CN109810276B - 一种提高纳米纤维素薄膜透光率的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高纳米纤维素薄膜透光率的方法，包括以下步骤：(1)将纳米纤维素薄膜放入还原性溶液中，浸泡或超声处理至少30s；所述还原性溶液中的还原剂为抗坏血酸、抗坏血酸钠、异抗坏血酸和异抗坏血酸钠中的一种或两种以上；(2)将步骤(1)处理后的薄膜取出洗涤，然后进行真空干燥。本发明制备方法简单，可操作性强，能有效地提高纳米纤维素薄膜的透光率，处理后的高透光率纳米纤维素薄膜在包装印刷材料、光电材料及生物医药领域具有广泛的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种提高纳米纤维素薄膜透光率的方法，属于纳米纤维领域。
背景技术
纳米纤维素是由化学法、机械法、酶处理法及静电纺丝法等制备的，至少有一维尺度在100纳米以下的纤维素材料的统称。它除具有纤维素的一般性质外，还具有许多优良特性：如表面存在的大量羟基和巨大的比表面积使纳米纤维素具有较高的反应活性；巨大的长径比有助于实现应力从基质到增强相的传递，使纳米纤维素很好地应用于材料增强；此外纳米纤维素还具有高结晶度、高亲水性、高杨氏模量、高强度等。这些优良的性能使其在精细化工、医药、食品、复合材料、新能源等领域具有很好的潜在用途。
纳米纤维素材料以多种状态存在，包括膜材料、水凝胶材料、气凝胶材料等，其应用领域也拓展至包装印刷、生物医药、柔性基材、光电材料等。由于传统包装膜材料带来的巨大环境压力，可替代的环保型材料已成为科学研究的热点。纳米纤维素作为一种重要的可生物降解材料，拓展其在薄膜领域的应用也显得尤为重要。透光率是薄膜的重要指标之一，而与传统的塑料膜材料相比，纳米纤维素膜材料的透光率相对较差，因此如何进一步提高纳米纤维素薄膜的透光率成为研究难点。
发明内容
本发明针对纳米纤维素薄膜透光率的不足，提出了一种利用还原剂来提高纳米纤维素薄膜透光率的方法。该方法采用抗坏血酸、抗坏血酸钠、异抗坏血酸、异抗坏血酸钠等为还原剂，还原纳米纤维素中的醛基，以提高纳米纤维素薄膜的透光率。本方法简单，可操作性强，能有效地提高纳米纤维素膜的透光率。
本发明的目的通过如下技术方案实现：
一种提高纳米纤维素薄膜透光率的方法，包括以下步骤：
(1)将纳米纤维素薄膜放入还原性溶液中，浸泡或超声处理至少30s；所述还原性溶液中的还原剂为抗坏血酸、抗坏血酸钠、异抗坏血酸和异抗坏血酸钠中的一种或两种以上；
(2)将步骤(1)处理后的薄膜取出洗涤，然后进行真空干燥。
优选地，步骤(1)所述还原性溶液中的溶剂为去离子水、乙醇或甲醇。
优选地，步骤(1)所述还原性溶液的质量浓度为0.5％-5.0％。
优选地，步骤(1)所述还原性溶液的质量浓度为1.0％-3.0％。
优选地，步骤(1)所述的浸泡或超声处理的时间为30-600s。
优选地，步骤(1)所述的浸泡或超声处理的时间为60-300s。
优选地，步骤(3)所述真空干燥的温度为20-40℃，时间为6-24h。
与现有技术相比，本发明利具有如下优点：
(1)本发明利用抗坏血酸等还原剂提高纳米纤维素薄膜的透光率。
(2)本发明处理方法简单，可操作性强，能有效提高纳米纤维素薄膜的透光率，拓宽了高透光率纳米纤维素薄膜在包装印刷材料、光电材料及生物医药领域的应用前景。
附图说明
图1为实施例1处理过的纳米纤维素薄膜的紫外透光率图。
具体实施方式
以下结合具体实施例及附图对本发明技术方案作进一步地详细的说明，但本发明的保护范围不仅限于此。
实施例1
利用抗坏血酸钠溶液提高纳米纤维素薄膜透光率的方法，具体包括以下步骤：
(1)将抗坏血酸钠溶解在去离子水中，配置成浓度为1％的抗坏血酸钠水溶液。
(2)将纳米纤维素薄膜放入步骤(1)所得的溶液中，超声处理120s。
(3)步骤(2)完成后，将薄膜从溶液中取出，然后用去离子水洗涤，30℃下真空干燥12h，得到平整的处理薄膜。
制备的纳米纤维素薄膜和抗坏血酸钠溶液超声处理过的纳米纤维素薄膜的紫外透光率图如图1所示，制备的抗坏血酸钠溶液处理过的纳米纤维素薄膜的透光率较未处理薄膜提高了30％。
实施例2
利用异抗坏血酸/乙醇溶液提高纳米纤维素薄膜透光率的方法，具体包括以下步骤：
(1)将异抗坏血酸溶解在无水乙醇中，配置成浓度为3％的异抗坏血酸/乙醇溶液。
(2)将纳米纤维素薄膜放入步骤(1)所得的溶液中浸泡300s。
(3)步骤(2)完成后，将薄膜从溶液中取出，然后用无水乙醇洗涤，20℃下真空干燥24h，得到平整的处理薄膜。
制备的异抗坏血酸/乙醇溶液处理过的纳米纤维素薄膜的透光率较未处理薄膜的透光率提高了35％。
实施例3
利用异抗坏血酸钠溶液提高纳米纤维素薄膜透光率的方法，具体包括以下步骤：
(1)将异抗坏血酸钠溶解在去离子水中，配置成浓度为2％的异抗坏血酸钠水溶液。
(2)将纳米纤维素薄膜放入步骤(1)所得的溶液中，超声处理60s。
(3)步骤(2)完成后，将薄膜从溶液中取出，然后用去离子水洗涤，40℃下真空干燥6h，得到平整的处理薄膜。
制备的异抗坏血酸钠溶液处理过的纳米纤维素薄膜的透光率较未处理薄膜的透光率提高了28％。
以上实施例仅为本发明较优的实施方式，仅用于解释本发明，而非限制本发明，本领域技术人员在未脱离本发明精神实质下所作的改变、替换、修饰等均应属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种提高纳米纤维素薄膜透光率的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将纳米纤维素薄膜放入还原性溶液中，浸泡或超声处理至少30s；所述还原性溶液中的还原剂为抗坏血酸、抗坏血酸钠、异抗坏血酸和异抗坏血酸钠中的一种或两种以上；所述还原性溶液的质量浓度为1.0%-3.0%；
（2）将步骤（1）处理后的薄膜取出洗涤，然后进行真空干燥。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述还原性溶液中的溶剂为去离子水、乙醇或甲醇。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述的浸泡或超声处理的时间为30-600s。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述的浸泡或超声处理的时间为60-300s。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤（3）所述真空干燥的温度为20-40℃，时间为6-24h。
6.权利要求1~5任意一项所述方法制备的纳米纤维素薄膜。
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| "高强度透明纳米纤维素膜的制备及性能研究";胡月 等;《纤维素科学与技术》;20120930;第20卷(第3期);第51-56页 * |
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