[發明專利]一種透明纖維素復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202011019100.0
• 申請日: 2020-09-23
• 公開（公告）號: CN112140264A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 羅屹東;陳達楊;李玉柱
• 申請（專利權）人: 佛山（華南）新材料研究院
• 主分類號: B27K3/02
• 分類號: B27K3/02;B27K3/16;B27K3/32;B27K5/00;B27K3/52;B27K3/00;B27K3/38;B27K3/40;B27K3/28;B27K3/22;B27N3/08;B27N1/00
• 代理公司: 佛山信智匯知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 44629
• 代理人: 何錦輝

1.一種透明纖維素復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

將收集的木材進行切割；

將切割后的木材浸泡在木質素脫除液中；

將脫除木質素后的木材浸泡在半纖維素脫除液中；

將脫除半纖維素的木材進行清洗，液封保存；

將清洗后的木材進行粉碎和細化處理；

將紫外屏蔽添加劑和近紅外屏蔽添加劑加入聚合物溶液中并進行混合均勻，得到復合溶液；

將粉碎細化后的木材與復合溶液進行浸漬和混合；

使用模具進行定型固化處理，得到透明纖維素復合材料。

2.根據權利要求1所述的透明纖維素復合材料的制備方法，其特征在于，所述木材選自巴爾沙木、桐木、松木和椴木中的一種或多種，所述切割后的木材尺寸為：長度3cm-30cm，寬度3cm-30cm，厚度為5mm-10mm。

3.根據權利要求1所述的透明纖維素復合材料的制備方法，其特征在于，所述木質素脫除液為強堿液、亞硫酸鹽以及亞硫酸氫鹽的混合溶液，且強堿液的濃度為0.5mol/L-5.0mol/L，亞硫酸鹽和亞硫酸氫鹽的濃度均為0.1mol/L-2.0mol/L。

4.根據權利要求1所述的透明纖維素復合材料的制備方法，其特征在于，所述半纖維素脫除液選自雙氧水、次氯酸鹽或亞氯酸鹽溶液，且質量百分比濃度為5％-35％。

5.根據權利要求1所述的透明纖維素復合材料的制備方法，其特征在于，所述清洗為在超聲條件下，先采用弱酸水溶液清洗，且弱酸的質量分數為5％-50％，清洗時間20min-60min；再采用去離子水清洗3次-5次至去離子水顏色不發生變化，或在加熱沸水中進行泡煮12h-48h至泡煮的水顏色不發生變化。

6.根據權利要求1所述的透明纖維素復合材料的制備方法，其特征在于，所述粉碎和細化處理為將清洗后的木材進行初步研磨，然后在攪拌的條件下，使用TEMPO氧化法進行處理，將處理完成后的木材顆粒清洗干凈后，使用質量分數3％-10％的鹽酸調節pH值至中性，然后用高壓均質法將木材顆粒的粒徑粉碎至20nm-200nm的尺寸，濃縮后得到粉碎細化后的木材。

7.根據權利要求1所述的透明纖維素復合材料的制備方法，其特征在于，所述紫外屏蔽添加劑和近紅外屏蔽添加劑包含以下的一種或多種：納米氧化鋅顆粒、納米二氧化鈦顆粒、2,4-二羥基二苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2-羥基-3,5-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑、2-(2-羥基-5-甲基苯基)苯并三唑、納米銫鎢青銅顆粒、納米氧化錫銻顆粒。

8.根據權利要求1所述的透明纖維素復合材料的制備方法，其特征在于，所述將粉碎細化后的木材與復合溶液進行浸漬和混合為：基于超聲的輔助，使用攪拌設備將粉碎細化后的木材與聚合物溶液進行混合和浸漬，然后抽真空至200Pa，處理0.5h-1h，得混合溶液。

9.根據權利要求1所述的透明纖維素復合材料的制備方法，其特征在于，所述定型固化處理為：在所需尺寸的模具中澆鑄所述復合溶液，在20℃-70℃溫度條件下進行固化10h-30h，最后進行脫模處理。

10.一種透明纖維素復合材料，其特征在于，所述復合材料采用權利要求1～9任一一項所述的制備方法制得。