[發明專利]一種AmimCl/LiOH體系中纖維素基發泡緩沖包裝材料的制備方法

有效

• 申請號: 201711026646.7
• 申請日: 2017-10-27
• 公開（公告）號: CN107840987B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 董翠華;王斌收;龐志強;傅曉童;王佩玉
• 申請（專利權）人: 齊魯工業大學
• 主分類號: C08J9/28
• 分類號: C08J9/28;C08J3/075;C08J3/02;C08L1/04
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 張貴賓

本發明屬于纖維素材料技術領域，涉及一種AmimCl/LiOH體系中纖維素基發泡緩沖包裝材料的制備方法。包括以下步驟：將微晶纖維素真空干燥；以氫氧化鋰溶液和氯化?1?烯丙基?3?甲基咪唑的混合溶液為溶劑，干燥微晶纖維素，混合均勻；通入保護氣；攪拌加熱處理；落球法制備纖維素水凝膠；梯度洗滌法將纖維素水凝膠d中殘余的溶劑進行充分洗滌；真空冷凍干燥；將剩余溶劑過濾除雜、旋轉蒸發，回收離子液體。本發明制得的纖維素基緩沖材料可再生、可降解，簡化了現有工藝，整個制備過程不需要特殊設備的投入，生產過程中無化學添加劑的加入，產品性能優良，生產過程中離子液體可以回收，反復使用，具有環保高效無污染的優勢。

技術領域

本發明屬于纖維素材料技術領域，涉及一種AmimCl/LiOH體系中纖維素基發泡緩沖包裝材料的制備方法。

背景技術

隨著人類社會的進步和發展，包裝運輸行業在近年來蓬勃發展，在包裝運輸中，一些貴重易碎的東西需要進行緩沖防震包裝，以防止在運輸過程中受損。而具有緩沖防震功能的包裝材料先后經歷了泡沫塑料、塑料袋充氣包裝袋、紙漿模塑材料和植物纖維發泡包裝材料。泡沫塑料和塑料袋充氣包裝袋具有重量輕、易加工、保護性能好、適用性廣和成本低廉等優點，但其廢棄后回收困難、白色污染、不能進行生物降解、焚燒污染環境，環保性能較差。隨著人們環保意識的提高，低碳經濟和綠色包裝的理念逐步被人們認可，環保型包裝材料開發技術日益得到重視。

纖維素是自然界通過光合作用產生的可再生高分子資源，產量大，原料易得，可反復使用，且使用后易降解而不產生污染問題，能夠實現循環再利用。纖維素纖維緩沖包裝材料具有100%的生物可降解性、環境協調性，它能完全降解腐爛，入土可作肥料，完全克服了化工發泡塑料的缺點，真正的實現了綠色環保無污染。

但是現有的纖維素基發泡材料制作工藝復雜，制作過程中添加大量的化學添加劑，導致纖維素基發泡材料在生產和使用過程中排放一些有害氣體，造成環境污染；此外傳統生產過程中產生許多廢料，生產成本高，處理工藝復雜。

發明內容

本發明針對傳統纖維素基發泡材料制作工藝復雜的問題，克服現有發泡劑排放有害氣體的弊端，提供了一種在AmimCl/LiOH體系中溶解纖維素并且以水為反溶劑再生制備纖維素水凝膠，而后利用冷凍干燥，直接制備多孔性植物纖維緩沖材料的方法，其中，AmimCl為一種離子液體，中文名稱為：氯化-1-烯丙基-3-甲基咪唑。

為了達到上述目的，本發明是采用下述的技術方案實現的：

一種多孔性纖維素基發泡緩沖包裝材料的制備方法，包括以下步驟：

（1）真空干燥：將微晶纖維素真空干燥；

（2）混合處理：以氯化-1-烯丙基-3-甲基咪唑和質量分數10%的氫氧化鋰溶液的混合溶液為溶劑，加入步驟（1）制得的干燥微晶纖維素，混合均勻，得到混合溶液a；

（3）保護處理：往步驟（2）中制得的混合溶液a中通入保護氣，進行防氧化分解處理,得到混合溶液b；

（4）熱處理：對步驟（3）中的混合溶液b進行攪拌加熱處理，得到微晶纖維素溶液c；

（5）再生反應：將步驟（4）制得的微晶纖維素溶液c用落球法滴落于水中，制備纖維素水凝膠d；

（6）充分清洗：用梯度洗滌法將纖維素水凝膠d中殘余的溶劑進行充分洗滌，得到純凈纖維素水凝膠e；

（7）冷凍干燥：將純凈纖維素水凝膠e進行真空冷凍干燥，得到多孔性纖維素基發泡緩沖包裝材料f；

作為優選，所述步驟（1）中真空干燥的溫度為45-50℃，真空干燥時間為24 h。

作為優選，所述步驟（2）的溶劑中氯化-1-烯丙基-3-甲基咪唑的質量分數為97-99%，加入的微晶纖維素在混合溶液a中的質量分數為4-10%。