CN104532645A - 一种以废旧瓦楞纸板为原料制备纳米微晶纤维素的方法 - Google Patents

一种以废旧瓦楞纸板为原料制备纳米微晶纤维素的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种以废旧瓦楞纸板为原料制备纳米微晶纤维素的方法。传统制备纳米微晶纤维素的方法主要是硫酸水解法，但硫酸具有强腐蚀性和强降解性。另一不利的方面，是硫酸水解会导致纳米微晶纤维素的热稳定性大大下降。本发明以废旧瓦楞纸板为原料，结合机械预处理、碱处理成浆，然后通过磷酸水解、酶解、超声处理，制备纳米微晶纤维素，该方法提供一种新型的制备纳米微晶纤维素原料来源，废旧瓦楞纸作为二次回用纤维，有利于资源再利用，环境友好。联合机械预处理，酸水解预处理，酶解和辅助超声，有助于联合各种方法的优点互补，避开用单一方法处理的缺点，且有利于纳米微晶纤维素制备的得率和质量的提高。

Description

一种以废旧瓦楞纸板为原料制备纳米微晶纤维素的方法
技术领域
本发明属于纤维素技术领域，具体涉及一种以废旧瓦楞纸板为原料通过新型工艺制备纳米微晶纤维素的方法。
技术背景
纤维素是自然界中分布最广并且可以进行生物降解的天然高分子，其广泛存在于树木、棉麻等植物的根、茎、叶以及某些藻类和细菌中，占植物界碳含量的50%以上。纤维素是重要的造纸原料。此外，以纤维素为原料的产品也广泛用于塑料、炸药、电工及科研器材等方面。食物中的纤维素（即膳食纤维）对人体的健康也有着重要的作用。
纤维素分子是由向列有序的结晶区和无定形区交错结合的体系，依靠分子内和分子间的氢键和范德华力维持着自组装的超分子结构和原纤形态。
本发明所提到的纳米微晶纤维素（NCC）是指对天然纤维素分子的无定形区选择性去除，分离出对天然纤维素强度贡献巨大的100-200nm 尺寸范围的结晶区，从而制得纳米微晶纤维素。纳米微晶纤维素不但具有纤维素的基本结构和性能，还具有其他种类纤维素所不具备的纳米颗粒特性，如：巨大的比表面积、超高的力学性能、超强的吸附能力和高反应活性，因此其具有很高的研究价值和应用价值。    
现在的技术中，提取纤维素的原料来源主要有针叶木浆，阔叶木浆，微晶纤维素，棉纤维等。而随着经济的发展，地球上的木质生物资源变得愈来愈紧缺，拓宽制备纳米微晶纤维素的原料来源，显得非常重要。废旧瓦楞纸板分布广、产量大、价格廉。加强二次纤维回用，不仅可有效减轻木质生物资源短缺所带来的影响，而且有利于环境保护和可持续发展。从组成上来说，废旧瓦楞纸板含有大量的纤维素、少量木素和半纤维素及杂质，有相当潜力成为纳米微晶纤维素的制备原材料。
另一方面，传统制备纳米微晶纤维素的方法主要是硫酸水解法，但硫酸具有强腐蚀性和强降解性。另一不利的方面，是硫酸水解会导致纳米微晶纤维素的热稳定性大大下降，这已经为国际上诸多研究工作所证明。因此，以较为温和的磷酸作为酸水解过程的试剂，再借助生物酶水解和超声处理是一种非常具有创新性的方法，可期制备得率、质量都较高的纳米微晶纤维素。
发明内容
本发明提供一种新的制备纳米微晶纤维素的原料及方法，以废旧瓦楞纸板为原料，结合机械预处理、再制浆，磷酸水解，酶解和超声处理制备纳米微晶纤维素。
一种以废旧瓦楞纸板为原料制备纳米微晶纤维素的方法，具体通过以下技术方案实现。
步骤（1），取一定量废旧瓦楞纸板撕成碎片，加入适量的蒸馏水，在室温下浸泡，再用高浓水力碎浆机进行碎解一定时间。取一定量的蒸馏水，加入一定量的NaOH片状固体溶解，然后加入一定量的碎解后的样品，在一定温度下搅拌3h。随后进行筛选除杂，将筛选后的废纸浆纤维在离心转速为5000rpm的离心机中离心洗涤至中性，并进一步去水浓缩。
步骤（2），取一定量步骤（1）中浓缩后的废纸浆纤维置于三口烧瓶中，加入一定体积的质量浓度为 60%磷酸溶液，在一定水浴温度下搅拌6h。加入一定体积的质量浓度为 25%二甲基亚砜溶液继续搅拌30min，停止搅拌，加入适量的蒸馏水在离心转速为5000rpm的离心机中离心洗涤至中性。取一定量经酸处理的样品，加入一定量蒸馏水，用高速分散机分散，将分散好的样品悬浊液置于三口烧瓶中，将三口烧瓶置于水浴温度为50℃的水浴锅中，在转速为200rpm下搅拌2h，接着加入一定量内切葡聚糖酶，酶解0～36h，然后加入一定量无水乙醇，继续搅拌。将反应所得的混合物用超声细胞粉碎机进行超声处理一定时间。
步骤（3），对经过步骤（2）处理所得的混合物加入适量的蒸馏水，在转速为11000rpm的高速离心机中离心10min，倒掉上清液，重复离心操作，直至上层液变浑浊，开始收集上层悬浊液，重复操作直至上层液再次变清。将收集到的悬浊液置于80℃烘箱中蒸发去除部分水分，最后将经浓缩的悬浊液置于冷冻干燥机中干燥，即制得纳米微晶纤维素样品。
上述方法中，步骤（1）所述的原料为废旧瓦楞纸板碎片，浸泡的质量浓度为10%，时间为24h，用高浓水力碎浆机进行碎解的时间为15min。
上述方法中，步骤（1）所述的碱预处理选用NaOH片状固体，按质量比1:100加蒸馏水溶解，NaOH的加入量为10%（相对于绝干浆），在水浴温度为60℃的水浴中反应3h。NaOH为分析纯，片状结构，密度2.130 g/cm3，熔点318.4℃，沸点1390℃。
上述方法中，步骤（2）所述的酸水解预处理选用质量浓度为60%磷酸溶液，加入量为250mL（相对于20g绝干碱处理后样品）。在室温下搅拌6h。
上述方法中，步骤（2）所述的加入150mL质量浓度为25%二甲基亚砜（相对于20g绝干碱处理后样品）继续搅拌30min 停止反应。二甲基亚砜为分析纯，熔点18.4℃，沸点189℃，能溶于水，密度1.100 g/mL，无色液体。
上述方法中，步骤（2）所述的酶解处理前用高速分散机分散10min，控制转速为2000rpm。
上述方法中，步骤（2）所述的酶解处理原料为2g碱处理后的样品，加入250mL蒸馏水，内切葡聚糖酶（酶活：84 EGU）的用量为2mL。
上述方法中，步骤（2）所述的酶解水浴温度为50℃，搅拌速度为200 rpm，反应时间为0-36h。
上述方法中，步骤（2）所述的无水乙醇加入量为25mL，搅拌时间为20min。
上述方法中，步骤（2）所述的超声时间为10min，超声功率为200W。
本发明的有益效果：
（1）使用废旧瓦楞纸板代替原木浆、微晶纤维素或棉纤维等传统的制备纳米微晶纤维素的原料。废旧瓦楞纸板作为二次回用纤维，资源再利用，属于环境友好型原料，有助于缓解当今地球上木质生物资源紧张所产生的不利影响。
（2）使用磷酸进行酸水解预处理，相对硫酸，磷酸酸解过程对环境的污染较少，并可以得到热稳定性较好的纳米微晶纤维素产品。
（3）低强度超声是非集中的超声波束，对纤维的结晶区破坏较小，且能耗较低，可以认为是一种能有效促进纤维素水解的相对温和的方法。
（4）采用酶解处理制备纳米微晶纤维素，其中内切葡聚糖酶具有专一性的特点，条件温和，经济友好，对环境无污染，可回收再利用，有助于大大提高纳米微晶纤维素得率。
（5）联合机械预处理、酸水解预处理、酶解和辅助超声，以环境友好的废旧瓦楞纸板为原料制备纳米微晶纤维素，发挥制备工序的协同效应，实现再生纤维的高值化利用。
附图说明
    图1 以废旧瓦楞纸板为原料制备纳米微晶纤维素的工艺流程图。
具体实施方式
如图1所示，本发明通过以下技术方案实现：
步骤（1），取一定量废旧瓦楞纸板撕成碎片，加入适量的蒸馏水，在室温下浸泡，再用高浓水力碎浆机进行碎解一定时间。取一定量的蒸馏水，加入一定量的NaOH片状固体溶解，然后加入一定量的碎解后的样品，在一定温度下搅拌3h。随后进行筛选除杂，将筛选后的废纸浆纤维在离心转速为5000rpm的离心机中离心洗涤至中性，并进一步去水浓缩。
步骤（2），取一定量步骤（1）中浓缩后的废纸浆纤维置于三口烧瓶中，加入一定体积的质量浓度为 60%磷酸溶液，在一定水浴温度下搅拌6h。加入一定体积的质量浓度为 25%二甲基亚砜溶液继续搅拌30min，停止搅拌，加入适量的蒸馏水在离心转速为5000rpm的离心机中离心洗涤至中性。取一定量经酸处理的样品，加入一定量蒸馏水，用高速分散机分散，将分散好的样品悬浊液置于三口烧瓶中，将三口烧瓶置于水浴温度为50℃的水浴锅中，在转速为200rpm下搅拌2h，接着加入一定量内切葡聚糖酶，酶解0～36h，然后加入一定量无水乙醇，继续搅拌。将反应所得的混合物用超声细胞粉碎机进行超声处理一定时间。
步骤（3），对经过步骤（2）处理所得的混合物加入适量的蒸馏水，在转速为11000rpm的高速离心机中离心10min，倒掉上清液，重复离心操作，直至上层液变浑浊，开始收集上层悬浊液，重复操作直至上层液再次变清。将收集到的悬浊液置于80℃烘箱中蒸发去除部分水分，最后将经浓缩的悬浊液置于冷冻干燥机中干燥，即制得纳米微晶纤维素样品。
以下结合实施例作进一步说明：
实施例1
准确称取500g 废旧瓦楞纸板（绝干）撕碎成大小约5×5cm2的碎片，加入4500mL蒸馏水浸泡24h，再用高浓水力碎浆机进行碎解15min。准确称取10g NaOH溶解于1000mL蒸馏水中，加入100g经过上述机械预处理的瓦楞纸浆，水浴加热3h，控制反应温度为60℃。随后进行筛选除杂。将筛选后的废纸浆纤维在离心转速为5000rpm的离心机中离心洗涤至中性，并进一步去水浓缩。
准确称取20g上述处理过的废纸浆纤维置于三口烧瓶中，加入250mL 60%（w/w）磷酸溶液，在室温下搅拌6h。加入150mL 25%（w/w）二甲基亚砜溶液继续搅拌30min 停止搅拌，取出反应物，加入适量的蒸馏水在离心转速为5000rpm的离心机中离心洗涤至中性。取2g经酸处理的样品，加入250mL蒸馏水，用高速分散机分散，控制转速为2000rpm，将分散好的样品悬浊液置于三口烧瓶中，将三口烧瓶置于温度为50℃的水浴锅中，在转速为200rpm下搅拌2h，接着加入一定量内切葡聚糖酶（酶活：84EGU）溶液，酶解0h，然后加入25mL无水乙醇，继续搅拌20min，停止搅拌。将上述反应所得的混合物用超声细胞粉碎机超声10min，超声功率为200W。
最后加入适量的蒸馏水于混合物中，在转速为11000rpm的高速离心机中离心10min，倒掉上清液，重复离心操作，直至上层液变浑浊，开始收集上层悬浊液，重复操作直至上层液再次变清。将收集到的悬浊液置于80℃烘箱中蒸发去除部分水分，最后将经浓缩的悬浊液置于冷冻干燥机中干燥，即制得纳米微晶纤维素样品，得率为13.33%。
实施例2
准确称取500g 废旧瓦楞纸板（绝干）撕碎成大小约5×5cm2的碎片，加入4500mL蒸馏水浸泡24h，再用高浓水力碎浆机进行碎解15min。准确称取10g NaOH溶解于1000mL蒸馏水中，加入100g经过上述机械预处理的瓦楞纸浆，水浴加热3h，控制反应温度为60℃。随后进行筛选除杂。将筛选后的废纸浆纤维在离心转速为5000rpm的离心机中离心洗涤至中性，并进一步去水浓缩。
准确称取20g上述处理过的废纸浆纤维置于三口烧瓶中，加入250mL 60%（w/w）磷酸溶液，在室温下搅拌6h。加入150mL 25%（w/w）二甲基亚砜溶液继续搅拌30min 停止搅拌，取出反应物，加入适量的蒸馏水在离心转速为5000rpm的离心机中离心洗涤至中性。取2g经酸处理的样品，加入250mL蒸馏水，用高速分散机分散，控制转速为2000rpm，将分散好的样品悬浊液置于三口烧瓶中，将三口烧瓶置于温度为50℃的水浴锅中，在转速为200rpm下搅拌2h，接着加入一定量内切葡聚糖酶（酶活：84EGU）溶液，酶解1h，然后加入25mL无水乙醇，继续搅拌20min，停止搅拌。将上述反应所得的混合物用超声细胞粉碎机超声10min，超声功率为200W。
最后加入适量的蒸馏水于混合物中，在转速为11000rpm的高速离心机中离心10min，倒掉上清液，重复离心操作，直至上层液变浑浊，开始收集上层悬浊液，重复操作直至上层液再次变清。将收集到的悬浊液置于80℃烘箱中蒸发去除部分水分，最后将经浓缩的悬浊液置于冷冻干燥机中干燥，即制得纳米微晶纤维素样品，得率为17.33%。
实施例3
准确称取500g 废旧瓦楞纸板（绝干）撕碎成大小约5×5cm2的碎片，加入4500mL蒸馏水浸泡24h，再用高浓水力碎浆机进行碎解15min。准确称取10g NaOH溶解于1000mL蒸馏水中，加入100g经过上述机械预处理的瓦楞纸浆，水浴加热3h，控制反应温度为60℃。随后进行筛选除杂。将筛选后的废纸浆纤维在离心转速为5000rpm的离心机中离心洗涤至中性，并进一步去水浓缩。
准确称取20g上述处理过的废纸浆纤维置于三口烧瓶中，加入250mL 60%（w/w）磷酸溶液，在室温下搅拌6h。加入150mL 25%（w/w）二甲基亚砜溶液继续搅拌30min 停止搅拌，取出反应物，加入适量的蒸馏水在离心转速为5000rpm的离心机中离心洗涤至中性。取2g经酸处理的样品，加入250mL蒸馏水，用高速分散机分散，控制转速为2000rpm，将分散好的样品悬浊液置于三口烧瓶中，将三口烧瓶置于水浴温度为50℃的水浴锅中，在转速为200rpm下搅拌2h，接着加入一定量内切葡聚糖酶（酶活：84EGU）溶液，酶解12h，然后加入25mL无水乙醇，继续搅拌20min，停止搅拌。将上述反应所得的混合物用超声细胞粉碎机超声10min，超声功率为200W。
最后加入适量的蒸馏水于混合物中，在转速为11000rpm的高速离心机中离心10min，倒掉上清液，重复离心操作，直至上层液变浑浊，开始收集上层悬浊液，重复操作直至上层液再次变清。将收集到的悬浊液置于80℃烘箱中蒸发去除部分水分，最后将经浓缩的悬浊液置于冷冻干燥机中干燥，即制得纳米微晶纤维素样品，得率为21.12%。
实施例4
准确称取500g 废旧瓦楞纸板（绝干）撕碎成大小约5×5cm2的碎片，加入4500mL蒸馏水浸泡24h，再用高浓水力碎浆机进行碎解15min。准确称取10g NaOH溶解于1000mL蒸馏水中，加入100g经过上述机械预处理的瓦楞纸浆，水浴加热3h，控制反应温度为60℃。随后进行筛选除杂。将筛选后的废纸浆纤维在离心转速为5000rpm的离心机中离心洗涤至中性，并进一步去水浓缩。
准确称取20g上述处理过的废纸浆纤维置于三口烧瓶中，加入250mL 60%（w/w）磷酸溶液，在室温下搅拌6h。加入150mL 25%（w/w）二甲基亚砜溶液继续搅拌30min 停止反应，取出反应物，加入适量的蒸馏水在离心转速为5000rpm的离心机中离心洗涤至中性。取2g经酸处理的样品，加入250mL蒸馏水，用高速分散机分散，控制转速为2000rpm，将分散好的样品悬浊液置于三口烧瓶中，将三口烧瓶置于温度为50℃的水浴锅中，在转速为200rpm下搅拌2h，接着加入一定量内切葡聚糖酶（酶活：84EGU）溶液，酶解24h，然后加入25mL无水乙醇，继续搅拌20min，停止搅拌。将上述反应所得的混合物用超声细胞粉碎机超声10min，超声功率为200W。
最后加入适量的蒸馏水于混合物中，在转速为11000rpm的高速离心机中离心10min，倒掉上清液，重复离心操作，直至上层液变浑浊，开始收集上层悬浊液，重复操作直至上层液再次变清。将收集到的悬浊液置于80℃烘箱中蒸发去除部分水分，最后将经浓缩的悬浊液置于冷冻干燥机中干燥，即制得纳米微晶纤维素样品，得率为23.47%。
实施例5
准确称取500g 废旧瓦楞纸（绝干）撕碎成大小约5×5cm2的碎片，加入4500mL蒸馏水浸泡24h，再用高浓水力碎浆机进行碎解15min。准确称取10g NaOH溶解于1000mL蒸馏水中，加入100g经过上述机械预处理的瓦楞纸浆，水浴加热3h，控制反应温度为60℃。随后进行筛选除杂。将筛选后的废纸浆纤维在离心转速为5000rpm的离心机中离心洗涤至中性，并进一步去水浓缩。
准确称取20g上述处理过的废纸浆纤维置于三口烧瓶中，加入250mL 60%（w/w）磷酸溶液，在室温下搅拌6h。加入150mL 25%（w/w）二甲基亚砜溶液继续搅拌30min 停止搅拌，取出反应物，加入适量的蒸馏水在离心转速为5000rpm的离心机中离心洗涤至中性。取2g经酸处理的样品，加入250mL蒸馏水，用高速分散机分散，控制转速为2000rpm，将分散好的样品悬浊液置于三口烧瓶中，将三口烧瓶置于温度为50℃的水浴锅中，在转速为200rpm下搅拌2h，接着加入一定量内切葡聚糖酶（酶活：84EGU）溶液，酶解36h，然后加入25mL无水乙醇，继续搅拌20min，停止搅拌。将上述反应所得的混合物用超声细胞粉碎机超声10min，超声功率为200W。
最后加入适量的蒸馏水于混合物中，在转速为11000rpm的高速离心机中离心10min，倒掉上清液，重复离心操作，直至上层液变浑浊，开始收集上层悬浊液，重复操作直至上层液再次变清。将收集到的悬浊液置于80℃烘箱中蒸发去除部分水分，最后将经浓缩的悬浊液置于冷冻干燥机中干燥，即制得纳米微晶纤维素样品，得率为23.98%。

Claims (10)

1. 一种以废旧瓦楞纸板为原料制备纳米微晶纤维素的方法，其特征在于酸水解和酶水解协同作用并辅以超声作用处理废旧瓦楞纸板制备纳米微晶纤维素，具体包括如下步骤：
步骤（1），取一定量废旧瓦楞纸板撕成碎片，加入适量的蒸馏水，在室温下浸泡，再用高浓水力碎浆机进行碎解一定时间；取一定量的蒸馏水，加入一定量的NaOH片状固体溶解，然后加入一定量的碎解后的样品，在一定温度下搅拌3h；随后进行筛选除杂，将筛选后的废纸浆纤维在离心转速为5000rpm的离心机中离心洗涤至中性，并进一步去水浓缩；
步骤（2），取一定量步骤（1）中浓缩后的废纸浆纤维置于三口烧瓶中，加入一定体积的质量浓度为 60%磷酸溶液，在一定水浴温度下搅拌6h；加入一定体积的质量浓度为 25%二甲基亚砜溶液继续搅拌30min，停止搅拌，加入适量的蒸馏水在离心转速为5000rpm的离心机中离心洗涤至中性；取一定量经酸处理的样品，加入一定量蒸馏水，用高速分散机分散，将分散好的样品悬浊液置于三口烧瓶中，将三口烧瓶置于水浴温度为50℃的水浴锅中，在转速为200rpm下搅拌2h，接着加入一定量内切葡聚糖酶，酶解0～36h，然后加入一定量无水乙醇，继续搅拌；将反应所得的混合物用超声细胞粉碎机进行超声处理一定时间；
步骤（3），对经过步骤（2）处理所得的混合物加入适量的蒸馏水，在转速为11000rpm的高速离心机中离心10min，倒掉上清液，重复离心操作，直至上层液变浑浊，开始收集上层悬浊液，重复操作直至上层液再次变清；将收集到的悬浊液置于80℃烘箱中蒸发去除部分水分，最后将经浓缩的悬浊液置于冷冻干燥机中干燥，即制得纳米微晶纤维素样品。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于步骤（1）中选用的原料为废旧瓦楞纸板碎片，浸泡的质量浓度为10%，时间为24h，用高浓水力碎浆机进行碎解的时间为15min。
3.根据权利要求1所述方法，其特征在于步骤（1）中碱预处理选用NaOH片状固体，按质量比1:100加蒸馏水溶解，NaOH相对于绝干浆的加入量为10%，在温度为60℃的水浴中反应3h。
4.根据权利要求1所述方法，其特征在于步骤（2）中相对于20g绝干碱处理后样品，质量浓度为60%磷酸溶液加入量为250mL。
5.根据权利要求1所述方法，其特征在于步骤（2）中相对于20g绝干碱处理后样品，加入质量浓度为 25%二甲基亚砜加入量为150mL。
6.根据权利要求1所述方法，其特征在于步骤（2）中酶解处理前用高速分散机分散10min，控制转速为2000 rpm。
7.根据权利要求1所述方法，其特征在于步骤（2）中所述的酶解处理原料为2g碱处理后的样品，加入250mL蒸馏水，内切葡聚糖酶的用量为2mL，酶活：84 EGU。
8.根据权利要求1所述方法，其特征在于步骤（2）中所述的酶解水浴温度为50℃，搅拌速度为200 rpm。
9.根据权利要求1所述方法，其特征在于步骤（2）中所述的无水乙醇加入量为25mL，搅拌时间为20min。
10.根据权利要求1所述方法，其特征在于步骤（2）中所述的超声功率为200W，在室温下超声时间为10min。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105970709A (zh) * 2016-05-27 2016-09-28 西安科技大学 一种从打印废纸中分离出高纯度纤维素的方法
CN106676927A (zh) * 2017-01-05 2017-05-17 广东工业大学 一种纳米晶纤维素的制备方法
CN107354788A (zh) * 2017-07-11 2017-11-17 滁州海川印刷包装有限公司 一种利用松香改性淀粉表面施胶的再生瓦楞纸原纸的制备方法
CN108410923A (zh) * 2018-02-07 2018-08-17 兰州理工大学 一种高粱秸秆制备微晶纤维素的方法
CN110409215A (zh) * 2019-06-20 2019-11-05 浙江金龙纸业有限公司 一种加填纳米材料的机械浆纸页及其制备方法
CN112471497A (zh) * 2020-11-30 2021-03-12 集美大学 一种利用黄秋葵发酵酒酒渣制备纳米纤维素和可食性功能膜的方法
CN114014957A (zh) * 2021-11-30 2022-02-08 上海昶法新材料有限公司 一种从废纸中提取半纤维素的方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1334272A (zh) * 2000-07-18 2002-02-06 中国科学院广州化学研究所 一种纳米微晶纤维素及制法
US20100233481A1 (en) * 2007-11-26 2010-09-16 Akira Isogai Cellulose nanofiber production method of same and cellulose nanofiber dispersion
CN102080342A (zh) * 2010-11-25 2011-06-01 山东轻工业学院 一种阴离子有机微粒及其制备与应用
CN102433786A (zh) * 2011-10-31 2012-05-02 福建农林大学 一种机械力化学法制备微纳米纤维素的方法
CN102702365A (zh) * 2012-05-30 2012-10-03 华南理工大学 一种超低结晶度的微纳米纤维素的制备方法
CN103755817A (zh) * 2013-12-11 2014-04-30 江苏科技大学 一种纳米微晶纤维素的制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1334272A (zh) * 2000-07-18 2002-02-06 中国科学院广州化学研究所 一种纳米微晶纤维素及制法
US20100233481A1 (en) * 2007-11-26 2010-09-16 Akira Isogai Cellulose nanofiber production method of same and cellulose nanofiber dispersion
CN102080342A (zh) * 2010-11-25 2011-06-01 山东轻工业学院 一种阴离子有机微粒及其制备与应用
CN102433786A (zh) * 2011-10-31 2012-05-02 福建农林大学 一种机械力化学法制备微纳米纤维素的方法
CN102702365A (zh) * 2012-05-30 2012-10-03 华南理工大学 一种超低结晶度的微纳米纤维素的制备方法
CN103755817A (zh) * 2013-12-11 2014-04-30 江苏科技大学 一种纳米微晶纤维素的制备方法

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105970709A (zh) * 2016-05-27 2016-09-28 西安科技大学 一种从打印废纸中分离出高纯度纤维素的方法
CN106676927A (zh) * 2017-01-05 2017-05-17 广东工业大学 一种纳米晶纤维素的制备方法
CN106676927B (zh) * 2017-01-05 2019-02-05 广东工业大学 一种纳米晶纤维素的制备方法
CN107354788A (zh) * 2017-07-11 2017-11-17 滁州海川印刷包装有限公司 一种利用松香改性淀粉表面施胶的再生瓦楞纸原纸的制备方法
CN107354788B (zh) * 2017-07-11 2019-02-22 滁州海川印刷包装有限公司 一种利用松香改性淀粉表面施胶的再生瓦楞纸原纸的制备方法
CN108410923A (zh) * 2018-02-07 2018-08-17 兰州理工大学 一种高粱秸秆制备微晶纤维素的方法
CN108410923B (zh) * 2018-02-07 2021-07-23 兰州理工大学 一种高粱秸秆制备微晶纤维素的方法
CN110409215A (zh) * 2019-06-20 2019-11-05 浙江金龙纸业有限公司 一种加填纳米材料的机械浆纸页及其制备方法
CN112471497A (zh) * 2020-11-30 2021-03-12 集美大学 一种利用黄秋葵发酵酒酒渣制备纳米纤维素和可食性功能膜的方法
CN114014957A (zh) * 2021-11-30 2022-02-08 上海昶法新材料有限公司 一种从废纸中提取半纤维素的方法

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