化反應(yīng)時間為40min，得到混合物二 ；再向混合物二的燒杯中加入20g KC10，再加入500mL去離子水，反應(yīng)溫度設(shè)置為55°C，攪拌反應(yīng)時間為55min，得到混合物三；
步驟3:后續(xù)處理步驟:對混合物三進行離心，并用無水乙醇和去離子水反復(fù)清洗至最終廢液的pH=6-7 ;再將清洗后的產(chǎn)物放在真空干燥箱中，70°C下烘4h。最終得到的產(chǎn)物其羧基含量為39.2%。
[0016]實施例3
步驟1:纖維素材料的預(yù)處理:稱取20g精制棉進行粉碎處理，再將粉碎后的精制棉與90g干冰放入球磨罐中，將裝置密封后并以800rmp轉(zhuǎn)速進行轉(zhuǎn)動，時間為2天；球磨結(jié)束后打開密封蓋，將樣品暴露在空氣中并發(fā)出亮光，得到預(yù)處理后的樣品；
步驟2:纖維素材料的多步氧化過程:取1g預(yù)處理后的纖維素材料放入容器中，加入15gNaN03，將燒杯置于冰浴中，再緩慢加入250mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的H2SO4,攪拌2h，得到混合物一；向混合物一中緩慢地加入25g KClO4,反應(yīng)溫度設(shè)置為35°C，氧化反應(yīng)時間為50min，得到混合物二 ；再向混合物二中加入30g KC10，再加入700mL的去離子水，反應(yīng)溫度設(shè)置為550C，攪拌反應(yīng)時間為60min，得到混合物三；
步驟3:后續(xù)處理步驟:對混合物三進行離心，并用無水乙醇和去離子水反復(fù)清洗至最終廢液的pH=6-7 ;再將清洗后的產(chǎn)物放在真空干燥箱中，70°C下烘4h，得到氧化纖維素產(chǎn)品。最終得到的產(chǎn)物其羧基含量為48.7%。
[0017]實施例4
步驟1:纖維素材料的預(yù)處理:稱取20g脫脂棉進行粉碎處理，再將粉碎后的脫脂棉與10g干冰放入球磨罐中，將裝置密封后并以800rmp轉(zhuǎn)速進行轉(zhuǎn)動，時間為I天；球磨結(jié)束后打開密封蓋，將樣品暴露在空氣中并發(fā)出亮光，得到預(yù)處理后的樣品；
步驟2:纖維素材料的多步氧化過程:取1g預(yù)處理后的纖維素材料放入容器中，加入12g NaNO3,將燒杯置于冰浴中，再緩慢加入200mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的H2SO4,攪拌2h，得到混合物一；向混合物一中緩慢地加入25g KClO4,反應(yīng)溫度設(shè)置為40 °C，氧化反應(yīng)時間為50min，得到混合物二 ；再向混合物二的燒杯中加入30g KC10，再加入650mL去離子水，反應(yīng)溫度設(shè)置為60°C，攪拌反應(yīng)時間為65min，得到混合物三；
步驟3:后續(xù)處理步驟:對混合物三進行離心，并用無水乙醇和去離子水反復(fù)清洗至最終廢液的pH=6-7 ;再將清洗后的產(chǎn)物放在真空干燥箱中，70°C下烘4h，得到氧化纖維素產(chǎn)品。最終得到的產(chǎn)物其羧基含量為44.5%。
[0018] 實施例5
步驟1:纖維素材料的預(yù)處理:稱取20g粘膠纖維進行粉碎處理，再將粉碎后的粘膠纖維與10g干冰放入球磨罐中，將裝置密封后并以800rmp轉(zhuǎn)速進行轉(zhuǎn)動，時間為I天；球磨結(jié)束后打開密封蓋，將樣品暴露在空氣中并發(fā)出亮光，得到預(yù)處理后的纖維素材料；
步驟2:纖維素材料的多步氧化過程:取1g預(yù)處理后的纖維素材料放入燒杯中，加入12gNaN03，將燒杯置于冰浴中，再緩慢加入200mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的H2SO4,攪拌1.5h，得到混合物一；向混合物一中緩慢地加入20g KClO4,反應(yīng)溫度設(shè)置為40 °C，氧化反應(yīng)時間為60min，得到混合物二 ；再向混合物二中加入25g KC10，再加入600mL去離子水，反應(yīng)溫度設(shè)置為60°C，攪拌反應(yīng)時間為60min，得到混合物三；
步驟3:后續(xù)處理步驟:對混合物三進行離心，并用無水乙醇和去離子水反復(fù)清洗至最終廢液的pH=6-7 ;再將清洗后的產(chǎn)物放在真空干燥箱中，80°C下烘3h，得到氧化纖維素產(chǎn)品。最終得到的產(chǎn)物其羧基含量為42.1%。
【主權(quán)項】
1.一種高羧化度的氧化纖維素的合成方法，其特征在于:包括如下步驟: 步驟1:纖維素材料的預(yù)處理:首先將纖維素材料進行粉碎處理，再將粉碎后的纖維素材料與干冰進行密封球磨處理I 一 3天，球磨結(jié)束后打開密封蓋，將樣品暴露在空氣中并發(fā)出亮光，得到預(yù)處理后的纖維素材料； 步驟2:纖維素材料的多步氧化過程:將預(yù)處理后的纖維素材料放入容器中，加入NaNOJP H 2S04，攪拌后得到混合物一；向混合物一中加入KClO4進行氧化反應(yīng)得到混合物二 ；再向混合物二中加入KClO和去離子水進一步氧化后得到混合物三； 步驟3:后續(xù)處理步驟:對混合物三進行離心，并用無水乙醇和去離子水反復(fù)清洗至最終廢液的pH為6 — 7 ;再將清洗后的產(chǎn)物放在真空干燥箱中烘干。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高羧化度的氧化纖維素的合成方法，其特征在于:步驟2中所述纖維素材料的多步氧化過程具體為:將預(yù)處理后的纖維素材料放入容器中，加入NaNO3，將燒杯置于冰浴中，再緩慢加入一定體積的H2SO4，攪拌I — 2h，得到混合物一；向混合物一中緩慢加入KClO4,反應(yīng)溫度設(shè)置為30 - 40°C,氧化反應(yīng)時間為30 — 60min，得到混合物二 ；再向混合物二中加入KC10，再加入去離子水，反應(yīng)溫度設(shè)置為50 — 60°C，攪拌反應(yīng)時間為50 - 65min，得到混合物三。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高羧化度的氧化纖維素的合成方法，其特征在于:步驟I中所述粉碎后的纖維素材料與干冰的質(zhì)量比為1:3 - 5 ;球磨的轉(zhuǎn)速為400 - 800rmp。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高羧化度的氧化纖維素合成方法，其特征在于:所述NaNOj^用量與預(yù)處理后的纖維素材料的質(zhì)量比為I 一 1.5:1 ;所述H 2S04的用量與預(yù)處理后的纖維素材料的質(zhì)量關(guān)系為150 — 250mL H2SO4:1Og預(yù)處理后的纖維素材料；所述H2SO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15 - 25%。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高羧化度的氧化纖維素的合成方法，其特征在于:所述此104的用量與預(yù)處理后的纖維素材料的質(zhì)量比為I 一 2.5:1 ;所述KClO的用量與預(yù)處理后的纖維素材料的質(zhì)量比為1.5 — 3:1。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高羧化度的氧化纖維素合成方法，其特征在于:所述去離子水的用量與預(yù)處理后的纖維素材料的質(zhì)量關(guān)系為400 - 700mL去離子水:1g預(yù)處理后的纖維素材料。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高羧化度的氧化纖維素合成方法，其特征在于:步驟3中所述烘干的溫度為60 - 80°C，時間為3 — 6h。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高羧化度的氧化纖維素合成方法，其特征在于:所述纖維素材料為棉、精制棉、脫脂棉、脫脂棉紗布或是以棉或木漿為原料的單一或混合制成再生纖維、粘膠纖維。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高羧化度的氧化纖維素的合成方法，將預(yù)處理與多步氧化結(jié)合對纖維素材料進行充分氧化，即首先將纖維素材料與干冰進行密封混合球磨并在球磨結(jié)束后將樣品暴露于空氣中實現(xiàn)預(yù)處理過程，再采用NaNO3與H2SO4對材料進行一次氧化，二次氧化過程以KClO4為氧化劑并于溫度為30－40℃下進行反應(yīng)，反應(yīng)時間為30－60min；最后采用KClO對二次氧化后的材料進一步氧化，氧化溫度為50－60℃，時間為50－65min。本發(fā)明所得到的氧化纖維素產(chǎn)品具有較高含量的羧基，其羧基含量可達到35.6%－48.7%，在生物醫(yī)藥材料技術(shù)領(lǐng)域具有較好的應(yīng)用前景。
【IPC分類】C08B15/04
【公開號】CN105131131
【申請?zhí)枴緾N201510614639
【發(fā)明人】章祥慶, 唐海健
【申請人】江蘇藍灣生物科技有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年9月24日