[发明专利]一种植物纤维淋膜PHA防油材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种植物纤维淋膜PHA防油材料的制备方法，该方法包括纳米纤维素的制备、纳米纤维素的改性、PHA的改性和将改性纳米纤维素和PHA共混淋膜制备得到PHA防油材料。本发明通过对纳米纤维素进行酯化和改性PHA进行复配处理，得到保证PHA的性能的基础上可以降解的防油PHA淋膜材料。

技术领域

本发明涉及到PHA防油材料制备领域，更具体地，涉及一种植物纤维淋膜PHA防油材料及其制备方法。

背景技术

为了降低油脂在纸张或者材料表面的润湿性，国内外主要通过涂布含氟防油剂来降低纸张表面能来实现。传统防油剂是C₈型含氟防油剂，由于含氟防油剂的分子链上的键能较弱，高温会打断分子链，形成新的化合物，如全氟辛烷磺酸PFOS和全氟辛烷酰胺FOSE，这些物质会进入人体引发各种慢性疾病。在淋膜材料的使用中，常见的是聚合物聚丙烯PP，聚乙烯PE和聚氯乙烯PVC等，大部分淋膜纸存在有害物质迁移、废气污染降解以及耐穿刺性差等缺点，淋膜后的防油纸和纤维紧密结合，难以分离。

食品安全和环保问题一直受到国内外的广泛关注，可降解的生物质防油剂成为研究热点。PHA(聚羟基脂肪酸酯)作为一种新型的可降解塑料，与传统依赖石油为原料的传统塑料相比如聚乙烯、聚丙烯相比，PHA的材料性质和它们有着惊人的相似度。但是PHA作为一种疏水性材料不具备防油的性能，所以对PHA进行改性来替代淋膜防油材料是一种崭新的思路。

发明内容

本发明在不降低PHA的性能的基础上，通过对纳米纤维素进行酯化和改性PHA进行复配处理得到可以降解的防水防油PHA淋膜材料。

本发明的目的是通过以下方式实现的：

一种植物纤维淋膜PHA防油材料的制备方法，该方法包括：纳米纤维素的制备、纳米纤维素的改性、PHA的改性和将改性纳米纤维素和PHA共混淋膜制备得到PHA防油材料。

优选所述的改性纳米纤维素和PHA的重量比例为3-5：3-5。

优选所述的纳米纤维素为200-400nm的纳米纤维素；所述的纳米纤维素的原料为植物纤维原料。优选植物纤维原料为甘蔗渣、毛竹或秸秆。

优选纳米纤维素制备步骤包括将植物纤维原料去除木质素和半纤维素后，过滤，用蒸馏水清洗至中性，冷冻干燥，将2-3重量份处理后的纤维素加入5-10重量份65％的硫酸溶液，45-50℃搅拌反应1h，结束后用蒸馏水稀释终止反应，将反应液进行透析过夜，然后15000rpm离心30min，取上清液，在500-600W的超声破碎机中处理5-10min，获得纳米纤维素，冷冻干燥。

优选上述去除木质素和半纤维素的步骤为将1-5重量份的植物纤维原料在5-10重量份酸性亚氯酸钠溶液中，搅拌1-2h，对样品进行漂白，过滤得到样品，蒸馏水重复清洗至中性；过滤烘干，加入到5-10重量份的5％的氢氧化钠溶液中，85-90℃加热搅拌，去除木质素和半纤维素。

优选所述的酸性亚氯酸钠为冰醋酸:亚氯酸钠1:1，(v:m)。

优选所述的纳米纤维素的改性取1-2重量份纳米纤维素，加入5-10重量份蒸馏水搅拌至分散，再加入5-10重量份L-苹果酸，120-130℃反应搅拌50-60min(进行在纤维素羟基上引入苹果酸基团)。反应结束后，抽滤，并将固形物用蒸馏水清洗至中性。冷冻干燥后得到改性纳米纤维素。L-苹果酸为苹果酸基团改性剂。

优选所述的PHA的改性：取1-2重量份PHA，再加入5-10重量份100g/L L-苹果酸溶液，120-130℃反应搅拌50-60min(进行在纤维素羟基上引入苹果酸基团)，反应结束后，抽滤并将固形物用蒸馏水清洗至中性，干燥后得到改性PHA。