[发明专利]一种木质纤维基复合膜制备方法

说明书

本发明涉及一种木质纤维基复合膜的制备方法，其特征在于，以季铵盐半纤维素溶液与羧甲基纤维素溶液为原料，将原料混合、风干后即得复合膜。本发明制备方法原理是：搅拌混合均匀的羧甲基纤维素溶液带负电荷，搅拌混合均匀的季铵盐半纤维素溶液带正电荷，根据电荷相互作用原理，这两种相反电荷通过静电吸引形成膜材料。本发明方法实现了对木质纤维的综合利用，并且得到的膜材料透光率和力学性能较好。本发明成本低廉、工艺简单、易于投入工业生产。

技术领域

本发明涉及生物质资源利用技术领域，特别是涉及一种木质纤维基复合膜的物理制备方法。

背景技术

目前膜材料的研究主要是开发功能高分子膜材料和无机膜材料，然而这些包装材料大多来源于石油基等不可再生资源，难以降解，造成环境污染。因此开发利用天然高分子可再生资源迫在眉睫。半纤维素作为绿色可再生资源，是制膜的很好原料。1949年Smart和Whistler首次发表了关于乙酰半纤维素制备薄膜的报道。半纤维素中含有羟基，形成的薄膜具有较强的吸水性，故较容易吸水，在湿度较高的情况下性能较差，但由于羟基的存在，半纤维素可进行醚化酯化磺酰化等化学改性，从而改变膜的性能。

近年来，半纤维素的改性材料显现出巨大的市场前景和利用价值，开发方向主要是在食品包装材料和医学药品领域方面。实验表明，改性后的半纤维素薄膜在机械性能和阻隔性方面都有优异的提高，有望成为新型的环保材料。和传统的聚合物薄膜相比，半纤维素改性材料还是具有一定的缺陷。要想使其规模化应用，我们还需提高其综合性能，在改性方法和工艺制备上找到新的突破。

发明内容

本发明的目的是提出一种木质纤维基复合膜的物理制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

一种木质纤维基复合膜的制备方法，其特点在于，是以季铵盐半纤维素溶液与羧甲基纤维素溶液为原料，将上述原料混合、风干后即得复合膜。

进一步，所述季铵盐半纤维素的制备方法是将半纤维素溶于水中，然后加入氢氧化钠和2,3-环氧丙基三甲基氯化铵，混合后，在60℃下反应一定时间，反应结束后冷却至室温，然后将混合液过滤、沉淀、离心、透析、浓缩、冻干即得到季铵盐半纤维素。

进一步，所述季铵盐半纤维素溶液重量/体积比为10～50:1000。

进一步，所述甲基纤维素溶液重量/体积比为10～50:1000。

进一步，所述季铵盐半纤维素溶液与羧甲基纤维素溶液混合后，搅拌12～16h。

进一步，搅拌后的季铵盐半纤维素与羧甲基纤维素混合溶液采用流延成膜，在模具上形成木质纤维基复合膜，成型时，在室温下风干。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、该方法成本低廉、工艺简单、易于投入工业生产。

2、通过一步反应，将季铵盐半纤维素溶液与羧甲基纤维素溶液充分混合后，采用流延成膜，在模具上形成木质纤维基复合膜。

3、通过改变反应物的浓度、混合的时间，可以得到不同性质的膜材料。

4、制备的木质纤维基复合膜具有耐热性、透光性、可降解性。

附图说明

图1为本发明木质纤维基复合膜的物理制备方法原理示意图；

图2为本发明实施例1制备的木质纤维基复合膜的红外光谱图；

图3为本发明实施例1制备的木质纤维基复合膜的SEM横截面图；

图4为本发明实施例1制备的木质纤维基复合膜的SEM剖面图；

图5为本发明实施例2制备的木质纤维基复合膜的透光效果图；