[发明专利]秸秆纤维复合薄膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及秸秆材料的制备领域，具体地，涉及一种秸秆纤维复合薄膜及其制备方法。

背景技术

任何一种包装材料包括塑料薄膜或可食用薄膜，对氧气、氮气、二氧化碳以及水蒸气的通透性测定十分重要，特别是用于果蔬保鲜的包装材料，其透气性非常重要，这是因为具有合适透气性的薄膜，才能对果蔬后的生理代谢获得起到一定的调控作用，从而提高果蔬的食用品质、延长果蔬的架货寿命，对此，为了获得具有良好透气性的材料，人们进行了广泛的研究。

中国专利申请201110203184.8公开了一种低透气量透气膜的组合物及其制备方法，其组分包括：聚烯烃树脂混合物、透气量调节剂、表面改性的微米级无机粒子、抗氧剂、润滑剂和偶联剂。其优点在于纳微米无机填料能够提高透气膜的力学性能，同时表面偶联改性的无机粒子增加了与聚烯烃基体树脂的相容性，但不足之处在于高添加量(30％-55％)的微米无机粒子不能够很好地均匀分散在基体树脂中，从而影响了薄膜材料的透气均匀性。

中国专利申请201110125458.6公开了一种聚烯烃薄膜及其制备方法，其组分包括：聚烯烃树脂、成孔剂和萃取剂。其优点在于所采用传统湿法制备的聚乙烯烃薄膜的结构小、数量多，但其采用两步高体积百分比浓度的萃取过程，其萃取溶剂为N,N’-二甲基甲酰胺、二氯甲烷、三氯甲烷等属于高污染、有毒溶剂，可对人体和环境造成巨大伤害。

中国专利申请201710110501.9公开了一种透气性复合薄膜及其制备方法，该复合薄膜由如下重量百分比的组分制备而成：60％-82％的聚烯烃树脂聚合物、2％-8％微纳米晶纤维素粒子、0.4％-1％抗氧剂、15％-30％分散剂、0.1％-0.5％润滑剂、0.2％-1％偶联剂。其制备方法如下：将微纳米晶纤维素水分散液和偶联剂分散均匀；再加入分散剂混合均匀，并干燥得预处理填料；将所得到的预处理填料、聚烯烃树脂、抗氧剂、润滑剂添加到双螺杆挤出机中，经过熔融挤出、冷却和造粒得透气性复合薄膜组成物，热压延制备平整薄膜；再浸入清洗剂中，超声、干燥；双向拉伸并进行热定型处理，得透气性复合薄膜。该复合薄膜透气性能高效、机械性能优良。缺点是需要浸入清洗剂中，处理过程较繁琐。

合理、高效利用农作物秸秆资源、变废为宝、生产环境友好材料已成为世界的热点课题。我国是一个农业大国，水稻、小麦、玉米、棉花等是主要的农作物品种。我国农作物秸秆年产量达7亿吨，列世界第一位。目前，这些富含纤维素的农作物秸秆主要有以下处理方式，但都存在不足：1、填埋、燃烧等废弃处理，不仅没有有效利用资源，而且在燃烧过程中会排放大量的二氧化碳，污染环境；2、制燃料乙醇，转化率低，成本高；3、燃烧发电，附加值低。因此，秸秆的高效利用课题还需要广泛研究。将秸秆作为一些复合薄膜例如密度板等的原料，不仅可以变废为宝，而且能够有效利用资源，目前利用秸秆为原料制得的复合薄膜还存在机械强度较低的问题，但是往往提高了秸秆复合材料的抗拉强度，其透气性却不理想，不能实现作为果蔬包装材料使用。

因此，提供一种机械强度较高，同时透气性好的秸秆纤维复合薄膜及其制备方法是本发明亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种秸秆纤维复合薄膜及其制备方法，解决了目前利用秸秆为原料制得的复合薄膜克服了机械强度和透气性不能并存的问题，本发明制备的秸秆纤维复合薄膜不仅具有较好的抗拉强度，还具有良好的透气性，并且制备方法简单，易于实现。

为了实现上述目的，本发明提供了一种秸秆纤维复合薄膜的制备方法，所述制备方法包括：(1)将秸秆粉碎，分散于水中，在TEMPO(2,2,6,6-四甲基-1-哌啶-N-氧基)、次氯酸盐存在的情况下进行氧化处理，干燥；(2)将干燥后的氧化秸秆、聚丙烯酸酯和有机溶剂进行混合，之后进行软化，得到秸秆混合物；(3)将秸秆混合物、聚乙烯、柠檬酸、磷酸二氢钠、聚偏二氯乙烯、六溴苯和硬脂酸混合，然后进行预压、热压和砂光。

本发明还提供了一种秸秆纤维复合薄膜，所述秸秆纤维复合薄膜由上述的制备方法制得。