[發明專利]一種綠色可降解高阻隔高透明度納米纖維素復合膜的制備方法

有效

• 申請號: 201810423868.0
• 申請日: 2018-05-04
• 公開（公告）號: CN108892793B
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 范俊;蔣健美;王立軍;姚獻平;趙文彥
• 申請（專利權）人: 浙江杭化新材料科技有限公司
• 主分類號: C08J5/18
• 分類號: C08J5/18;C08J7/12;C08L29/04;C08L1/02;C08K3/34
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 俞潤體;何俊

本發明涉及包裝材料領域，公開了一種綠色可降解高阻隔高透明度納米纖維素復合膜的制備方法，包括：1）納米纖維素水分散液制備；2）納米粘土懸浮液制備；3）納米纖維素/PVA/納米粘土復合液制備；4）對納米纖維素/PVA/納米粘土復合液靜置脫泡處理，倒入模具中流平，真空干燥，制得納米纖維素/PVA/納米粘土復合膜；5）將復合膜置于酰氯/石油醚混合液中浸漬處理，隨后加熱反應，完成復合膜的酰氯化疏水處理。本發明制備的復合薄膜材料不僅具有優異的氧氣和水蒸氣阻隔性能、力學性能和良好的生物可降解性，而且透光率高達89%，使其在食品保鮮包裝、藥品包裝、綠色可降解包裝材料等領域具有廣泛的商業化應用潛能。

技術領域

本發明涉及包裝材料領域，尤其涉及一種綠色可降解高阻隔高透明度納米纖維素復合膜的制備方法。

背景技術

21世紀以來，以石油產品為原料的塑料包裝材料產生了大量不可降解的包裝廢棄物，引發了全球性的環境問題。近年來，為了適應各個領域對包裝材料的新需求，包裝材料朝著高質量、高強度、多功能、新工藝、輕量化等方向發展。世界經濟的發展、環境資源的短缺及生活觀念的轉變使得人們環保意識日益增強，綠色可降解環保材料的概念應運而生。

目前研究的綠色阻隔包裝材料按照原材料的類型分為以下四大類：(1)天然生物可降解材料，具有來源豐富、價格低廉等優點，如纖維素、淀粉、木素、殼聚糖等；(2)化學合成可降解材料，如聚乳酸(PLA)、聚乙烯醇(PVA，PVOH)、聚碳酸酯、聚氨酯等；(3)微生物合成可降解材料，如聚羥基丁酸酯(PHB)等；(4)兩種或兩種以上天然或合成降解材料共混或共聚而成的混合型可降解高分子材料，如美國Warner-Lambert公司的“Novon”淀粉混合材料。但是這些綠色阻隔包裝材料普遍都存在力學性能不夠理想、阻隔性能有待完善、透明度不足等問題。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種綠色可降解高阻隔高透明度納米纖維素復合膜的制備方法，本發明通過在PVA中加入納米纖維素和納米粘土制備復合膜，目的是利用二者的協同作用提升復合膜的氧氣阻隔性能和強度性能，同時利用后續的酰氯化處理改善復合膜的水蒸氣阻隔性能，替代現有的石油基聚合物塑料膜。本發明方法成本低廉，制得的復合膜綠色可降解、阻隔能力高、透光率高、力學性能優異。

本發明的具體技術方案為：一種綠色可降解高阻隔高透明度納米纖維素復合膜的制備方法，包括以下步驟：

1)將納米纖維素凝膠加入到水中稀釋，分散處理，得到納米纖維素水分散液。

2)將納米粘土無機粒子加入到水中，分散處理，得到納米粘土懸浮液。

3)配制PVA溶液，然后加入納米纖維素分散液，加熱攪拌混合，隨后加入納米粘土懸浮液，繼續攪拌混合，得到納米纖維素/PVA/納米粘土復合液。

4)對納米纖維素/PVA/納米粘土復合液靜置脫泡處理，倒入模具中流平，真空干燥，制得納米纖維素/PVA/納米粘土復合膜。

5)將復合膜置于酰氯/石油醚混合液中浸漬處理，隨后加熱反應，完成復合膜的酰氯化疏水處理。

本發明通過在PVA中加入納米纖維素和納米粘土制備復合膜，目的是利用二者的協同作用提升復合膜的氧氣阻隔性能和強度性能，同時利用后續的酰氯化處理改善復合膜的水蒸氣阻隔性能，替代現有的石油基聚合物塑料膜。本發明方法成本低廉，制得的復合膜綠色可降解、阻隔能力高、透光率高、力學性能優異。

具體地，