一种环保透明疏水薄膜及其制备方法、应用技术

本发明专利技术公开了一种环保透明疏水薄膜的制备方法，包括如下步骤：将竹材经过处理后，抄造成原纸，干燥，得到待处理原纸；将纳米二氧化钛加入至无水乙醇中高速分散均匀，搅拌状态下加入N

【技术实现步骤摘要】
一种环保透明疏水薄膜及其制备方法、应用


[0001]本专利技术涉及透明薄膜
，尤其涉及一种环保透明疏水薄膜及其制备方法、应用。

技术介绍

[0002]中国作为农业大国，每年会产生大量的天然纤维材料，其中竹纤维产量最大，与传统的化学纤维相比，各种天然纤维材料具备廉价、可回收、可降解再生等优点，并且具有一定的纤维强度和孔隙度。随着社会环保意识的不断增强，原料可持续发展概念日益深入人心。然而，大部分天然纤维材料多进行了焚烧处理，这就造成了能源浪费和生态污染问题。
[0003]竹纤维作为一种廉价的绿色资源，可以大量地从竹子中提取出来，同时易被生物降解，容易再生，属于一种可再生绿色资源，纸是由纤维(包括植物纤维和非植物纤维)和非纤维添加物交织而成的多孔网状结构薄型材料。它具有成本低，柔韧性好，多孔性等优点，由纤维素制备成的纸张也得到了广泛的应用。
[0004]但是具有强亲水性的竹纤维本身的性能是有限的，由竹纤维及其交织组合体的功能性质所体现的纸张性质也是有限，随着人民生活质量的逐渐提高，对于纸张的质量与性能要求也越来越高，而普通的纸张已不能满足人民的需求，近年来，用于水果套袋的特种纸市场得到了迅速发展，若能同时赋予纸张疏水与透明性能，则能将纸基材料在水果种植领域进一步扩大。
[0005]目前常用的生产透明纸的方法包括两大类：一是采用机械法提高纸浆的打浆度；二是向纸张内部添加透明剂。其中利用打浆机对纤维素纤维进行高强度的打浆操作，纤维素纤维长度变短，细小纤维得以增加，使得纸张在成型干燥的过程中易形成致密的纤维网络结构，减少了光散射界面，增大纸张对光线的透过率。通常需要辅以用超级压光方法，将透明纸的匀度和透明度进一步提高，但其仍然具有亲水性。
[0006]目前，对于竹纤维进行改造，制备一种同时具备透明与疏水效果的制品，研究投入还是相对较少，具有巨大的前景。

技术实现思路

[0007]基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种环保透明疏水薄膜及其制备方法、应用。
[0008]本专利技术提出的一种环保透明疏水薄膜的制备方法，包括如下步骤：
[0009]S1、将竹材进行打浆处理，向其中加入溴化钠、TEMPO、次氯酸钠搅拌，搅拌温度为50
‑
70℃，搅拌过程中采用氢氧化钠溶液维持体系pH值为8
‑
8.6，抽滤，采用水洗涤至滤液呈中性，抄造成原纸，干燥，得到待处理原纸；
[0010]S2、按重量份将5
‑
15份纳米二氧化钛加入至40
‑
70份无水乙醇中高速分散均匀，搅拌状态下加入1
‑
2份N
‑
(β
‑
氨乙基)
‑
γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷，在温度50
‑
80℃搅拌，将得到的固体物采用无水乙醇洗涤，干燥后加入至30
‑
50份甲苯中分散均匀，氮气氛下，搅拌加入
1
‑
2份γ
‑
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，搅拌温度为100
‑
120℃，将得到的固体物采用甲苯洗涤，干燥，得到预处理纳米二氧化钛；
[0011]S3、将2
‑
5份预处理纳米二氧化钛、50
‑
100份氮氮二甲基乙酰胺混合均匀，将待处理原纸浸没其中，超声处理下加入0.1
‑
1份EDC、0.1
‑
1份NHS，超声处理，放于间歇式平板机压制，得到薄膜坯料；
[0012]S4、将薄膜坯料置于温度30
‑
50℃温水中浸泡，用水洗涤，然后放于连续式平压机压制1
‑
2h，风干，得到环保透明疏水薄膜。
[0013]优选地，在S1中，将竹材进行打浆处理，其打浆度为50SR
°
。
[0014]优选地，在S1中，竹材、溴化钠、TEMPO、次氯酸钠的重量比为20
‑
50：1
‑
2：0.1
‑
1：1
‑
2。
[0015]优选地，在S1中，抄造成克重为30
‑
40g/m2的原纸，干燥至含水率为2.5
‑
3.2％。
[0016]优选地，在S3中，超声处理过程中，超声功率为400
‑
500W，超声温度为40
‑
50℃，超声时间为10
‑
30min。
[0017]优选地，在S3中，然后放于间歇式平板机压制，其中压制时间为1
‑
2h，压制压力为2.5
‑
3.5MPa，压制温度为80
‑
88℃。
[0018]优选地，所述纳米二氧化钛为锐钛型纳米二氧化钛。
[0019]优选地，所述锐钛型纳米二氧化钛为亲水VK
‑
TA18H型二氧化钛，粒径为15
‑
30nm，比表面积为60
‑
80m2/g。
[0020]一种环保透明疏水薄膜，采用所述的环保透明疏水薄膜的制备方法制成。
[0021]一种如所述的环保透明疏水薄膜在水果套袋的应用。
[0022]优选地，所述水果为荔枝、柚子、桃、番石榴、红芒或葡萄。
[0023]本专利技术的技术效果如下所示：
[0024](1)在TEMPO体系可将纤维素碳6位上的伯羟基氧化为羧基，同时不影响纤维素的形态与结晶，而纤维素表面产生大量的羧基阴离子，虽然可以接枝，但是具有极强的亲水性；
[0025](2)N
‑
(β
‑
氨乙基)
‑
γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷水解形成含有胺基的硅酸，γ
‑
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷水解形成含有环氧基功能团的硅酸，纳米二氧化钛表面的羟基依次与N
‑
(β
‑
氨乙基)
‑
γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、γ
‑
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷水解后硅酸缩合，在纳米二氧化钛表面进行氨基与环氧基功能化；
[0026](3)在氮氮二甲基乙酰胺中，高温高压挤压使得预处理纳米二氧化钛充分渗透待处理原纸的亲水纤维的网络结构，纳米二氧化钛接枝在待处理原纸的纤维结构表面，一方面纳米二氧化钛处于良好的分散状态，使得纳米二氧化钛粒子之间不易发生团聚现象，解决了纳米二氧化钛易于团聚的问题，同时可以加速预处理纳米二氧化钛与纤维表面的反应；
[0027](4)经过上述处理，原纸多孔性的疏松结构变为结构致密孔隙率低的透明薄膜，大部分纤维相互粘接在一起，纳米二氧化钛充分渗透在纤维间，并在纤维间相互搭接与架桥结合，同时纳米二氧化钛的小颗粒与聚集体固化在纤维网络的孔隙中，从而达到植物纤维间的相互粘接作用，有效减少光散射界面，有效提高了透明本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环保透明疏水薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、将竹材进行打浆处理，向其中加入溴化钠、TEMPO、次氯酸钠搅拌，搅拌温度为50
‑
70℃，搅拌过程中采用氢氧化钠溶液维持体系pH值为8
‑
8.6，抽滤，采用水洗涤至滤液呈中性，抄造成原纸，干燥，得到待处理原纸；S2、按重量份将5
‑
15份纳米二氧化钛加入至40
‑
70份无水乙醇中高速分散均匀，搅拌状态下加入1
‑
2份N
‑
(β
‑
氨乙基)
‑
γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷，在温度50
‑
80℃搅拌，将得到的固体物采用无水乙醇洗涤，干燥后加入至30
‑
50份甲苯中分散均匀，氮气氛下，搅拌加入1
‑
2份γ
‑
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，搅拌温度为100
‑
120℃，将得到的固体物采用甲苯洗涤，干燥，得到预处理纳米二氧化钛；S3、将2
‑
5份预处理纳米二氧化钛、50
‑
100份氮氮二甲基乙酰胺混合均匀，将待处理原纸浸没其中，超声处理下加入0.1
‑
1份EDC、0.1
‑
1份NHS，超声处理，放于间歇式平板机压制，得到薄膜坯料；S4、将薄膜坯料置于温度30
‑
50℃温水中浸泡，用水洗涤，然后放于连续式平压机压制1

【专利技术属性】
技术研发人员：李芳，
申请(专利权)人：李芳，
类型：发明
国别省市：