié)的。另外，人類日常生活中所接觸到的光，例如太陽光、熒光燈或其他光學(xué)材料在發(fā)射的同時(shí)會(huì)存在一定量的紫外線，這可能會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生不利影響，例如皮膚癌或皮膚光老化。而且，紫外線照射會(huì)引起商品的加速老化從而引起商品性質(zhì)的變化，而目前的納米纖維素薄膜缺乏紫外線過濾功能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決納米纖維素薄膜霧度值無法進(jìn)行調(diào)控的問題，并且增加其對(duì)紫外線的過濾性能，提供一種調(diào)控改性納米纖維素薄膜的光電學(xué)霧度和紫外線過濾作用的方法。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種調(diào)控改性納米纖維素薄膜的光電學(xué)霧度和紫外線過濾作用的方法，改性納米纖維素薄膜是TEMPO-氧化纖維素納米纖維經(jīng)Zn(Ⅱ)三聯(lián)吡啶配合物改性得到，將改性納米纖維素薄膜置于醇溶劑中，浸泡后取出，去除多余溶劑，得到溶劑處理后的改性納米纖維素薄膜。

優(yōu)選的，所述醇溶劑為正丁醇、異丁醇、苯甲醇、仲丁醇、叔丁醇、異丙醇、甲醇、乙二醇、丙二醇或聚乙二醇。

優(yōu)選的，浸泡時(shí)間為10～150min。

優(yōu)選的，還包括如下步驟：溶劑處理后的改性納米纖維素薄膜再置于水中，浸泡10～150min后取出，去除多余水分，得到水處理之后的改性納米纖維素薄膜。