[发明专利]一种环保型可降解棉花纤维素塑料薄膜及制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种环保型可降解棉花纤维素塑料薄膜及其制备方法，采用氮化木质纤维素、羟丙基淀粉、羟乙基纤维素、聚乙烯和聚乳酸纤维制备环保型可降解棉花纤维素塑料薄膜。本发明的制备方法制备得到的环保型可降解棉花纤维素塑料薄膜拉伸强度和耐热强度较好，其拉伸强度在44.2MPa至48.4MPa，将制备的可降解棉花纤维素塑料薄膜在沸水中蒸煮3h后无破损现象，提高了可降解薄膜材料的性能，实现满足市场需求的前提下，可降解，制备方法简单，生产成本低，便于大规模生产。安全无毒，具有良好生物相容性。

技术领域

本发明属于新材料领域，涉及一种环保型可降解棉花纤维素塑料薄膜及制备方法和应用。

背景技术

用聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯以及其他树脂制成的薄膜，用于包装,以及用作覆膜层。塑料包装及塑料包装产品在市场上所占的份额越来越大，特别是复合塑料软包装，已经广泛地应用于食品、医药、化工等领域，其中又以食品包装所占比例最大，比如饮料包装、速冻食品包装、蒸煮食品包装、快餐食品包装等，这些产品都给人们生活带来了极大的便利。

但是现有的包装材料普遍存在的问题是很难生物降解，降解时间较长，因此，对自然环境造成了大量的白色垃圾，对环境造成了严重的污染。另外，现有技术中的可降解薄膜仍然存在耐热性差、可拉伸性能一般等问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种环保型可降解棉花纤维素塑料薄膜的制备方法，制备方法简单易操作，制备的棉花纤维素塑料薄膜耐热性好，可拉伸性较强、耐磨损，降解速度快。

本发明提供了如下的技术方案：

一种环保型可降解棉花纤维素塑料薄膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)选取棉花茎、叶、壳切割成段后，除杂，机械粉碎，过筛，得到80-200目的木粉；

(2)将80-200目的木粉加入到水中，然后进行研磨，研磨时间为12min-48h，边研磨边搅拌，即得到木质纤维素水分散液；

(3)对木质纤维素水分散液进行真空冷冻干燥处理，之后对木质纤维素进行氮化处理，得到氮化木质纤维素。

(4)采用步骤(3)得到的氮化木质纤维素、羟丙基淀粉、羟乙基纤维素、聚乙烯和聚乳酸纤维制备环保型可降解棉花纤维素塑料薄膜。

优选的是，所述步骤(2)中80-200目的木粉与水的质量比为1:40-800。

上述任一方案优选的是，所述步骤(3)中真空冷冻干燥处理时，温度为-40℃--55℃，冷冻干燥时间为12h～36h。

上述任一方案优选的是，所述步骤(3)中真空冷冻干燥处理时，温度为-40℃，冷冻干燥时间为36h。

上述任一方案优选的是，所述步骤(3)中真空冷冻干燥处理时，温度为-45℃，冷冻干燥时间为24h。

上述任一方案优选的是，所述步骤(3)中真空冷冻干燥处理时，温度为-55℃，冷冻干燥时间为12h。

上述任一方案优选的是，所述步骤(3)中氮化处理的方法为：

(3.1)将木质纤维素按照1:3-6的比例添加到2-5％乙醇溶液中，以600-800r/min转速搅拌20-30min，得到木质纤维素分散液；

(3.2)向木质纤维素分散液中添加尿素，以600-800r/min转速搅拌8-10min，再添加双氧水，继续搅拌反应2小时，然后进行过滤，洗涤，干燥至恒重，即得。

上述任一方案优选的是，所述步骤(3.1)中尿素与木质纤维素分散液重量份比为1:4-8；所述双氧水与木质纤维素分散液混合质量比为1:10-14，所述双氧水质量分数为8％。