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与聚合物共混的原纤化纤维素复合材料的方法和系统技术方案

技术编号:40703692 阅读:3 留言:0更新日期:2024-03-22 11:02
本发明专利技术的实施方案通过注入原纤化形式的纳米纤维素来增强纤维素浆的特性,克服了现有技术的缺陷。例如,这些特性可包括机械和阻隔特性,即,可以显著提高抗张强度、液体和气体如氧气、二氧化碳和油的不渗透性。本发明专利技术的另一个实施方案进一步提供了一种原纤化纤维素复合材料,其包括原纤化纤维素和聚合物的混合物,以产生优于纤维素基材料的性能。复合材料还可通常不含化学添加剂以增强上述性能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术的方面一般涉及更新和可回收材料。更具体地说,本专利技术的实施方案涉及用于制造消费品的原纤化纤维素材料。


技术介绍

1、对环境危机—塑料废物污染—的日益增加的关注引发了对可持续和可再生材料的广泛调查。为了避免石油衍生聚合物的使用,一种天然生物聚合物、植物基纤维素纤维为材料研究界提供了替代品。由于其无处不在的来源、可持续及可再生性,更重要的是,它使最终产品在自然界中具有100%的生物分解性,纤维素纤维越来越受到关注。

2、然而,许多基于纤维素纤维的现有可生物分解的产品未能达到期许。例如,生产这些纤维素纤维产品的成本在经济上不利于大规模生产。此外,由于需要抗水性、抗油性或不黏性,许多纤维素纤维产品严重依赖合成化学组成物来达到这些特性或效果。例如,许多现有产品需要在将与食品或饮料接触的表面施用一层氟碳化合物。此外,其中一些氟碳基化学品,如全氟辛酸(pfoa或c8),或施胶剂,例如烷基琥珀酸酐(asa)、烷基烯酮二聚体(akd)和松香,可对健康和环境造成长期负面影响。

3、此外,目前的作法并未创造出两层或多层的原纤化纤维素材料。相反,现有实践仅尝试由纤维素浆溶液进行单层的生产。

4、此外,现有的纤维素纤维可能包括会引起疾病并使食品变质的细菌。变质的食物占美国每年进入垃圾填埋场的材料重量的22%。


技术实现思路

1、本专利技术的实施方案通过注入原纤化形式(fibrillated form)的纳米纤维素以增强纤维素浆的特性,藉以克服现有技术的缺陷。例如,这些特性可包括机械和阻隔特性,即拉伸强度、液体和气体诸如氧气、二氧化碳及油的不渗透性,其可被实质上地改善。

2、本专利技术的另一个实施方案进一步提供了原纤化纤维素复合材料,其包括原纤化纤维素和聚合物的混合物,以产生优于纤维素基材料的改进性能。复合材料还可通常不含化学添加剂以增强上述性能。

3、本专利技术的实施方案显示抑制原纤化纤维素复合材料中的细菌生长或消除细菌,该原纤化纤维素复合材料包括原纤化纤维素的层或混合物。在另一个实施方案中,本专利技术的方面提供了一种天然食品包装材料,该材料可以抑制细菌的生长而没有有害化学物质,这是一种前沿创新和一种减少垃圾填埋场废物的有希望的方法。

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【技术保护点】

1.一种可生物分解的容器材料,包含:

2.如权利要求1所述的可生物分解的容器材料,其中所述复合材料包含一项或多项下列特性:

3.如权利要求1所述的可生物分解的容器材料,其中所述复合材料包括具有重量比为1:100或1:50的不同直径的原纤化纤维素。

4.如权利要求1所述的可生物分解的容器材料,其中所述复合材料包括直径约1-10000纳米(nm)的原纤化纤维素。

5.如权利要求1所述的可生物分解的容器材料,其中所述复合材料包括长度为约0.1至1000微米,约10至500微米,约1至25微米,或约0.2至100微米的原纤化纤维素。

6.如权利要求1所述的可生物分解的容器材料,其中所述复合材料还包含下列一项或多项另外的特性:

7.如权利要求1所述的可生物分解的容器材料,其中所述聚合物包括以下中的一种或多种:聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯醇、聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)、聚酰胺(PA)、聚己内酯(PCL)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、生物基聚乙烯、生物基聚对苯二甲酸乙二醇酯、生物基聚酰胺、生物基聚酯、聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚羟基链烷酸酯(PHA)、聚3-羟基丁酸酯(PHB)、和淀粉混合物。

8.如权利要求1所述的可生物分解的容器材料,其中复合材料由以下一种或多种工业制造工艺制成:滚压、折叠、热压、挤出、注塑、吹塑。

9.如权利要求1所述的可生物分解的容器材料,其中所述复合材料成型为平面板或颗粒。

10.如权利要求1所述的可生物分解的容器材料,其中所述复合材料成型为3维产品,其中所述3维产品包括吸管、覆盖物、盖子、盒子、胶囊、包装膜和食品容器。

11.如权利要求1所述的可生物分解的容器材料,还包括分散剂、着色剂和填充剂。

12.一种可生物分解的容器材料,包含:

13.如权利要求12所述的可生物分解的容器材料,其中所述复合材料包含一种或多种下列特性:

14.如权利要求12所述的可生物分解的容器材料,其中所述复合材料包括具有重量比为1:100或1:50的不同直径的原纤化纤维素。

15.如权利要求12所述的可生物分解的容器材料,其中所述复合材料包括直径约1-10000纳米(nm)的原纤化纤维素。

16.如权利要求12所述的可生物分解的容器材料,其中所述复合材料包括长度为约0.1至1000微米,约10至500微米,约1至25微米,或约0.2至100微米的原纤化纤维素。

17.如权利要求12所述的可生物分解的容器材料,其中所述聚合物包括以下一种或多种:聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯醇、聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)、聚酰胺(PA)、聚己内酯(PCL)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、生物基聚乙烯、生物基聚对苯二甲酸乙二醇酯、生物基聚酰胺、生物基聚酯、聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚羟基链烷酸酯(PHA)、聚3-羟基丁酸酯(PHB)、和淀粉混合物。

18.如权利要求12所述的可生物分解的容器材料,其中复合材料由以下一种或多种工业制造工艺制成:滚压、折叠、热压、挤出、注塑、吹塑。

19.如权利要求12所述的可生物分解的容器材料,其中所述复合材料成型为平面板或颗粒。

20.如权利要求12所述的可生物分解的容器材料,其中所述复合材料成型为3维产品,其中所述3维产品包括吸管、覆盖物、盖子、盒子、胶囊、包装膜和食品容器。

21.如权利要求12所述的可生物分解的容器材料,还包括分散剂、着色剂和填充剂。

22.一种可生物分解的材料,包含:

23.如权利要求22所述的可生物分解的材料,其中所述复合材料进一步增强细菌生长抑制或消除。

...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种可生物分解的容器材料,包含:

2.如权利要求1所述的可生物分解的容器材料,其中所述复合材料包含一项或多项下列特性:

3.如权利要求1所述的可生物分解的容器材料,其中所述复合材料包括具有重量比为1:100或1:50的不同直径的原纤化纤维素。

4.如权利要求1所述的可生物分解的容器材料,其中所述复合材料包括直径约1-10000纳米(nm)的原纤化纤维素。

5.如权利要求1所述的可生物分解的容器材料,其中所述复合材料包括长度为约0.1至1000微米,约10至500微米,约1至25微米,或约0.2至100微米的原纤化纤维素。

6.如权利要求1所述的可生物分解的容器材料,其中所述复合材料还包含下列一项或多项另外的特性:

7.如权利要求1所述的可生物分解的容器材料,其中所述聚合物包括以下中的一种或多种:聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚乙烯醇、聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯(pbat)、聚酰胺(pa)、聚己内酯(pcl)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(abs)、生物基聚乙烯、生物基聚对苯二甲酸乙二醇酯、生物基聚酰胺、生物基聚酯、聚乳酸(pla)、聚丁二酸丁二醇酯(pbs)、聚羟基链烷酸酯(pha)、聚3-羟基丁酸酯(phb)、和淀粉混合物。

8.如权利要求1所述的可生物分解的容器材料,其中复合材料由以下一种或多种工业制造工艺制成:滚压、折叠、热压、挤出、注塑、吹塑。

9.如权利要求1所述的可生物分解的容器材料,其中所述复合材料成型为平面板或颗粒。

10.如权利要求1所述的可生物分解的容器材料,其中所述复合材料成型为3维产品,其中所述3维产品包括吸管、覆盖物、盖子、盒子、胶囊、包装膜和食品容器。

11.如权利要求1所述的可生物分解的容器材料,还包括分散剂、着色剂和填充剂。

12.一种可生物分解的容器材料,...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈大仁张又文
申请(专利权)人:陈大仁
类型:发明
国别省市:

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