本發明涉及一種超細纖維素改性材料的制備方法，包括以下步驟：纖維素原料通過抄紙工藝制備成纖維素片材或纖維素卷材；用輻射敏化劑處理纖維素片材或纖維素卷材；將處理后的所述纖維素片材或纖維素卷材在無氧輻射環境中，進行第一次放射線輻照；用含有有機化合物的溶液處理纖維素片材或纖維素卷材；將纖維素片材或纖維素卷材在輻射環境中，進行第二次放射線輻照；將所述纖維素片材或纖維素卷材進行氣流粉粹，得超細纖維素的改性材料。本發明工藝可將纖維素超細化和表面修飾同步進行，改變產品微觀尺度的同時改變纖維素的化學性質。

技術領域

本發明涉及纖維素材料，特別是涉及超細纖維素改性材料及其制備方法。

背景技術

纖維素是由葡萄糖單元構成的大分子多糖，由于它含有大量的羥基，因此具有親水性。目前，已經通過多種辦法將纖維素制備成尺寸在微納米級別、高比表面積的超細纖維素，作為綠色添加劑，用在高分子材料(橡膠、塑料、纖維)增強、輕量化等應用研究。但是，為了進一步提高超細纖維素與其他高分子材料的結合力和相容性，有必要對其進行改性。

現有技術中，超細纖維素的改性多采用化學法，需要添加引發劑或催化劑，在升溫下進行，能耗過高，且后續分離提純工藝復雜。

發明內容

基于此，有必要針對上述纖維素表面化學改性不足問題，提供一種產品純度高、工藝效率高的超細纖維素改性材料及其制備方法。

一種超細纖維素改性材料的制備方法，包括以下步驟：

纖維素原料通過抄紙工藝制備成纖維素片材或纖維素卷材；

用輻射敏化劑處理所述纖維素片材或纖維素卷材；

將經過輻射敏化劑處理后的所述纖維素片材或纖維素卷材在無氧輻射環境中，進行第一次放射線輻照；

用含有有機化合物的溶液處理經過第一次放射線輻照的所述纖維素片材或纖維素卷材；

將經過有機化合物處理后的所述纖維素片材或纖維素卷材在輻射環境中，進行第二次放射線輻照；

將經過第二次放射線輻照后的所述纖維素片材或纖維素卷材進行氣流粉粹，得超細纖維素的改性材料。

在其中一個實施例中，所述含有有機化合物的溶液包括丙烯酸、甲基丙烯酸、苯乙烯、丙烯腈、十二烷基甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸二甲氨乙酯、二甲基丙烯酰胺、二乙基丙烯酰胺中的兩種或多種混合物。

在其中一個實施例中，所述纖維素原料為漂白針葉木漿或漂白闊葉木漿。

在其中一個實施例中，所述抄紙工藝的工藝參數為：所述纖維素片材或纖維素卷材的干燥溫度不高于85℃。

在其中一個實施例中，經過抄紙工藝得到的所述纖維素片材或纖維素卷材的克重為30-80g/m²。

在其中一個實施例中，所述第一次輻射環境為真空或惰性氣體；所述第二次輻射環境為空氣、真空或惰性氣體。

在其中一個實施例中，所述放射線為γ射線或電子束，射線源為⁶⁰Co或¹³⁷Cs，所述放射線的輻射劑量為5-300KGy；

所述輻射敏化劑為強氧化劑，所述強氧化劑為過氧化氫或過硫酸鈉；

所述用輻射敏化劑處理所述纖維素片材或纖維素卷材時，工藝為噴涂或浸漬。

在其中一個實施例中，所述氣流粉碎的工藝參數為：氣流濕度為15％-70％。

在其中一個實施例中，所述氣流粉碎的工藝參數為：氣流粉碎機的工作壓力為500-1200千帕。

與現有方案相比，本發明具有以下有益效果：