[发明专利]一种利用废弃瓦楞纸板制备再生纤维薄膜的方法

说明书

本发明公开了一种利用废弃瓦楞纸板制备再生纤维薄膜的方法，对废弃瓦楞纸板预处理；构建离子液体/共溶剂/无机盐溶解体系，将预处理后的废弃瓦楞纸板加入到溶解体系中，置于油浴锅中加热并磁力搅拌后制得成膜液；将成膜迅速液流延到聚四氟乙烯板，静置成均匀厚度的层状物，加入去离子水构建凝固浴，形成水凝胶，然后用去离子水洗去水凝胶上残余的离子液体；干燥加压得到成再生纤维薄膜；通过将离子液体、共溶剂、无机盐配制成纤维素溶解体系在油浴加热并磁力搅拌条件下与预处理后的废弃瓦楞纸板反应，通过加压干燥的方法快速高效地制备出再生纤维复合膜，具有简单环保、低污染、低风险、可循环、易成膜的特点，提高了生产效率，降低了能耗。

技术领域

本发明属于再生纤维薄膜制备技术领域，具体涉及一种利用废弃瓦楞纸板制备再生纤维薄膜的方法。

背景技术

多年以来，城市固体废物一直是困扰世界各国发展的一个重要问题，给各国的环境带来了巨大的压力，其中纸张和纸板是城市固体废物的主要来源之一。随着我国近年来“互联网+”经济的不断发展，包装行业和快递行业的纸张需求量正在逐年递增，其中80％的包装材料为瓦楞纸板。瓦楞纸箱作为包装使用结束后，没有集中回收再利用，通常通过填埋焚烧的方式进行处理，废旧瓦楞纸板在填埋焚烧的过程中会产生大量的甲烷，造成严重的环境污染，同时也造成了大量的瓦楞纸板资源被浪费。瓦楞纸板的主要成分是纤维素，纤维素一种具有强度高、可降解、可再生等优点的高分子聚合物，是生物质精炼中最有前途的材料之一，合理的利用这部分废纸资源，可以有效的解决环境污染、资源短缺等问题。然而，纤维素大分子结构中存在着氢键网络状的超分子结构，这些结构使纤维素不能溶解在水中和常见有机溶剂中，很大程度的限制了纤维素的应用。在过去的十几年里，离子液体已经被证明是一种优良的纤维素绿色溶剂，在纤维素基材料的制备和加工方面也存在巨大的潜力。

目前，投入市场的再生纤维基薄膜依然由100多年前发明的胶粘法制备而成，但其污染大、耗能高且效率低。

因此开发一种简单环保、低污染、低风险、可循环、易成膜、生产效率高、能耗低的方法来制备再生纤维基薄膜成为了发展趋势。

发明内容

为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种利用废弃瓦楞纸板制备再生纤维薄膜的方法，提高废旧瓦楞纸板的再利用价值，环保降低了能耗；通过验证回收后离子液体的有效性，降低离子液体的使用成本；制成的纤维素膜的力学强度高，优于其他体系再生的纤维素薄膜的力学强度，而且薄膜表面平整紧致，热稳定性得到提升。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种利用废弃瓦楞纸板制备再生纤维薄膜的方法，其特征在于，包括如下操作步骤：

S1：对废弃瓦楞纸板预处理，首先，将瓦楞纸板剪成小块，使用粉碎机粉碎过24目筛，按照料液比1:10，加入2wt％浓度的NaOH溶液，90℃下水浴加热并搅拌2h，反应结束后使用浆袋洗涤至上层清液为中性；其次，将上述处理样品置于80℃烘箱8h，按照料液比1:10加入4wt％浓度的KOH溶液，90℃下水浴加热并搅拌2h，反应结束后使用浆袋洗涤至上层清液为中性。然后，将上述处理样品置于80℃烘箱8h，按照料液比1:20加入20％浓度的H₂O₂溶液，70℃水浴加热并搅拌1h，反应结束后使用浆袋洗涤至上层清液为中性；最后，将上述处理样品置于真空干燥箱得到预处理后的瓦楞纸板；

S2：构建离子液体/共溶剂/无机盐溶解体系，离子液体为1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐([Amim]Cl)为溶剂，共溶剂为二甲基亚砜(DMSO)，无机盐为CaCl₂，将预处理后的废弃瓦楞纸板加入到溶解体系中，置于油浴锅中加热并磁力搅拌后制得成膜液；

S3：将成膜迅速液流延到聚四氟乙烯板，静置成均匀厚度的层状物，加入去离子水构建凝固浴，形成水凝胶，然后用去离子水洗去水凝胶上残余的离子液体；

S4：干燥加压得到再生纤维薄膜。