[发明专利]一种以废钞为原料制备纤维素薄膜的方法

说明书

本发明公开了一种以废钞为原料制备纤维素薄膜的方法，具体操作步骤如下：以废旧钞票纸、证券纸为原料，采用NaOH和H₂O₂进行浸泡等预处理，然后以1‑甲基咪唑和烯丙基氯制备的离子液体为溶剂进行溶解再生制备纤维素薄膜。本发明以废钞为原料制备纤维素薄膜的方法为废钞的回收利用寻找到一条新的途径，该方法不同于传统的回收利用方法，可以实现废钞的高值化利用，从而产生更大的经济效益和社会效益。

技术领域

本发明属于废钞高值化利用技术领域，具体涉及一种以废钞为原料制备纤维素薄膜的方法。

背景技术

随着我国经济体制的改革，商品经济不断发展，货币交换频繁，债券、股票等有价证券的发行与流通趋于完善；互联网的快速发展，带动电子货币的流通，废旧钞票纸、证券纸等的回收利用成为一个新的研究方向。废钞是一种特殊的废纸资源，具有纤维纯度高、柔软性好等特点，但由于其湿强度高，回收处理的难度较大。传统的对于废钞的回收利用，主要是通过蒸煮、浸泡等方式重新制成纸浆后再用于抄造生活用纸、包装纸等，虽然较直接填埋焚烧具有更高的经济效益和社会效益，但总体来说回收利用价值不高。废钞的主要成分是棉纤维，其纤维质量上乘。近几年，利用纤维素为原料制备先进功能材料如纤维素薄膜、水凝胶、气凝胶等的研究得到了快速发展，因此，本发明旨在结合先进功能材料的制备技术，找到一种实现废钞高值化利用的新方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种以废钞为原料制备纤维素薄膜的方法，解决了传统废钞利用途径少的问题，实现了废钞的高值化利用。

本发明所采用的技术方案是，一种以废钞为原料制备纤维素薄膜的方法，具体操作步骤如下：

步骤一：取一定量经碎解处理后的废钞，加入NaOH和H₂O₂，再加入40～60℃的热水调节废钞的质量浓度为10～18％，浸泡20～60min后在疏解器中疏解20～60min，最后经过洗涤、干燥，得到预处理废钞。

步骤二：将1-甲基咪唑与烯丙基氯加入圆底烧瓶中，在60～80℃的二甲基硅油油浴中充分反应，全程加热回流并施以电磁搅拌；再用旋转蒸发仪蒸除过量的烯丙基氯，得到黄色液体，然后置于真空干燥箱内干燥，最后得到黄褐色粘稠状的离子液体1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐。

步骤三：将步骤二制备的1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐置于圆底烧瓶中，在60～120℃二甲基硅油油浴条件下，加入预处理废钞，所述预处理废钞与1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐的质量比为1：200；在电磁搅拌下使纤维溶解、然后每间隔0.5～2h再加入相同质量的预处理废钞，直至溶解度达到饱和，得到纤维素/离子液体溶液；

步骤四：取适量的纤维素/离子液体溶液，将其均匀地铺在水平放置的载玻片上，盖上盖玻片后浸入装有去离子水的凝固浴中，反复浸泡并多次清洗，直至所成膜变为无色透明；然后将透明的纤维素膜取出，在室温条件下自然干燥24～48h，即得到透明的再生纤维素膜。

本发明的特点还在于，

步骤一中的废钞可以替换成废旧证券纸。

步骤一中NaOH用量为废钞质量的1～6％，H₂O₂用量为废钞质量的1～5％。

步骤二中的干燥条件为：60～105℃条件下真空干燥24～48h。

步骤二中1-甲基咪唑与烯丙基氯的摩尔比为1:1～1：5，充分反应的反应温度为60～80℃，反应时间6～15h。

步骤一的热水温度为40～60℃。