[發明專利]一種HNTs負載改性木質纖維素復合膜的制備方法及產品

有效

• 申請號: 202310206815.4
• 申請日: 2023-03-07
• 公開（公告）號: CN116407963B
• 公開（公告）日: 2023-10-03
• 發明（設計）人: 趙興雷;王鵬;華婷;蔣攀
• 申請（專利權）人: 嘉興中芯納米材料有限責任公司
• 主分類號: B01D71/10
• 分類號: B01D71/10;B01D69/02;B01D69/12;B01D67/00;B01D61/00;B01D17/02
• 代理公司: 上海新泊利知識產權代理事務所(普通合伙) 31435
• 代理人: 周莉

本發明提供了一種HNTs負載改性木質纖維素復合膜的制備方法及產品。通過對可降解木質素纖維進行疏水性改性，得到強親油疏水的木質素，再將其通過多異氰酸酯化合物接枝負載至埃洛石上，得到HNTs負載改性木質纖維素基前軀體，再將所述前軀體通過靜電紡絲得到HNTs負載改性木質纖維素復合膜。本發明提供的HNTs負載改性木質纖維素復合膜的制備方法，增加木質素的疏水基團，有效的提高木質素的疏水親油性；木質素通過異氰酸酯基與埃洛石交聯，形成高強度的纖維，增加產品抗菌性和抗拉強度，制備得到的HNTs負載改性木質纖維素復合膜可以作為油水分離材料使用，同時具備優異的抗菌性能，產品性能優良，具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明涉及改性薄膜技術領域，特別涉及一種HNTs負載改性木質纖維素復合膜的制備方法及產品。

背景技術

超疏水材料因其處理含油廢水的高效性和良好的環境效益而越來越受到研究人員的關注。它選擇性地允許油通過或被吸收，同時排斥水，而無需外力或添加任何化學試劑。由于這一類材料分離油水混合物的過程，可在室溫下進行，單級分離效率高，工藝靈活簡單，成為近年來推動油水發展的新突破。在超疏水材料制備過程中，研究者多采用靜電紡絲技術，獲得了超疏水性和優異的油水分離性能的復合材料。

為了解決溢油及油性有機物造成的生態環境污染問題，減少人工合成吸油材料的應用，開發可生物降解的纖維素基吸油材料成為吸油材料領域的研究熱點。木質素纖維微觀結構是帶狀彎曲的，凹凸不平的，多孔的，交叉處是扁平的，具有良好的韌性、分散性和化學穩定性。但是木質素纖維本身具有優良的親水性，在其吸附油品的同時也大量吸水。因此，提高天然木質素纖維的疏水性能以提高其油水選擇性、提高其抗菌性和污染能力，是其作為水油分離或吸油材料廣泛應用的關鍵。

發明內容

發明目的：本發明的目的是提供一種HNTs負載改性木質纖維素復合膜的制備方法及產品，以克服木質素纖維作為親油疏水材料使用時，油水選擇性差、抗菌性能差等問題。

本發明的技術方案：

一種HNTs負載改性木質纖維素復合膜的制備方法，包括：

提取木質素：將粗木素浸入堿性溶液中加熱攪拌，離心收集上清液，將所得上清液pH值調至酸性，靜置后離心收集沉淀，得到木質素；

制備埃洛石(HNTs)負載改性木質纖維基前軀體：將上述制備得到的木質素在酸性條件下與油胺進行反應，得到改性木質素；將改性木質素與HNTs置于溶劑中，加熱攪拌溶解后加入多異氰酸酯，再于室溫下攪拌均勻，得到木質纖維素基紡絲前驅體；

制備HNTs負載改性木質纖維復合膜：將上述制備的木質纖維素基紡絲前驅體進行紡絲，得到HNTs負載改性木質纖維復合膜。

在一些實施方案中，所述粗木素來自樺木、松木、白楊木或玉米桿中的一種或幾種原料。

在一些實施方案中，提取木質素步驟中所述堿性pH范圍為12～13；所述酸性pH范圍為2～4，靜置時間為5～10h；酸堿交替對木質素中醛基含量具有一定影響。

在一些實施方案中，制備HNTs負載改性木質纖維基前軀體步驟中所述木質素和油胺的質量比為1～5：1；所述酸性條件的pH＜6。

在一些實施方案中，所述改性木質素與HNTs的質量比為2～3：3～5，例如可以是1：1.5、1：1、3：4、3：5、2：5或其中任意比值。

在一些實施方案中，制備HNTs負載改性木質纖維基前軀體步驟中所述溶劑選自磷酸三乙酯(TEP)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)或二甲基亞砜(DMSO)中的一種或幾種組合。