无塑植物膜的生产方法技术

本发明专利技术涉及化工材料领域，尤其涉及一种无塑植物膜的生产方法，包括纤维素的浸渍；压榨；粉碎；老成；黄化；溶解；粘胶混合；成膜；脱硫；漂白；柔化；干燥。本发明专利技术方法反应条件温和、易于控制、成品质量高，制备的无塑植物膜幅间差小，伸长率、抗张强度稳定，表面滑度好，具有适宜的挺度和柔软性，较好的色泽和高透明度，卫生性强等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化工材料领域，尤其涉及一种。
技术介绍
随着人们物质文化生活的提高、现代包装设备和技术的不断创新，对包装材料也提出了越来越高的要求。包装产品要持续发展，首要就得质量过硬，安全放心。天然纤维素膜包装材料无塑植物膜是以100%天然原生木浆为原料，整个生产过程中不含塑化剂，使用安全放心。无塑植物膜是环保节约型包装材料，该材料质轻、无毒、无臭、高光泽、印刷复合性能良好、无静电。产品能够自然降解，对环境不造成污染。可广泛应用于食品、药品、日用品以及烟花、电池、特殊电子产品的包装，还可应用于航空、航天等高科技领域。
技术实现思路
本专利技术提供了一种反应条件温和、易于控制、成品质量高的。 为达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案为: 一种，包括如下步骤: (I)纤维素粘胶的制备 ①纤维素的浸溃 将优选后的木浆柏置入质量百分比浓度为17% 22%的氢氧化钠水溶液中，在50°C 70°C浸泡10分钟 30分钟，得到碱纤维素的浸溃液； 作为优选，可以将木浆柏置入质量百分比浓度为19%的氢氧化钠水溶液中，在55°C浸泡20分钟,得到碱纤维素的浸溃液。使用的木浆柏采用优选后的进口 100%原生木浆柏。②碱纤维素的压榨 将浸溃液中多余的碱液进行压榨分离得到压榨后的碱纤维素； 压榨采用通用的压榨机器，压榨压力一般为0.140±0.020Mpa。一般压榨直至碱纤维素中甲纤(α -纤维素)含量为31.5% (质量百分比)，碱(氢氧化钠)含量为16.5% (质量百分比)为好。作为优选，压榨前向浸溃液中加入压榨助剂脂肪醇聚氧乙烯醚，脂肪醇聚氧乙烯醚的加入可以提高浸溃效果，改善压榨过滤效果。压榨助剂这里选用BASF公司生产的Visco 44。压榨助剂与步骤(I)-①中木桨柏的质量比为1:25000 36000，优选1:33000。木桨柏浸溃后，必须把过剩的碱液加以分离，因为碱纤维素中过量的碱会阻碍CS2向碱纤内部扩散，会使碱纤维素黄酸脂结块，黄化不均匀，以致溶解困难。③碱纤维素的粉碎通过高速粉碎机将压榨后的碱纤维素进行粉碎，成为细小的松散屑粒状态，得到粉碎后的碱纤维素。粉碎可采用通用设备，理论上讲粉碎后的颗粒尺寸越小越好，但考虑加工方便和成本一般粉碎后的颗粒尺寸在0.5mm以下。④碱纤维素的老成 将粉碎后的碱纤维素在40°C 70°C的温度环境下，放置2小时 4小时进行老成，得到老成后的碱纤维素； 优选在55±2°C，放置2.5 3小时进行老成。老成是碱纤维素在一定的温度下，放置一定的时间，借助于空气的氧化作用，使碱纤维素的大分子链发生断裂，聚合度下降，以达到适当的纺纸粘胶的粘度。⑤碱纤维素的黄化 将老成后的碱纤维素先加入质量百分比浓度为5% 10%的氢氧化钠水溶液浸泡进行预碱化，再通入CS2进行黄化反应得到纤维素黄酸脂； 预碱化时: 氢氧化钠水溶液浓度优选8% ； 氢氧化钠水溶液与老成后的碱纤维素的质量比为1:3 7 ; 预碱化时间为20分钟 50分钟，优选30 35分钟； CS2与老成后的碱纤 维素的质量比为1:8 12 ; 黄化反应时间60分钟 100分钟，黄化反应温度为18°C 35°C。碱纤维素通过相的CS2反应，使不溶解的碱纤维素生成可溶性的纤维素黄酸脂。⑥纤维素黄酸脂的溶解 将纤维素黄酸脂溶解于稀碱或水中形成纤维素粘胶； 所述的稀碱为质量百分比浓度为0.5% 1.0%的氢氧化钠水溶液，优选质量百分比浓度为0.8%ο纤维素黄酸脂与稀碱或水接触，首先黄酸脂基团会发生强烈的溶剂化作用开始溶胀，大分子之间的距离增大，这样大量吸收溶剂分子而不断分散，直至形成均匀的纺纸粘胶溶液。纤维素黄酸脂的溶解就是一个溶胀的过程。作为优选，可以采用两段式，即分为初溶解和后溶解，初溶解主要发生溶胀作用，后溶解是使纤维素黄酸脂酯化度更加均匀的溶解形成纤维素粘胶。 初溶解和后溶解一般均在室温进行,初溶解时间20分钟 40分钟,初溶解完成后补加稀碱或水，后溶解溶解时间120分钟 200分钟。初溶解时稀碱或水用量为纤维素黄酸脂质量的I 3倍。后溶解时补加的稀碱或水用量为纤维素黄酸脂质量的5 7倍。⑦粘胶的熟成和脱泡 将溶解后的纤维素粘胶经过熟成和脱泡(静脱或快脱)，得到可纺粘胶。本步骤得到的粘胶: 粘度为40±3s ;该处的粘度用一定重量的小钢球通过粘度管距离为20cm所需的时间表不。仪器:秒表、2mm钢珠(重0.13±0.0lg)、圆底粘度管(管长320mm上下刻有20cm的刻度。测定方法:将粘胶装满于粘度管内(内径2.5cm,高20cm)，将小钢珠(2mm)对准粘度管中央放下，小钢珠通过20cm所需时间(读数精确至0.1秒)，即为粘度。⑧粘胶的混合 在粘胶成膜前还需要将微颗粒粉状的甲醛树脂(为粘胶纤维素的50 300ppm)通过注射式计量泵注入到粘胶中，在静态混合器中混合均匀后，再经双螺杆增压泵送至成膜设备。加入甲醛树脂可以使粘胶在成膜后表面的平滑性得到明显的改善，还可以提高膜的透明度，优选加入量为(150 160ppm)。(2)无塑植物膜的制备 ①粘胶的成膜 利用成膜设备将上述在静态混合器中混合后的可纺粘胶喷到凝固浴内得到无塑植物月吴粗品； 所述的凝固浴温度48°C 58 °C。喷头的喷缝可以根据膜的厚度需要进行调整。所述的凝固浴温度48V 58°C，优选50°C 52°C。所述的凝固浴的溶液为含有硫酸和硫酸钠的水溶液，其中硫酸浓度为140g/l 160g/l ;硫酸钠浓度为220 g/Ι 250 g/L.但此时的得到的无塑植物膜粗品内部含有很多杂质必须通过进一步处理才能生产出无色透明的无塑植物膜。·②高温水洗 将无塑植物膜粗品放到温度为60 95°C的高温软水中浸泡30秒 150秒进行高温水洗； ③脱硫 将无塑植物膜粗品放到质量百分比浓度为0.1% 0.5%的氢氧化钠水溶液中浸泡20秒 60秒进行脱硫处理，得到脱硫后的无塑植物膜膜粗品； 脱硫处理的温度80°C 100°C ;浸泡时间优选30秒； 氢氧化钠水溶液的质量百分比浓度优选0.2% ； 由于纺纸粘胶中含有的副产物参与化学反应产生大量的硫，产生的硫，极大部分进入凝固浴，呈细小的胶体悬浮物。留在无塑植物膜膜粗品中的硫约占膜的1%。由于无塑植物膜膜粗品中含有较多的硫，使纸呈淡黄色或乳白色，透明度很低，有臭味，手感粗硬，所以必须进行脱硫处理，使成品膜的含硫量降到0.002%以下。④漂白 将脱硫后的无塑植物膜粗品置入次氯酸钠水溶液中常温浸泡20秒 60秒，优选浸泡30秒，得到漂白后的无塑植物膜膜粗品； 次氯酸钠水溶液的质量百分比浓度为0.05% 0.2%，优选0.1%。脱硫后的无塑植物膜粗品仍不显光泽，因为脱硫后的无塑植物膜粗品中有少量残余的硫化物，脱硫后的无塑植物膜粗品上留有无机色素，为提高白度，透明度，光泽度，必须进行漂白处理。⑤柔化、软化将漂白后的无塑植物膜粗品用软水冲洗干净后，放入温度为60°C 90°C的柔软剂中浸泡15秒 60秒，得到软化后的无塑植物膜粗品；所述的柔软剂为甘油(可选药用级、工业级)、聚乙二醇(PEG)、三甘醇(TEG)、纳米级硅溶胶中的至少一种，采用多种混合使用时可以是任意比例。优选将经过漂白后的无塑本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无塑植物膜的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）纤维素粘胶的制备①?纤维素的浸渍；②?碱纤维素的压榨；③?碱纤维素的粉碎；④?碱纤维素的老成；⑤?碱纤维素的黄化；⑥?纤维素黄酸脂的溶解；⑦?粘胶的熟成和脱泡；⑧?粘胶的混合在粘胶成膜前还需要将微颗粒粉状的甲醛树脂通过注射式计量泵注入到粘胶中，在静态混合器中混合均匀后,再经双螺杆增压泵送至成膜设备，其中，甲醛树脂为粘胶纤维素的50～300ppm；（2）无塑植物膜的制备①?粘胶的成膜利用成膜设备将上述在静态混合器中混合后的可纺粘胶喷到凝固浴内得到无塑植物膜粗品；②?高温水洗将无塑植物膜粗品放到温度为60～95℃的高温软水中浸泡30秒～150秒进行高温水洗；?③?脱硫将高温水洗后的无塑植物膜粗品放到质量百分比浓度为0.1%～0.5%的氢氧化钠水溶液中浸泡20秒～60秒进行脱硫处理，得到脱硫后的无塑植物膜粗品；④?漂白将脱硫后的无塑植物膜粗品置于0.05%～0.2%的次氯酸钠水溶液中常温浸泡20秒～60秒得到漂白后的无塑植物膜粗品；⑤?柔化、软化将漂白后的无塑植物膜粗品用软水冲洗干净后，放入温度为60℃～90℃的柔软剂中浸泡15秒～60秒，得到柔软化后的无塑植物膜粗品；所述的柔软剂为甘油、聚乙二醇、三甘醇、纳米级硅溶胶中的任意一种或多于一种的混合物；⑥?干燥将柔化后的无塑植物膜粗品进行干燥得到无塑植物膜。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宣锋，章海林，汪兴华，胡之荣，王洪军，叶根夫，
申请(专利权)人：浙江科瑞新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：