酯化纤维素薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种制备酯化纤维素薄膜的方法，包含以下步骤。于常温常压下溶解酯化纤维素于溶剂中，以形成组成物，其中酯化纤维素为组成物总重的0.5wt％至15wt％，溶剂的分子量小于或等于120。使组成物形成酯化纤维素湿膜。对酯化纤维素湿膜进行常压加热处理，以形成酯化纤维素薄膜，常压加热处理的温度介于60℃与120℃之间，其中酯化纤维素薄膜的厚度为5微米至100微米，酯化纤维素薄膜对波长约为500纳米的光的穿透度大于或等于90％。本发明专利技术通过控制酯化纤维素的浓度、溶剂的分子量及加热处理的温度，使所形成的酯化纤维素薄膜具有低结晶度及高穿透度，而不需使用到任何添加剂，也不需在加温及加压环境下溶解酯化纤维素，亦不需反复进行加热处理或于减压环境下进行加热处理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于酯化纤维素薄膜及其制备方法。
技术介绍
随着石油资源日渐枯竭及环境污染问题突显，可生物降解的绿色材料越来越受到人类的重视和肯定。纤维素是当今世界上储量最丰富的生质材料，采用其衍生物代替传统的聚合物材料是大势所趋。在纤维素的衍生物当中，酯化纤维素是一种重要的纤维素衍生物，其加工成型容易及热塑性佳，而被广泛应用在民生、医疗及光电领域中。但在某些应用需求中，酯化纤维素暴露出光穿透度不足的缺点。
技术实现思路
为了解决上述的问题，本专利技术提供一种制备酯化纤维素薄膜的方法，藉由控制酯化纤维素的浓度、溶剂的分子量及加热处理的温度，使所形成的酯化纤维素薄膜具有低结晶度及高穿透度，而不需使用到任何添加剂，如可塑剂或交联剂等，也不需在加温及加压环境下溶解酯化纤维素，亦不需反复进行加热处理或于减压环境下进行加热处理。本专利技术提供的制备酯化纤维素薄膜的方法包含：于常温常压下溶解酯化纤维素于溶剂中，以形成组成物，其中酯化纤维素为组成物总重的0.5wt％至15wt％，溶剂的分子量小于或等于120；使组成物形成酯化纤维素湿膜；以及对酯化纤维素湿膜进行常压加热处理，以形成酯化纤维素薄膜，常压加热处理的温度介于60℃与120℃之间，其中酯化纤维素薄膜的厚度为5微米至100微米，酯化纤维素薄膜在波长为500纳米的光穿透度大于或等于90％。依照本专利技术的一实施例，溶剂为C3-C4酮类、C2-C6酯类、环醚类或其组合。依照本专利技术的一实施例，组成物基本上由酯化纤维素及溶剂组成。依照本专利技术的一实施例，制备酯化纤维素薄膜的方法更包含加入多元醇至溶剂中。依照本专利技术的一实施例，多元醇的分子量为600至1,000。依照本专利技术的一实施例，制备酯化纤维素薄膜的方法更包含使酯化纤维素湿膜接触水、醇类或其组合，于对酯化纤维素湿膜进行常压加热处理之前。依照本专利技术的一实施例，酯化纤维素薄膜的X射线散射图谱的布拉格尖峰的2θ值为8.8°至9.0°。依照本专利技术的一实施例，酯化纤维素薄膜的X射线散射图谱的布拉格尖峰的2θ值小于另一酯化纤维素薄膜的X射线散射图谱的布拉格尖峰的2θ值，另一酯化纤维素薄膜是通过将酯化纤维素湿膜放置于常温常压下而得。本专利技术又提供一种酯化纤维素薄膜，厚度为5微米至100微米，酯化纤维素薄膜在波长为500纳米的光穿透度大于或等于90％。本专利技术再提供一种酯化纤维素薄膜，酯化纤维素薄膜的X射线散射图谱的布拉格尖峰的2θ值为8.8°至9.0°。本专利技术通过控制酯化纤维素的浓度、溶剂的分子量及加热处理的温度，使所形成的酯化纤维素薄膜具有低结晶度及高穿透度，而不需使用到任何添加剂，也不需在加温及加压环境下溶解酯化纤维素，亦不需反复进行加热处理或于减压环境下进行加热处理。附图说明图1为比较例1、实验例1、3、5及7的光穿透度-波长图；图2为比较例1、实验例1、3、5及7的X射线散射图谱；图3为比较例2、实验例4、6及8的X射线散射图谱。具体实施方式下文是举实施例配合所附附图作详细说明，但所提供的实施例并非用以限制本专利技术所涵盖的范围，而结构操作的描述非用以限制其执行的顺序，任何由元件重新组合的结构，所产生具有均等功效的装置，皆为本专利技术所涵盖的范围。此外，附图仅以说明为目的，并未依照原尺寸作图。为使便于理解，下述说明中相同元件将以相同的符号标示来说明。为了解决先前技术所述的问题，本专利技术提供一种制备酯化纤维素薄膜的方法，藉由控制酯化纤维素的浓度、溶剂的分子量及加热处理的温度，使所形成的酯化纤维素薄膜具有低结晶度及高穿透度，而不需使用到任何添加剂，如可塑剂或交联剂等，也不需在加温及加压环境下溶解酯化纤维素，亦不需反复进行加热处理或于减压环境下进行加热处理。本专利技术提供的制备酯化纤维素薄膜的方法包含：于常温常压下溶解酯化纤维素于溶剂中，以形成组成物；使组成物形成酯化纤维素湿膜；以及对酯化纤维素湿膜进行常压加热处理，以形成酯化纤维素薄膜。上述的「常温常压下溶解」，是指溶解酯化纤维素于溶剂中是在大气环境下进行，未进行任何加热及加压处理。上述的「常压加热处理」，是指在大气环境下对酯化纤维素湿膜进行常压加热处理，例如是在空气烘箱中加热酯化纤维素湿膜。酯化纤维素可例如是醋酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、乙酸戊酸纤维素、丙酸丁酸纤维素、乙酸月桂酸纤维素、乙酸硬脂酸纤维素、其他合适的酯化纤维素或其组合。例如可使用酸酐或酰氯作为酰化剂，以合成出酯化纤维素。在一实施例中，酯化纤维素的单位平均分子量介于140至180之间。在一实施例中，酯化纤维素的分子量大于或等于70,000。酯化纤维素可溶于溶剂中。溶剂的分子量需小于或等于120，其较容易在大气环境下挥发。溶剂可为有机溶剂或无机溶剂。在一实施例中，溶剂为C3-C4酮类、C2-C6酯类、环醚类或其组合。酮类例如是丙酮、甲乙酮或其组合。酯类例如是甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯或其组合。环醚类例如是四氢呋喃、1,3-二恶烷、1,4-二恶烷、1,3-二氧戊环或其组合。酯化纤维素为组成物总重的0.5wt％至15wt％，使酯化纤维素在常温常压下可完全溶解于溶剂中。在一实施例中，组成物基本上由酯化纤维素及溶剂组成。酯化纤维素有许多分子间和分子内氢键。溶剂可撑开酯化纤维素的分子链，以使结晶度降低。在一实施例中，制备酯化纤维素薄膜的方法更包含加入多元醇至溶剂中。例如可在溶解酯化纤维素于溶剂中的之前或之后，加入多元醇至溶剂中。多元醇可作为可塑剂，提升酯化纤维素薄膜的拉伸率。在一实施例中，多元醇的分子量为600至1,000。在一实施例中，多元醇为组成物总重的0.01wt％至5wt％。多元醇可例如是聚醚醇、聚烯醇或其组合。聚醚醇例如是聚乙二醇、聚丙二醇、其他合适的聚醚醇或其组合。聚烯醇例如是聚乙烯醇、聚丙烯醇、其他合适的聚烯醇或其组合。在形成组成物之后，使组成物形成酯化纤维素湿膜。可利用任何方法形成酯化纤维素湿膜，如溶液流延法。详细而言，可使组成物(即酯化纤维素溶液)在连续移动的载体上流延，以形成酯化纤维素湿膜。载体可例如是环状带型或鼓轮型。在形成酯化纤维素湿膜之后，对酯化纤维素湿膜进行常压加热处理，以形成酯化纤维素薄膜。常压加热处理的温度介于60℃与120℃之间。经过常压加热处理所得的酯化纤维素薄膜具有良好的光穿透度。在一实施例中，酯化纤维素薄膜的厚度为5微米至100微米，酯化纤维素薄膜在波长本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备酯化纤维素薄膜的方法，包含：于常温常压下溶解酯化纤维素于溶剂中，以形成组成物，其中所述酯化纤维素为所述组成物总重的0.5wt％至15wt％，所述溶剂的分子量小于或等于120；使所述组成物形成酯化纤维素湿膜；以及对所述酯化纤维素湿膜进行常压加热处理，以形成酯化纤维素薄膜，所述常压加热处理的温度介于60℃与120℃之间，其中所述酯化纤维素薄膜的厚度为5微米至100微米，所述酯化纤维素薄膜在波长为500纳米的光穿透度大于或等于90％。

【技术特征摘要】
2014.12.12 TW 1031435061.一种制备酯化纤维素薄膜的方法，包含：
于常温常压下溶解酯化纤维素于溶剂中，以形成组成物，其中所述酯化纤
维素为所述组成物总重的0.5wt％至15wt％，所述溶剂的分子量小于或等于
120；
使所述组成物形成酯化纤维素湿膜；以及
对所述酯化纤维素湿膜进行常压加热处理，以形成酯化纤维素薄膜，所述
常压加热处理的温度介于60℃与120℃之间，其中所述酯化纤维素薄膜的厚
度为5微米至100微米，所述酯化纤维素薄膜在波长为500纳米的光穿透度大
于或等于90％。
2.如权利要求1所述的制备酯化纤维素薄膜的方法，其中所述溶剂为
C3-C4酮类、C2-C6酯类、环醚类或其组合。
3.如权利要求1所述的制备酯化纤维素薄膜的方法，其中所述组成物由
所述酯化纤维素及所述溶剂组成。
4.如权利要求1所述的制备酯化纤维素薄膜的方法，更包含加入多元醇
至所述溶剂中。

【专利技术属性】
技术研发人员：胡哲嘉，宋忆青，傅怡评，梁乃允，
申请(专利权)人：财团法人纺织产业综合研究所，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71