[发明专利]一种AmimCl/LiOH体系中纤维素基发泡缓冲包装材料的制备方法

说明书

本发明属于纤维素材料技术领域，涉及一种AmimCl/LiOH体系中纤维素基发泡缓冲包装材料的制备方法。包括以下步骤：将微晶纤维素真空干燥；以氢氧化锂溶液和氯化‑1‑烯丙基‑3‑甲基咪唑的混合溶液为溶剂，干燥微晶纤维素，混合均匀；通入保护气；搅拌加热处理；落球法制备纤维素水凝胶；梯度洗涤法将纤维素水凝胶d中残余的溶剂进行充分洗涤；真空冷冻干燥；将剩余溶剂过滤除杂、旋转蒸发，回收离子液体。本发明制得的纤维素基缓冲材料可再生、可降解，简化了现有工艺，整个制备过程不需要特殊设备的投入，生产过程中无化学添加剂的加入，产品性能优良，生产过程中离子液体可以回收，反复使用，具有环保高效无污染的优势。

技术领域

本发明属于纤维素材料技术领域，涉及一种AmimCl/LiOH体系中纤维素基发泡缓冲包装材料的制备方法。

背景技术

随着人类社会的进步和发展，包装运输行业在近年来蓬勃发展，在包装运输中，一些贵重易碎的东西需要进行缓冲防震包装，以防止在运输过程中受损。而具有缓冲防震功能的包装材料先后经历了泡沫塑料、塑料袋充气包装袋、纸浆模塑材料和植物纤维发泡包装材料。泡沫塑料和塑料袋充气包装袋具有重量轻、易加工、保护性能好、适用性广和成本低廉等优点，但其废弃后回收困难、白色污染、不能进行生物降解、焚烧污染环境，环保性能较差。随着人们环保意识的提高，低碳经济和绿色包装的理念逐步被人们认可，环保型包装材料开发技术日益得到重视。

纤维素是自然界通过光合作用产生的可再生高分子资源，产量大，原料易得，可反复使用，且使用后易降解而不产生污染问题，能够实现循环再利用。纤维素纤维缓冲包装材料具有100%的生物可降解性、环境协调性，它能完全降解腐烂，入土可作肥料，完全克服了化工发泡塑料的缺点，真正的实现了绿色环保无污染。

但是现有的纤维素基发泡材料制作工艺复杂，制作过程中添加大量的化学添加剂，导致纤维素基发泡材料在生产和使用过程中排放一些有害气体，造成环境污染；此外传统生产过程中产生许多废料，生产成本高，处理工艺复杂。

发明内容

本发明针对传统纤维素基发泡材料制作工艺复杂的问题，克服现有发泡剂排放有害气体的弊端，提供了一种在AmimCl/LiOH体系中溶解纤维素并且以水为反溶剂再生制备纤维素水凝胶，而后利用冷冻干燥，直接制备多孔性植物纤维缓冲材料的方法，其中，AmimCl为一种离子液体，中文名称为：氯化-1-烯丙基-3-甲基咪唑。

为了达到上述目的，本发明是采用下述的技术方案实现的：

一种多孔性纤维素基发泡缓冲包装材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）真空干燥：将微晶纤维素真空干燥；

（2）混合处理：以氯化-1-烯丙基-3-甲基咪唑和质量分数10%的氢氧化锂溶液的混合溶液为溶剂，加入步骤（1）制得的干燥微晶纤维素，混合均匀，得到混合溶液a；

（3）保护处理：往步骤（2）中制得的混合溶液a中通入保护气，进行防氧化分解处理,得到混合溶液b；

（4）热处理：对步骤（3）中的混合溶液b进行搅拌加热处理，得到微晶纤维素溶液c；

（5）再生反应：将步骤（4）制得的微晶纤维素溶液c用落球法滴落于水中，制备纤维素水凝胶d；

（6）充分清洗：用梯度洗涤法将纤维素水凝胶d中残余的溶剂进行充分洗涤，得到纯净纤维素水凝胶e；

（7）冷冻干燥：将纯净纤维素水凝胶e进行真空冷冻干燥，得到多孔性纤维素基发泡缓冲包装材料f；

作为优选，所述步骤（1）中真空干燥的温度为45-50℃，真空干燥时间为24 h。

作为优选，所述步骤（2）的溶剂中氯化-1-烯丙基-3-甲基咪唑的质量分数为97-99%，加入的微晶纤维素在混合溶液a中的质量分数为4-10%。