CN105273089B - 一种生产纤维素微丝的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生产纤维素微丝的方法，包括以下步骤：纤维素原料经机械磨浆，后添加半纤维素酶和/或纤维素酶进行酶预处理，再使用过氧酸及其金属盐中的一种或两种以上的混合物作为氧化液在水中氧化经酶预处理后的纤维，破坏氢键网络结构；再将氧化后的纤维素进行机械分散或乳化，即制得纤维素微丝产品。本发明采用的过氧酸或者过氧酸盐的化学氧化法，能高效地对纤维素表面的‑OH进行氧化修饰，破坏部分糖苷键和氢键，疏松了纤维表面结构。氧化后的原料能够缩短后期加工的生产周期，大幅减少机械能耗，降低成本，且操作简单，适合大规模应用。

Description

一种生产纤维素微丝的方法

技术领域

本发明隶属于绿色化学与生物质能源和材料领域。具体涉及到使用绿色化学方法生产制备功能性可再生生物材料方向。

背景技术

纤维素是植物组织的重要天然结构成分，起到支撑和保护作用。具有分布广泛，储量巨大和可再生等优点。来源于植物的纤维素也是生产生物质燃料和生物质精炼的重要的原料，广泛应用于制浆造纸，纺织和水解生产发酵糖等领域。纤维素的基本的结构单元是葡萄糖通过糖苷键连接形成的线形的葡萄糖链。多条葡萄糖链相互堆积形成纤维原丝。纤维原丝的直径大约为5nm。组成纤维素原丝中葡萄糖单元上的羟基与相邻的纤维素原丝中葡萄糖单元的羟基形成氢键结构。原丝通过进一步堆积形成具有良好的机械的柔韧性纤维素钠丝长度为数微米，直径为20-50nm。沿纤维素钠丝轴向交替分布着纤维素的结晶区和非结晶区。纤维素链中复杂的和强烈的氢键网络稳定了纤维素的结晶区。使得结晶区域很难被溶剂渗透，具有一定的顽抗性。纤维素纳丝堆积成直径更大的线状结构，掺杂少量半纤维素和木质素后形成木材纤维。木材纤维常为细丝状，长度10-30微米，宽度5-10微米。纤维素微丝，也称为微丝纤维素(英文Micro-fibrillated cellulose，简称MFC)，是一种将木材纤维加工分丝后，形成的一种混合尺寸的线状微纤丝。MFC微纤丝长径比较大，直径分布为20nm-2μm，长度几十微米到数毫米，主要成分是纤维素。MFC中微纤丝常形成无规则网状结构。与普通的纤维相比，MFC具有较大的比表面积，其表面裸露出大量的羟基。因此，MFC具有较高的保水值、良好的分散性、稳定性和易于和其他材料结合等特点。是一种容易成形，性能优异，来源稳定的可再生材料。与目前倍受关注的纤维素纳丝(Micro-fibrillatedcellulose，NFC)相比，MFC生产工艺简单，生产中能耗较低，且不需要后续分离、分级等处理。MFC为原料具备与NFC性能相近的高硬度、韧性和热稳定性强度的特性。与NFC的巨大的生产成本和产量相比，MFC是少数可以被低成本、大量地生产的产品。这为其广泛使用成为可能。MFC可以被广泛地应用于汽车车身制造，仪表盘制造，建筑混凝土添加剂，包装材料，日用品，化妆品，过滤网(膜)，隔音板，木材胶粘剂等领域。具有巨大的应用前景和商业开发潜力。

目前制备MFC的主要原料为纸浆。最有代表性的技术方法有机械法和化学氧化法等。机械法的原理是，借助强大的物理外力的推动，经过溶胀或分丝的纸浆被高速剪切或挤压通过狭小的空隙(5-20μm)，产生剧烈的撞击摩擦、空穴效应和湍流作用。水分子渗透到纤维内部结晶区，原纤维天然的氢键网络被破坏，原纤维纤维之间结合力明显削弱。同时结晶区氢键网络结构无法恢复。这都引起MFC结构的形成、剥离和分散。机械法广泛使用的设备包括高压均质机(Homogenizer)、微射流机(Micro fluidizer)、高速研磨机(Grinder)和超声波反应器(Microwave reactor)等。化学氧化法主要为2，2，6，6-四甲基-1-哌啶-N-氧自由基(TEMPO)介导的选择性氧化。由于近似的氧化还原电势差，TEMPO在碱性环境下可以选择性氧化纤维表面的-OH成为-COOH。-COOH与-OH之间无法形成氢键，从而阻碍了纤维之间原有的-OH之间形成氢键网络，使得纤维容易分离。C6位被氧化的纤维素通过简单地搅拌，即可生产出MFC。TEMPO氧化技术生产的MFC产品具有良好的均匀性和稳定性优点。

然而，目前生产MFC的方法存在以下的不足：生产MFC的电能能耗虽相对NFC有明显地降低，但是仍然较大。据研究报道，每生产一吨MFC产品，消耗的电量大概为几千至数万千瓦时不等；大规模高强度生产过程中，设备堵塞、磨损和发热现象突出。TEMPO化学氧化法结合机械处理，能明显降低能耗和设备的损耗，但是TEMPO氧化对原料的纯度的要求较高；且TEMPO试剂价格高昂，消耗量大，无法回收循环利用；在进行氧化时，需要使用次氯酸钠溶液作为氧化剂，同时添加溴化钠或溴化钾作氧化反应助剂。生产后含氯或溴的废水若直接排放，严重污染环境。需要进行后续复杂和高成本的水处理。这些问题均限制了TEMPO化学氧化法的大规模应用。

为满足未来对于MFC低成本，大规模生产的需求，目前亟需开发出简单、高效和绿色的制备MFC的技术方法和工艺。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种高效的生产MFC的技术方法，降低MFC的生产成本和环境成本。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

本发明的技术特征为三个步骤的有机结合：首先使用酶预处理植物纤维原料；然后使用含有过氧酸或其金属盐的酸性或者碱性氧化液高效氧化纤维素表面和内部羟基，破坏纤维间和内部氢键网络结构；再通过后续机械法生产MFC。达到提高效率、节省能耗的目的。具体方法如下：

一种生产纤维素微丝的方法，包括以下步骤：

纤维原料经机械预磨浆后，添加半纤维素酶和/或纤维素酶进行酶预处理，再使用过氧酸及其金属盐中的一种或两种以上的混合物作为氧化液在水中氧化经酶预处理后的纤维；将氧化后的纤维机械分散或者乳化，即制得纤维素微丝产品，生产的纤维素微丝的直径为20nm-2μm，长度0.3-5mm。

纤维素酶和半纤维素酶是能够在温和的条件下(40-70℃，pH 4.0-8.0)催化纤维素和半纤维素聚合物中糖苷键水解的蛋白质分子，在生物质能源和精炼中有广泛且重要的应用。植物纤维是天然的可再品，主要成分为纤维素、半纤维素和部分木质素。通过纤维素或者半纤维素酶预处理，可以有效地引起植物纤维中微纤维断裂和半纤维素成分的移除，引起了植物纤维的强度下降，质地变得疏松，内部微丝暴露。这种变化明显降低了天然纤维抵抗进一步化学氧化的顽抗性，可以明显提高后续化学氧化的效率。所述酶预处理为下述方法中的任意一种或两种：

(1)使用磷酸氢钠-磷酸二氢钠(Na₂HPO₄-NaH₂PO₄)缓冲液调整纤维浓度为2-6％(w/w)，半纤维素酶添加量为1.0×10²-1.0×10⁴IU/kg纤维干重；充分混合，在50-70℃条件下保温30-60分钟；

(2)使用醋酸钠-醋酸(NaAC-HAC)或者柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液调整纤维浓度为2-6％(w/w)，纤维素酶添加量为10-100FPU/kg纤维干重；充分混合后，在50-70℃条件下保温30-60分钟。

所述Na₂HPO₄-NaH₂PO₄缓冲液的浓度为0.05M-0.5M的，pH＝6.0-8.0，所述半纤维素酶为木聚糖酶和/或甘露聚糖酶；NaAC-HAC或者柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液的浓度为0.05M-0.5M，pH＝4.0-6.0。

过氧酸(Peroxy acid,Peroxyacid或者Peracid)，是分子中含有过氧基-O-O-的酸类化合物。可以分为无机过氧酸和有机过氧酸两类。过氧酸(盐)主要由碳族、氮族和氧族元素的含氧酸(盐)所衍生出。第三至第七族的许多元素皆能生成过氧酸或过氧酸盐，包括硼、铀；碳、锗、锡、钛、锆、铪；氮、磷、砷、钒、铌、钽；硫、硒、碲、铬、钼、钨；锰等。

过氧酸(或其金属盐)氧化纤维素分子的机理为:

以常见的过一硫酸(卡罗酸，Caro’s acid)为例，其分子式为HO-O-S(O)₂-OH。室温下(25℃)为透明的液体，在水中以分子的形态存在，具有极强的氧化性(氧化还原电位E⁰＝+2.51V)。当卡罗酸遇到纤维素时，能氧化纤维素链中的葡萄糖上的-OH成为-CHO或者-COOH。其金属盐也能够把纤维素表面的-OH迅速氧化为-CHO和-COOH。纤维素链上葡萄糖单元C-2，C-3，C-4和C-6位的OH均能够被卡罗酸或者其金属盐氧化。

其氧化反应化学式为：

H₂SO₅+OHCH₂-cellulose→HOC-cellulose+H₂SO₄+H₂O(酸性条件下)

2H₂SO₅+OHCH₂-cellulose→HOOC-cellulose+2H₂SO₄+2H₂O(碱性条件下)

同时卡罗酸能直接氧化断裂葡萄糖糖苷键，化学反应式为：

2H₂SO₅+cellulose-O-cellulose→2cellulose-COOH+2H₂SO₄+2H₂O

以卡罗酸为氧化剂和纸浆为原料，本方法氧化纤维材料的步骤为：酶预处理后的纸浆悬液过滤后水洗，调整纤维浓度为2-3％(w/w)，稀硫酸调整溶液pH为3-5；在10-60分钟内缓慢滴加0.1-0.5倍体积、经过稀释的酸性卡罗酸氧化液，所述氧化液与纸浆重量比为1.0-2.0％(w/w)，同时进行机械搅拌混合，反应温度30-60℃，反应时间为30-90分钟。

或者氧化的步骤为：酶预处理后的纸浆悬液过滤后水洗，调整纸浆浓度到2-3％(w/w)，氢氧化钠调整溶液pH为9-11，在10-60分钟内缓慢滴加0.1-0.5倍体积，经过稀释的碱性卡罗酸盐氧化液，所述氧化液与纸浆重量比为1.0-2.0％，同时进行机械搅拌混合，反应温度30-60℃，反应时间为30-240分钟。

所述酸性卡罗酸氧化液的制备方法为：0-20℃下混合30-70％(w/w)过氧化氢溶液与66-98％(w/w)的硫酸溶液，摩尔比为1：1-1：4，反应时间30-120分钟；反应后溶液中添加MgSO₄至终浓度为0.1-2M作为稳定剂。

所述碱性卡罗酸盐氧化液的制备方法为：0-20℃下混合30-70％(w/w)过氧化氢溶液与66-98％(w/w)的硫酸溶液，摩尔比为1：0.5-1：4，反应30-120分钟后滴加碱溶液，滴加量为碱溶液与硫酸摩尔比为1：0.5-1：3，溶液中添加终浓度为0.05-2M的十二烷基苯磺酸钠作为扩散剂。

所述碱溶液为KOH、K₂CO₃、Na₂CO₃或NaOH。

以上所述的卡罗酸和卡罗酸盐均可以分别使用以下的过氧酸和过氧酸盐来替代。所述过氧酸包括卡罗酸，过二硫酸、过硝酸、过一磷酸、过二磷酸、过硼酸、过碳酸，以及过氧甲酸、过氧乙酸、过氧三氟乙酸、过氧丙酸、过氧丁酸、过氧异戊酸、长链过氧脂肪酸、过氧苯甲酸、间氯过氧苯甲酸、硝基过氧苯甲酸、单过氧邻苯二甲酸；过氧酸盐包括过氧酸的钠盐、钾盐、氢钠盐、氢钾盐、钙盐、氢钙盐、镁盐，氢镁盐。

最后一步生产纤维素微丝使用机械分散或乳化的方法。

所述机械乳化法采用的设备为胶体磨，具体步骤为氧化后的纸浆调整浓度至3-5％(w/w)，在转速3000-10000r/min，定子转子间距0.05-0.2mm条件下研磨即可。

所述机械分散法采用超声波法，具体步骤为调整氧化后的纸浆浓度为1-2％(w/w)，通过60-100KHz的超声波作用，得到纤维素微丝产品悬液，输出能量约3000-8000千瓦时/吨氧化纸浆。

所述纤维原料的机械预处理方位为：在室温下调整纸浆原料纤维浓度为15-25％(w/w)，使用PFI打浆机或者中浓液压盘磨机进行机械法分丝帚化，浆料游离度降低到150-300；如果原料为纸浆浆板，则充分疏解(在5-10倍体积的水中预浸60-120分钟)之后，再进行磨浆处理。

所述纤维原料包括针叶木、阔叶木、竹材或者棕榈的硫酸盐、亚硫酸盐、醋酸化学浆、化学机械浆、有机溶剂浆或者溶解浆中的一种或两种以上。

本发明首先通过酶预处理纸浆纤维，促进纤维润胀和内部形成疏松的结构，为有效地进行氧化反应提供条件。然后通过无机过氧酸或其金属盐氧化预处理后纤维表面和内部的-OH，-OH化学基团氧化为-CHO或-COOH后无法再形成氢键，从而使得纤维素内氢键网络得到破坏，结构进一步疏松。再使用胶体磨或者超声波处理对氧化后的原料进行简单地机械分散或乳化。机械处理过程中，纤维素由于被氧化，分子间和分子内的氢键的再生能明显得到抑制，纤维的堆积、团聚现象大大减少。最终生产出表面富含羟基或者醛基的MFC产品，且生产效率大大提高。

与现有的技术相比，本发明具有以下优点：

(1)使用高效绿色的酶预处理技术，对下游的化学处理不产生影响和干扰的成分；同时通过酶对纤维的作用，减少了下游加工的化学品消耗。应用简单方便，提高了化学处理的效率，减少了对环境的影响。该技术可应用于多种植物的化学浆，机械浆以及溶解浆等原料，具有较高的原料适用性。

(2)本发明采用的过氧酸或者过氧酸盐的化学氧化法，能高效地对纤维素表面的-OH进行氧化修饰，破坏部分糖苷键和氢键，疏松了纤维表面结构。成本低廉，操作简单，低环境污染，适合大规模应用。

(3)氧化后的原料能够缩短后期机械加工的生产周期，大幅减少机械能耗，大大降低了生产成本。

具体实施方式

为了更好地阐明本发明，下面用本发明的实施例证来进一步说明本发明的内容，但是发明的内容并不限于此。

实施例1

200克北方软木化学漂白浆(Northern bleached softwood kraft，NBSK)纸浆浆板在室温下(25℃)用5倍重量的蒸馏水预浸60分钟，并充分疏解。调整纤维浓度为15％(w/w)使用中浓液压盘磨机进行磨浆。纸浆游离度降低到200。

使用浓度为0.2M的Na₂HPO₄-NaH₂PO₄缓冲液(pH＝6.0)调整纤维浓度为6％(w/w)。甘露聚糖酶的添加量为1.0×10⁴IU/kg干浆。原料和反应液充分混合，在60℃条件下保温50分钟。

半纤维素酶预处理后的纸浆悬液过滤后使用水洗2次，调整纤维浓度为2％(w/w)。稀硫酸调整溶液pH到4。滴加0.5倍体积稀释后的含有氧化剂的溶液(酸性卡罗酸氧化液)，卡罗酸与纸浆干重重量比为1.0％(w/w)。同时进行机械搅拌混合，反应温度50℃，反应时间为60分钟。

酸性卡罗酸氧化液制备为：10℃下混合50％(w/w)过氧化氢溶液与72％(w/w)的硫酸溶液，摩尔比为1：1.5，反应时间30分钟。反应液中滴加稳定剂MgSO₄至终浓度为1M。使用KMnO₄滴定法测得卡罗酸的产率为理论值的60％。氧化后的纤维素，蒸馏水稀释至1.5％(w/w)，通过60Khz的超声波处理60分钟，输出能量为5000千瓦时/吨氧化纤维素，生产出MFC产品。产品中直径30nm-2μm，长度1-5mm的微丝含量65％(w/w)。整个生产过程能耗6000千瓦时/吨。成本7500元/吨，操作周期3.5小时。

实施例2

500克硫酸盐竹浆在室温下(25℃)用水调整纤维浓度为15％(w/w)。使用中浓液压盘磨机进行打浆至游离度降低到200。使用浓度为0.3M的Na₂HPO₄-NaH₂PO₄缓冲液(pH＝7.0)调整纤维浓度为5％(w/w)。木聚糖酶的添加量为5.0×10³IU/kg干浆。原料和反应液充分混合，在60℃条件下保温30分钟。

半纤维素酶预处理后的纸浆悬液过滤后使用水洗2次，调整纤维浓度为3％(w/w)。氢氧化钾调整溶液pH到9。滴加0.5倍体积稀释后的含有氧化剂的溶液(碱性过一硫酸氢钾氧化液)，过一硫酸氢钾与纸浆干重重量比为1％(w/w)。同时进行机械搅拌混合，反应温度35℃，反应时间为50分钟。

碱性过一硫酸氢钾氧化液的制备：15℃下混合30％(w/w)过氧化氢溶液与66％(w/w)的硫酸溶液，摩尔比为1：1，反应时间30分钟。反应液中滴加1M的KOH溶液，滴加量为碱性试剂：硫酸摩尔比为1：0.8。过一硫酸氢钾的产率为理论值的20％。

氧化后的纤维素，过滤浓缩至5％(w/w)，通过胶体磨(定子转子间距0.1mm，转速6000r/min)研磨生产出MFC产品。所得产品中直径30nm-2μm，长度1-5mm的微丝纤维含量为50％(w/w)。机械能耗3800千瓦时/吨。成本5000元/吨，操作周期2.5小时。

实施例3

300克毛竹机械浆，使用盘磨磨浆后游离度达到250。

使用浓度为0.15M的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液(pH＝5.5)调整纤维浓度为2％(w/w)。使用纤维素酶进行处理。纤维素酶添加量为50FPU/kg干浆。原料和反应液充分混合，在55℃条件下保温60分钟。

纤维素酶预处理后的纸浆悬液过滤后使用水洗2次，调整纤维浓度为3％(w/w)。氢氧化钾调整溶液pH为9。滴加0.5倍体积稀释后的含有氧化剂的溶液(碱性过一硫酸氢钠氧化液)，过一硫酸氢钠与纸浆干重重量比为1.5％(w/w)。同时进行机械搅拌混合，反应温度30℃，反应时间为60分钟。

碱性过一硫酸氢钠氧化液的制备：0.1M的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液(pH＝5.0)调整纤维浓度为5％(w/w)，纤维素酶的添加量为100FPU/kg干浆。原料和反应液充分混合，在60℃条件下保温35分钟。碱性氧化液制备为：15℃下混合50％(w/w)过氧化氢溶液与98％(w/w)的硫酸溶液，摩尔比为1：1.3，反应时间50分钟。反应液中滴加1M的Na₂CO₃的溶液，滴加量为碱性试剂：硫酸摩尔比为1：1.3。过一硫酸氢钠的产率为理论值的45％。

氧化后的纤维素，过滤浓缩至2％(w/w)，通过胶体磨(定子转子间距0.05mm，转速4200r/min)。所得MFC产品含量60％(w/w)，直径30nm-1.5μm，长度1-3mm。机械能耗5500千瓦时/吨。成本6000元/吨，操作周期3小时。

实施例4

500克柳树溶解浆，磨浆后游离度达到190。

使用浓度为0.2M的NaAC-HAC缓冲液(pH＝6.0)调整纤维浓度为6％(w/w)。使用纤维素酶、甘露糖酶和木聚糖酶的混合液进行处理。纤维素酶、甘露糖酶和木聚糖酶的添加量分别为80FPU，1.0×10³IU和1.0×10³IU/kg干浆。原料和反应液充分混合，在60℃条件下保温40分钟。

酸性卡罗酸氧化液制备为：15℃下混合50％(w/w)过氧化氢溶液与72％(w/w)的硫酸溶液，摩尔比为1：2，反应时间50分钟。反应液中滴加稳定剂MgSO₄至终浓度为1M。使用KMnO₄滴定法测得卡罗酸的产率为理论值的60％。

酶预处理后的纸浆悬液过滤后使用水洗2次，调整纤维浓度为3％(w/w)。稀硫酸调整溶液pH到4。滴加0.3倍体积稀释后的含有氧化剂的溶液(酸性卡罗酸氧化液)，酸性卡罗酸氧化液与纸浆干重重量比为1.5％(w/w)。同时进行机械搅拌混合，反应温度55℃，反应时间为45分钟。

氧化后的纤维素，调整浓度为1％(w/w)，采用100khz的超声波处理，输入能量为8000千瓦时/吨氧化纤维素，时间50分钟。所得产品MFC含量75％(w/w)，直径20nm-1μm，长度0.5-2mm。整个过程能耗8000千瓦时/吨。成本8500元/吨，操作周期2.5小时。

Claims (8)

1.一种生产纤维素微丝的方法，其特征在于，包括以下步骤：

植物纤维原料经机械预磨浆后，添加半纤维素酶和/或纤维素酶进行酶预处理，再使用卡罗酸或其金属盐作为氧化液在水中氧化经酶预处理后的纤维；将氧化后的纤维机械分散或乳化，即制得纤维素微丝产品；所述氧化步骤为：

酶预处理后的纤维悬液过滤后水洗，调整纤维浓度为2-3％w/w，调整溶液pH为3-5；在10-60分钟内缓慢滴加0.1-0.5倍体积、经过稀释的酸性卡罗酸氧化液，所述氧化液与植物纤维原料重量比为1.0-2.0％w/w，同时进行机械搅拌混合，反应温度30-60℃，反应时间为30-90分钟；

或者酶预处理后的纤维悬液过滤后水洗，调整纤维浓度到2-3％w/w，调整溶液pH为9-11，在10-60分钟内缓慢滴加0.1-0.5倍体积，经过稀释的碱性卡罗酸盐氧化液，所述氧化液与植物纤维原料重量比为1.0-2.0％，同时进行机械搅拌混合，反应温度30-60℃，反应时间为30-240分钟。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酶预处理为下述方法中的任意一种或两种：

(1)使用磷酸氢钠-磷酸二氢钠缓冲液调整纤维浓度为2-6％w/w，半纤维素酶添加量为1.0×10²-1.0×10⁴IU/kg纤维干重；充分混合，在50-70℃条件下保温30-60分钟；

(2)使用醋酸钠-醋酸或者柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液调整纤维浓度为2-6％w/w，纤维素酶添加量为10-100FPU/kg纤维干重；充分混合后，在50-70℃条件下保温30-60分钟。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述磷酸氢钠-磷酸二氢钠缓冲液的浓度为0.05M-0.5M，pH＝6.0-8.0，所述半纤维素酶为木聚糖酶和/或甘露聚糖酶；醋酸钠-醋酸或者柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液的浓度为0.05M-0.5M，pH＝4.0-6.0。

4.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，所述酸性卡罗酸氧化液的制备方法为：0-20℃下混合30-70％w/w过氧化氢溶液与66-98％w/w的硫酸溶液，摩尔比为1：1-1：4，反应时间30-120分钟；反应后溶液中添加MgSO₄至终浓度为0.1-2M作为稳定剂；

所述碱性卡罗酸盐氧化液的制备方法为：0-20℃下混合30-70％w/w过氧化氢溶液与66-98％w/w的硫酸溶液，摩尔比为1：0.5-1：4，反应30-120分钟后滴加碱性溶液，滴加量为碱性溶液中的碱性试剂与硫酸摩尔比为1：0.5-1：3。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述碱性溶液为KOH、K₂CO₃、Na₂CO₃或NaOH。

6.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，所述机械分散或乳化采用的设备为胶体磨，具体步骤为氧化后的纤维调整浓度至3-5％w/w，在转速3000-10000r/min，定子转子间距0.05-0.2mm条件下研磨即可；

或者机械分散或乳化采用超声波法，具体步骤为氧化后的纤维调整浓度为1-2％w/w，通过60-100KHz的超声波作用，得到纤维素微丝产品悬液。

7.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，所述原料的机械预磨浆：在室温下调整纤维浓度为15-25％w/w，通过机械法分丝帚化，浆料游离度降低到150-300；如果原料为纸浆浆板，则需要充分疏解后，再进行磨浆处理。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述植物纤维原料包括针叶木、阔叶木或竹材的醋酸化学浆、化学机械浆、有机溶剂浆中的一种或两种以上。