[發(fā)明專利]低吸附疏水性纖維素膜及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011455557.6
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN112552539B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓咚林;黃玉川;王帥鵬;鄧永;劉鍇;謝力;梁坤;史健陽;湯磊;郭林青
• 申請（專利權(quán)）人: 四川三聯(lián)新材料有限公司;四川中煙工業(yè)有限責(zé)任公司
• 主分類號: C08J5/18
• 分類號: C08J5/18;C08J7/00;C08L1/02
• 代理公司: 成都虹橋?qū)＠聞?wù)所(普通合伙) 51124
• 代理人: 張小麗

本發(fā)明公開了一種低吸附疏水性纖維素膜及其制備方法和應(yīng)用，屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明提供一種低吸附疏水性纖維素膜及其制備方法，包括：將纖維素溶解于堿性物質(zhì)和尿素/硫脲的混合溶液中，流延成膜，浸入再生劑溶液中進(jìn)行再生析出，所得再生纖維素膜浸泡于多酚溶液中，經(jīng)洗滌烘干，得低吸附疏水性纖維素膜。本發(fā)明所得低吸附疏水性纖維素膜的水接觸角不小于90°，并且具有較好的低吸附性和優(yōu)異的斷裂應(yīng)力，因此能夠用來作為食品包裝材料和加熱不燃燒卷煙支撐元件。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低吸附疏水性纖維素膜及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著我國能源壓力與環(huán)境污染日益嚴(yán)重，生物可降解的材料成為當(dāng)前開發(fā)的熱點(diǎn)。因此開發(fā)食品級低吸附纖維素材料，取代在食品包裝等領(lǐng)域廣泛使用的難降解的塑料膜材，顯得尤為迫切。食品級低吸附纖維素材料因其可替代傳統(tǒng)塑料膜材料，減少白色污染的難題近幾十年來一直受到廣泛關(guān)注。

日本東京的光進(jìn)公司和美國艾威斯科公司在纖維素材料表面涂布一層硝酸纖維素膜來降低材料的吸附性能和提高耐水能力，由于成本低廉而應(yīng)用廣泛。1979年，美國Akzona公司提出NMMO纖維素食品包裝膜的制備及應(yīng)用，該工藝中所用的纖維素漿粕可以是木漿(包括針葉木、闊葉木等)或棉漿，由美國芝加哥的Viskase公司進(jìn)行了工業(yè)化生產(chǎn)，該公司是世界食品包裝用特殊塑料膜的主要生產(chǎn)者。芬蘭VTT技術(shù)研究中心和Aalto大學(xué)開發(fā)的用樺木原纖維大規(guī)模生產(chǎn)納米原纖維化纖維素(NFC)膜；Fink等人用吹膜方法制備了NMMO工藝?yán)w維素薄膜，并指出NMMO工藝生產(chǎn)的纖維素薄膜較用粘膠工藝生產(chǎn)的薄膜具有更好的水透過性、濕態(tài)撕裂強(qiáng)度和抗張強(qiáng)度，可制得多孔的纖維素薄膜。

目前，國內(nèi)外大部分玻璃紙復(fù)合包裝材料還處于開發(fā)階段，典型技術(shù)路線為利用傳統(tǒng)可再生資源棉短絨、木材為原料，因此亟需開發(fā)一種新型低吸附疏水性纖維素膜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種低吸附疏水性纖維素膜及其制備方法，所得膜為疏水性膜，水接觸角不小于90°，并且具有較好的低吸附性，因此能夠用來作為食品包裝材料和加熱不燃燒卷煙支撐元件(中空管)等。

本發(fā)明要解決的第一個技術(shù)問題是提供一種低吸附疏水性纖維素膜的制備方法，其包括以下步驟：

A、將纖維素溶解于堿性物質(zhì)和尿素/硫尿的混合溶液中，得纖維素溶液；

B、將步驟A所得纖維素溶液流延成膜，然后浸入再生劑溶液中，經(jīng)再生析出，得再生纖維素膜；

C、將步驟B所得再生纖維素膜浸泡于多酚溶液中，經(jīng)洗滌、烘干，得低吸附疏水性纖維素膜；

步驟A中，所述堿性物質(zhì)為氫氧化鈉或氫氧化鉀中的至少一種；

步驟A中，所述尿素/硫尿為尿素或硫尿中的至少一種；

步驟B中，所述再生劑為無機(jī)酸、有機(jī)酸或與水互溶的有機(jī)溶劑中的至少一種。

其中，上述低吸附疏水性纖維素膜的制備方法，步驟A中，溶解時，溶解溫度為-15～-11℃。

其中，上述低吸附疏水性纖維素膜的制備方法，步驟A中，溶解時，完全溶解的時間為5～15min。

其中，上述低吸附疏水性纖維素膜的制備方法，步驟A中，所述纖維素溶液中，纖維素質(zhì)量含量為4～8wt％，尿素/硫尿的總質(zhì)量含量為10～15wt％，堿性物質(zhì)的總質(zhì)量含量為5～9wt％，其余為水。

優(yōu)選的，上述低吸附疏水性纖維素膜的制備方法，步驟B中，所述無機(jī)酸為硫酸、鹽酸或磷酸中的至少一種。

優(yōu)選的，上述低吸附疏水性纖維素膜的制備方法，步驟B中，所述有機(jī)酸為植酸或醋酸中的至少一種。

優(yōu)選的，上述低吸附疏水性纖維素膜的制備方法，步驟B中，所述與水互溶的有機(jī)溶劑為醇類或酮類。