[发明专利]一种再生纤维素膜及其制备方法

说明书

本发明涉及一种再生纤维素膜及其制备方法，所述制备方法，包括以下步骤：1)将玉米秸秆纤维素浆粕充分溶解至离子液体溶剂中，超声脱泡后，即得再生纤维素膜液；2)将所述再生纤维素膜液铺设至待覆膜物件上，使用浸没沉淀相转化方法制得再生纤维素膜。本发明所述的再生纤维素膜，相较于传统黏胶制备的再生纤维素膜：在原料上属于农业废弃物利用，在整个制备过程中溶剂绿色、能源消耗较小，在最终产品中含硫量为零，可广泛用于非防潮食品用玻璃纸等领域。

技术领域

本发明属于纤维素分离及制膜的方法；具体涉及一种制备再生纤维素膜及其制备方法。

背景技术

随着石油资源的日益减少、石油价格的连续攀升以及人们对环境问题的广泛关注，为了解决原料短缺和环境问题,人们逐渐把眼光转移到地球上的可再生资源上。木质纤维素资源已成为石化资源的一个理想替代品。木质纤维素原料主要成分为纤维素(35％～50％)、半纤维素(20％～40％)和木质素(15％～25％)。在木质纤维素原料中，这三种主要成分构成植物体的支持骨架，其中纤维素组成微细纤维，构成纤维细胞壁的网状骨架，而半纤维素和木质素则以共价键相连填充在纤维和微细纤维之间，形成一种类似钢筋水泥交错的“混凝土结构”。而出于研究或应用的需要，常常需要对木质纤维素的主要成分进行分离再利用。

植物纤维是一种天然高分子,生长和存在于大量绿色植物中,是一种取之不尽、用之不竭的资源。植物纤维用于合成材料的潜在优势越来越引起人们的注意,它价格低廉,密度小,具有较高的弹性模量,与无机纤维相近,而它的生物降解性和可再生性是最突出的优点,是其它材料无法比拟的。

玉米作为我国主要农作物，种植量非常大，随之伴生的玉米秸秆的量也非常可观。据估计，我国每年产生的玉米秸秆超过2亿吨，由于深加工等利用率低，其中大部分玉米秸秆通过焚烧处理，对环境产生了严重影响。众所周知，玉米秸秆主要由纤维素、半纤维素和木质素组成，而这些成分在许多领域都有重要应用价值。如能将秸秆分级分离利用，可极大提升其附加值，既有利于保护大气环境，又能增加农民收入。

再生纤维素膜(Regenerated Cellulose Film)是用纤维素为原料制成的，结构为纤维素II的再生纤维素膜。目前90％以上的纤维企业仍以传统的粘胶纤维素膜为主。但因粘胶法生产纤维素膜工艺冗长，投资巨大，污染严重，能源消耗高等缺点，使粘胶纤维素膜的生产受到一定的限制。粘胶法最大缺陷就是使用CS₂，且在生产过程中放出CS₂和H₂S等有毒气体和含锌废水,对空气和水造成污染，使生态环境遭到破坏。新型有机溶剂NMMO很好的解决了再生纤维素膜素纤维生产过程中的污染问题,极大的促进了纤维素纤维生产的发展但是NMMO法也有自己的缺点。首先，NMMO制备工艺比较复杂,所以溶剂价格相对昂贵。其次，NMMO循环使用过程中受热会分解一部分。此外，NMMO容易氧化,这就增加了溶剂运输成本和能耗。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以玉米秸秆纤维素浆粕为原料，制备再生纤维素膜的方法，所述方法包括以下步骤：

1)将玉米秸秆纤维素浆粕充分溶解至离子液体溶剂中，超声脱泡后，即得再生纤维素膜液。

2)将所述再生纤维素膜液铺设至待覆膜物件上，使用浸没沉淀相转化方法制得再生纤维素膜。

本发明进一步提出的，所述玉米秸秆纤维素浆粕中纤维素含量不低于82％，木素含量不低于1％；

其中，所述纤维素中α纤维素的含量不低于80％。

本发明进一步提出的，所述离子液体溶剂中的离子液体的阳离子为烷基咪唑离子、烷基季铵离子中一种或两种；