[发明专利]一种纤维素发泡材料的制备方法

说明书

本发明属于纤维素技术领域，具体涉及一种纤维素发泡材料的制备方法，其制备步骤：1）纤维素溶液的制备：将纤维素浆粕溶解于尿素或硫脲、氢氧化钠以及水组成的混合溶液中；2）纤维素发泡材料的制备：向纤维素溶液中加入成孔剂硫酸钠搅拌得混合浆料，将混合浆料倒入模具中进行低温成型；低温成型后放入硫酸和硫酸钠的凝固浴中进行浸渍，浸渍后过滤、水洗、干燥得纤维素发泡材料。本发明提供了一种纤维素发泡材料的制备方法，该纤维素发泡材料生产成本低、环保压力轻、力学性能良好、吸水率高。本发明选择低温成型，有利于Na₂SO₄结晶化合物的形成。本发明加入的Na₂SO₄可利用其与硫酸的同离子效应，抑制氢离子的活性，以防止纤维素过度降解。

技术领域

本发明属于纤维素发泡材料技术领域，具体涉及一种纤维素发泡材料的制备方法。

背景技术

泡沫塑料作为一种日常生活用品和工业用品，已经出现了几十年，成为工业生产、人们生活中必不可少的物品。现在市场上销售的泡沫用品，主要是由来源于石油产品的聚氨酯和聚苯乙烯制造而成。其不但生产过程污染环境，且废弃物也很难降解，特别是用于人体卫生、家庭洗涤和化妆时，长期使用会对人产生一定的危害。随着石油资源的不断减少，其原料来源也将是一个严重的问题。进入二十一世纪后，人们对环保有了更进一步的认识，势必要有一种新的环保型泡沫材料用品。

纤维素作为地球上含量最大的天然高分子，来源丰富且可再生，产物在废弃后能被自然界中的微生物分解为水、二氧化碳及无机小分子，属于生物可降解材料，且生物相容性好、易衍生化，将成为未来的主要化工原料之一。

当今世界各国在为解决包装与环境的矛盾，大力发展绿色包装的进程中，均把主要注意力集中在研发绿色包装材料上。绿色包装材料是在生命周期全过程中，产生的环境负担最小而再循环利用率最高的材料。绿色包装材料是绿色包装的核心，它不仅能减少和消除对环境的污染，缓解对生态环境的压力，而且能节约资源，取代某些缺乏或贵重的资源，使废旧资源再资源化，因此引起世界各国高度重视，纷纷投入大量资金和人力进行开发，目前已取得了许多重要成果。

目前较多研究集中于植物纤维发泡。该产品在绿色包装、隔温绝热领域有广泛应用。然而，如何利用纤维素溶液制备发泡材料的报道却不多。

发明内容

本发明的目的是开发一种纤维素发泡材料的制备新方法。

实现本发明的目的而采用的技术方案为：一种纤维素发泡材料的制备方法，其制备步骤如下：

1）纤维素溶液的制备

将纤维素浆粕溶解于尿素或硫脲、氢氧化钠以及水组成的混合溶液中；

2）纤维素发泡材料的制备

向纤维素溶液中加入成孔剂硫酸钠搅拌得混合浆料，将混合浆料倒入模具中进行低温成型；低温成型后放入硫酸和硫酸钠的凝固浴中进行浸渍，浸渍后过滤、水洗、干燥得纤维素发泡材料。

优选地，本发明低温成型时间为72h。

优选地，本发明凝固浴中进行70℃浸渍1h。

优选地，本发明所述尿素或硫脲的质量百分含量为10～12%，所述氢氧化钠的质量百分含量为6～8%。

优选地，本发明所述纤维素溶液中纤维素浆粕的质量百分浓度为6%。

优选地，本发明所述成孔剂硫酸钠的用量为纤维素溶液重量的40%。

优选地，本发明所述凝固浴中硫酸的质量百分含量为12%，硫酸钠的浓度为220g/L。

优选地，本发明所述硫酸钠的粒径小于5微米。

本发明的技术优点在于：