[發(fā)明專(zhuān)利]一種木質(zhì)纖維直接制備成膜的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510362860.4
• 申請(qǐng)日: 2015-06-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104892970B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏曉奕;常剛;向佳晴;付調(diào)坤;王飛;李積華
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所;中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院南亞熱帶作物研究所
• 主分類(lèi)號(hào): C08J7/06
• 分類(lèi)號(hào): C08J7/06;C08J9/40;C08J5/18;C08J3/02;C08L97/02
• 代理公司: 廣州新諾專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司44100
• 代理人: 劉婉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于木質(zhì)纖維加工領(lǐng)域，具體涉及一種木質(zhì)纖維直接制備成膜的方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著能源危機(jī)和環(huán)境問(wèn)題的惡化，可降解生物材料越來(lái)越受到重視。天然纖維以其質(zhì)輕、可降解、價(jià)廉、高模量、高強(qiáng)度等優(yōu)越的性能，逐漸發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。為解決白色污染問(wèn)題，研究者們著力于利用木質(zhì)纖維制備各種功能性膜，如地膜，保鮮膜等。由于木質(zhì)纖維組分中的木質(zhì)素，半纖維素和纖維素三素結(jié)合緊密，不利于木質(zhì)纖維溶解和成膜，所以，目前普遍采用的方法是除去其中的木質(zhì)素和半纖維素，利用纖維素制備成膜。

近期的一些研究表明，某些木質(zhì)纖維中的木質(zhì)素和半纖維素也有一定的功能性，比如，菠蘿葉纖維的木質(zhì)素和半纖維素交織的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)具有抗菌性。所以，保留其中的木質(zhì)素和半纖維素，不僅免去了復(fù)雜耗時(shí)的前處理工藝，還可以增強(qiáng)膜的功能性，也能將木質(zhì)纖維資源更加全面有效地開(kāi)發(fā)利用。因此，尋找一種將木質(zhì)纖維直接制備成膜的方法具有極大的應(yīng)用意義。

離子液體作為近年來(lái)興起的一種有著廣闊應(yīng)用前景的綠色溶劑，具有不揮發(fā)性、良好的溶解性及穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)。但是油浴或者微波加熱溶解工藝，溫度高，時(shí)間長(zhǎng)，耗能較大，且木質(zhì)纖維有一定程度的降解，限制了其工業(yè)化生產(chǎn)。因此，選用更加節(jié)能環(huán)保的乳化剪切溶解工藝將有利于纖維的高效利用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)以上要解決的技術(shù)問(wèn)題，提供一種木質(zhì)纖維制備成膜的方法，該方法步驟簡(jiǎn)單，所制得的膜性能良好。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下：

1.一種木質(zhì)纖維直接制備成膜的方法，其特征在于步驟如下：

(1)將離子液體與木質(zhì)纖維進(jìn)行混合，真空均質(zhì)乳化剪切，使木質(zhì)纖維溶解在離子液體中；

(2)對(duì)混合溶液進(jìn)行離心，除去雜質(zhì)和氣泡，得到木質(zhì)纖維/離子液體均相溶液體系；

(3)將離心后的上清液加入涂有聚四氟乙烯的模具中，水平靜置，膜液基本凝固成型后用去離子水浸泡，然后將甘油均勻涂抹在表面再進(jìn)行干燥。

優(yōu)選地，所述離子液體為1-丁基-3-甲基咪唑氯鹽、1-烯丙基-3-甲基咪唑氯鹽或1-乙基-3-甲基咪唑醋酸鹽。

優(yōu)選地，所述木質(zhì)纖維包括但不限于為菠蘿麻纖維、甘蔗渣或棉花纖維。

優(yōu)選地，所述木質(zhì)纖維與離子液體的質(zhì)量比為2:100至10:100。

優(yōu)選地，步驟(1)中，剪切速度為5000～26000rpm，溫度為40～150℃；剪切次數(shù)為2～15次。

優(yōu)選地，步驟(2)中，離心溫度為常溫，離心速度為3000～10000rpm，離心時(shí)間為10～15分鐘。

優(yōu)選地，步驟(3)中，常溫常壓靜置，靜置時(shí)間為4～6小時(shí)，去離子水浸泡的時(shí)間為22-26小時(shí)，至膜從模具中脫離。

優(yōu)選地，干燥時(shí)溫度不宜過(guò)高，因?yàn)樗稚⑹н^(guò)快，膜易皺縮，涂抹甘油可以控制水分散失速率，有效改善膜皺縮問(wèn)題。優(yōu)選地，步驟(3)中，涂抹的甘油濃度為1-100％。

優(yōu)選地，步驟(3)中，干燥方式為真空干燥或冷凍干燥。

本發(fā)明的方法具有以下有益效果：

1.在真空乳化均質(zhì)機(jī)的剪切力作用下使木質(zhì)纖維溶解，從而使其組分不會(huì)發(fā)生降解，得率相應(yīng)提高；

2.不用經(jīng)過(guò)復(fù)雜的預(yù)處理程序，高效節(jié)能，且一定程度的防止了酸堿和其他物質(zhì)對(duì)木質(zhì)纖維結(jié)構(gòu)的破壞，所制得的膜性能良好；

3.實(shí)現(xiàn)了木質(zhì)纖維直接制膜的工藝，使木質(zhì)素和半纖維素能得到利用，賦予膜功能性；

4.方法簡(jiǎn)單易操作，節(jié)能環(huán)保，符合綠色生產(chǎn)的要求，為木質(zhì)纖維成膜及后續(xù)綜合利用提供新的思路。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于以下實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)注意的是，鑒于篇幅關(guān)系，以下實(shí)例僅以菠蘿麻、甘蔗渣、棉花為例，說(shuō)明本發(fā)明的方法步驟，但本方法同樣適用于其他種類(lèi)的木質(zhì)纖維，而不僅限于所述及的幾種。

實(shí)施例1