[發明專利]一種環保型可降解棉花纖維素塑料薄膜及制備方法和應用

在審

• 申請號: 202010823613.0
• 申請日: 2020-08-17
• 公開（公告）號: CN111848998A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 王書全;杜劍初
• 申請（專利權）人: 杭州勵郝新材料有限公司
• 主分類號: C08J5/18
• 分類號: C08J5/18;C08L1/28;C08L23/06;C08L97/02;C08L67/04;C08L3/08;C08H8/00
• 代理公司: 杭州快知知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 33293
• 代理人: 楊冬玲

本發明涉及一種環保型可降解棉花纖維素塑料薄膜及其制備方法，采用氮化木質纖維素、羥丙基淀粉、羥乙基纖維素、聚乙烯和聚乳酸纖維制備環保型可降解棉花纖維素塑料薄膜。本發明的制備方法制備得到的環保型可降解棉花纖維素塑料薄膜拉伸強度和耐熱強度較好，其拉伸強度在44.2MPa至48.4MPa，將制備的可降解棉花纖維素塑料薄膜在沸水中蒸煮3h后無破損現象，提高了可降解薄膜材料的性能，實現滿足市場需求的前提下，可降解，制備方法簡單，生產成本低，便于大規模生產。安全無毒，具有良好生物相容性。

技術領域

本發明屬于新材料領域，涉及一種環保型可降解棉花纖維素塑料薄膜及制備方法和應用。

背景技術

用聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯以及其他樹脂制成的薄膜，用于包裝,以及用作覆膜層。塑料包裝及塑料包裝產品在市場上所占的份額越來越大，特別是復合塑料軟包裝，已經廣泛地應用于食品、醫藥、化工等領域，其中又以食品包裝所占比例最大，比如飲料包裝、速凍食品包裝、蒸煮食品包裝、快餐食品包裝等，這些產品都給人們生活帶來了極大的便利。

但是現有的包裝材料普遍存在的問題是很難生物降解，降解時間較長，因此，對自然環境造成了大量的白色垃圾，對環境造成了嚴重的污染。另外，現有技術中的可降解薄膜仍然存在耐熱性差、可拉伸性能一般等問題。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供一種環保型可降解棉花纖維素塑料薄膜的制備方法，制備方法簡單易操作，制備的棉花纖維素塑料薄膜耐熱性好，可拉伸性較強、耐磨損，降解速度快。

本發明提供了如下的技術方案：

一種環保型可降解棉花纖維素塑料薄膜的制備方法，包括以下步驟：

(1)選取棉花莖、葉、殼切割成段后，除雜，機械粉碎，過篩，得到80-200目的木粉；

(2)將80-200目的木粉加入到水中，然后進行研磨，研磨時間為12min-48h，邊研磨邊攪拌，即得到木質纖維素水分散液；

(3)對木質纖維素水分散液進行真空冷凍干燥處理，之后對木質纖維素進行氮化處理，得到氮化木質纖維素。

(4)采用步驟(3)得到的氮化木質纖維素、羥丙基淀粉、羥乙基纖維素、聚乙烯和聚乳酸纖維制備環保型可降解棉花纖維素塑料薄膜。

優選的是，所述步驟(2)中80-200目的木粉與水的質量比為1:40-800。

上述任一方案優選的是，所述步驟(3)中真空冷凍干燥處理時，溫度為-40℃--55℃，冷凍干燥時間為12h～36h。

上述任一方案優選的是，所述步驟(3)中真空冷凍干燥處理時，溫度為-40℃，冷凍干燥時間為36h。

上述任一方案優選的是，所述步驟(3)中真空冷凍干燥處理時，溫度為-45℃，冷凍干燥時間為24h。

上述任一方案優選的是，所述步驟(3)中真空冷凍干燥處理時，溫度為-55℃，冷凍干燥時間為12h。

上述任一方案優選的是，所述步驟(3)中氮化處理的方法為：

(3.1)將木質纖維素按照1:3-6的比例添加到2-5％乙醇溶液中，以600-800r/min轉速攪拌20-30min，得到木質纖維素分散液；

(3.2)向木質纖維素分散液中添加尿素，以600-800r/min轉速攪拌8-10min，再添加雙氧水，繼續攪拌反應2小時，然后進行過濾，洗滌，干燥至恒重，即得。

上述任一方案優選的是，所述步驟(3.1)中尿素與木質纖維素分散液重量份比為1:4-8；所述雙氧水與木質纖維素分散液混合質量比為1:10-14，所述雙氧水質量分數為8％。