本发明涉及一种耐水纸及其制备方法，尤其涉及一种超强耐水纸及其制备方法。
背景技术：
1、在当前社会环境下，塑料污染和塑料危机已经成为全球关注的热点议题。塑料制品的大量使用导致环境污染、生态破坏和健康风险，亟需一种可替代塑料的环保材料。纸作为一种可降解和环保的材料，具有替代塑料的巨大潜力，但其耐水性不佳的缺点限制了其应用和发展。如能提高纸张的耐水性能，使其能够长时间在水中工作并保持良好的强度，从而可以应用于更多领域，是目前亟待解决的问题。
2、针对这一问题，目前已进行了大量研究。主要包括在纸张制备过程中引入疏水性添加剂或在纸张制备完成后表面涂覆防水剂，以增强纸的耐水性。另外，通过对纤维进行改性、再生、交联等方法，也可以提高纤维在水环境中的稳定性，进一步加强超强耐水纸的性能。
3、然而，现有耐水纸制备方法存在一些挑战，如工艺复杂、生产成本高昂、不环保等问题，限制了超强耐水纸的应用和推广。因此，研究针对这些挑战提出创新性解决方案，致力于开发出具有优异耐水性能的纸张材料具有重要研究意义。
技术实现思路
1、发明目的：本发明旨在提供一种优异耐水性能的超强耐水纸，本发明还旨在提供所述超强耐水纸的制备方法。
2、技术方案：本发明所述的超强耐水纸，是由扭曲缠结的微米纤维与原位再生纤维构成的致密结构，所述微米纤维扭曲缠结结构不会因氢键被打开而失去强度，所述原位再生纳米纤维填充微米纤维并使其紧密相连。所述再生纳米纤维形成致密膜结构将微米级纤维连接处紧密包裹，有效阻隔了水的渗透，进一步提高了纸的耐水性能。
3、优选地，超强耐水纸的厚度为50～200μm；密度为1.0～1.4g·cm-3。
4、优选地，超强耐水纸的湿拉伸强度可达2.85～9.5kn/m，干拉伸强度可达7.6～11.4kn/m，湿强保留率为25％～83％。
5、所述超强耐水纸的制备方法，包括如下步骤：
6、将纤维素纸浸入a处理溶液中，碱处理并洗净，得到第一中间体；所述a处理溶液为氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液、氢氧化钾溶液中的一种或多种；
7、将第一中间体浸入b处理溶液中，溶解部分纤维，得到第二中间体；所述b处理溶液为碱/尿素混合溶液、氯化锂/n.n二甲基乙酰胺溶液、n-甲基吗啉-n-氧化物溶液、离子溶液、铜氨溶液中的一种；
8、第二中间体洗净并干燥后得到超强耐水纸。
9、其中，浓碱处理过程中，形成的水合离子对偶极化合物渗透到纤维素纤维内部的无定形区与结晶区，与纤维素分子形成氢键，使晶体结构发生变化，破坏了植物细胞的细胞壁，引起纤维的膨胀、收缩和扭转。进一步地，纤维表面的细小纤维部分溶解，并使其原位再生，使其结合位点大幅增加，即使不在扭曲缠结处，纤维也能紧密结合，进一步增强纤维之间的相互作用并改善纸张的耐水性能。
10、优选地，所述纤维素纸中的纤维素来源包括但不限于木本植物、藤本植物或草本植物。
11、优选地，所述a处理溶液的浓度为1％～20％，处理温度为0～60℃。
12、优选地，所述绝干纤维素纸与a处理溶液的质量比为1～5:30，a处理溶液的处理方法包括：在0～60℃的a处理溶液中浸泡10min～5h，处理完成后水洗。该步骤使用浓碱处理纤维素纸，使其纤维从平铺搭接的结构变得扭曲缠结、相互锁扣。
13、优选地，所述b处理溶液进行处理的温度为-20～170℃，处理时间为5min～5h。
14、优选地，b处理溶液处理完成后得到的第二中间体需静置时间为1～30min。
15、优选地，所述干燥方式包括但不限于室温下晾干、烘箱干燥及热压干燥等多种方式，干燥温度20～120℃。
16、优选地，在步骤(3)中所述样品的洗涤过程中，洗涤试剂的加入破坏了纤维的溶解体系，使纤维再生。
17、有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：所述耐水纸具有较高的纸张湿强度，a溶液以及b溶液对纤维素的两步处理对纸张湿强度和耐水性的提升起到协同增效作用，得到的耐水纸中再生纳米纤维形成致密膜结构将微米级纤维连接处紧密包裹，有效阻隔了水的渗透，提高了纸张的耐水性能。本发明解决了如何在不添加任何其他材料的情况下使纸张保持优异耐水性能的问题。基于扭曲缠结的纤维与再生纤维的粘合作用，大幅度提高了纸张的湿强度，具有广泛的应用前景。
1.一种超强耐水纸，其特征在于，该超强耐水纸是由扭曲缠结的微米纤维与原位再生纤维构成的致密结构，所述原位再生纳米纤维形成致密膜结构将微米纤维连接处紧密包裹。
2.根据权利要求1所述的超强耐水纸，其特征在于，所述超强耐水纸的湿拉伸强度为2.85～9.5kn/m，干拉伸强度为7.6～11.4kn/m，湿强保留率为25％～83％。
3.根据权利要求1所述的超强耐水纸，其特征在于，所述超强耐水纸的厚度为50～200μm，密度为1.0～1.4g·cm-3。
4.一种权利要求1-3任一所述超强耐水纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述超强耐水纸的制备方法，其特征在于，所述纤维素纸中的纤维素来源于木本植物、藤本植物或草本植物。
6.根据权利要求4所述超强耐水纸的制备方法，其特征在于，所述a处理溶液的浓度为1％～20％，处理温度为0～60℃。
7.根据权利要求4所述超强耐水纸的制备方法，其特征在于，所述纤维素纸的绝干质量与a处理溶液的质量比为1～5:30，a处理溶液的处理方法包括：在0～60℃的a处理溶液中浸泡10min～5h，处理完成后水洗。
8.根据权利要求4所述超强耐水纸的制备方法，其特征在于，所述b处理溶液的处理温度为-20～170℃，处理时间为5min～5h。
9.根据权利要求4所述超强耐水纸的制备方法，其特征在于，b处理溶液处理完成后得到的第二中间体需静置1～30min。
10.根据权利要求4所述超强耐水纸的制备方法，其特征在于，所述干燥的方式包括室温下晾干、烘箱干燥或热压干燥，干燥温度为20～120℃。
