[发明专利]一种再生淀粉纤维素膜的制备方法

说明书

本发明公开了再生淀粉纤维素膜的制备方法，包括以下步骤1)淀粉纤维素的溶解：称取淀粉、纤维素，纤维素质量含量占淀粉与纤维素总量的60～100％，将两者充分混合后放入质量分数为60％～65％的无机氯化盐溶液中，在55～75℃下水浴恒温搅拌1～5h，得到透明的混合溶液；2)再生淀粉纤维素混合膜的制备：将步骤1)所制得的混合溶液于培养皿中，放入乙醇溶液中凝固再生，得到再生淀粉纤维素混合湿膜，干燥1～3h，得到再生淀粉纤维素膜成品，本发明选用一种以绿色环保、价格便宜的氯化盐溶液为溶剂，将原淀粉纤维素溶解，在乙醇水溶液中凝固再生得到再生淀粉纤维素复合膜，制得了紧密的立体网路结构淀粉纤维素混合膜，此制备方法不仅程序简单、快捷，且生产成本低。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，具体是一种再生淀粉纤维素膜的制备方法。

背景技术

淀粉、纤维素在自然界储量丰富，可再生和生物降解，环境友好，在化石资源危机和环境污染问题日趋严重的今天，其开发利用价值尤显突出，以淀粉和纤维素为基材制备的复合材料已广泛应用于膜分离、柔性显示器、太阳能电池、电子纸、塑料、食品包装、塑料等多领域。淀粉纤维素的混合材料的制备方法一般为流延成型法或热压成型法，由于淀粉纤维素均为天然的高分子材料，均含有大量的羟基，分子间和分子内存在大量的氢键，使其难以溶于水和一般溶剂，所以通常先将淀粉和纤维素改性为可溶于水或部分溶剂的淀粉衍生物和纤维素衍生物后再混合制备成材料。张瑞峰以玉米淀粉和精制棉纤维作为原材料，首先使用改进的高温法对其进行乙酰化改性，得到了适合制膜的产物醋酸酯淀粉和醋酸纤维素，再以丙酮为溶剂，将两者充分混合制备得到生物可降解塑料薄膜。姚东明通过对剑麻纤维进行不同浓度碱处理、爆破处理等植物纤维表面处理方法，提高剑麻纤维可及度，与醋酸淀粉制备得到剑麻增强热塑性淀粉塑料。此方法程序繁杂、能耗高、耗时长，从而导致生产成本高，现已有学者正在寻找一种能同时溶解原淀粉和原纤维素的新溶剂，很多学者发现离子液体的溶解效果最好，如Liu等以原淀粉和微晶纤维素在离子液体EMIMAc中充分溶解后，放入乙醇或水溶液中凝固再生成膜材料；Kadokawa等采用原淀粉和纤维素溶解于离子液体BMIMCl中溶解后得到均匀的混合溶液，在空气中静置几天，得到淀粉-纤维素复合凝胶。采用溶剂将两者的混合物溶解后制备成材料的方法方便快捷、能耗低、绿色环保，这将是研究淀粉纤维素混合材料制备工艺的一个新导向。

目前研究较多的几种纤维素新溶剂体系有甲基吗啉氧化物、氯氧化钠溶胀剂、离子液体体系等，其中离子液体溶解效果较好，可以循环利用，对环境污染较小，未来纤维素溶解技术必将趋于绿色无污染化，但离子液体价格昂贵，部分离子液体有毒，只适合实验室少量生产。

发明内容

本发明的目的在于克服上述问题而提供了一种以绿色环保、价格便宜的氯化盐溶液为溶剂，将原淀粉纤维素溶解，在乙醇水溶液中凝固再生得到再生的淀粉纤维素复合膜，此制备方法不仅程序简单、快捷，且降低生产成本。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是一种再生淀粉纤维素膜的制备方法，包括以下步骤：

1)淀粉纤维素的溶解：称取淀粉、纤维素，所述纤维素质量含量占淀粉与纤维素总量的60～100％，将两者充分混合后放入质量分数为60％～65％的无机氯化盐溶液中，在55～75℃下水浴恒温搅拌1～5h，得到透明的混合溶液；

2)再生淀粉纤维素混合膜的制备：将步骤1)所制得的混合溶液于放于培养皿中，再加入乙醇溶液凝固再生，得到再生淀粉纤维素混合湿膜，干燥1～3h，得到再生淀粉纤维素膜成品。

优选地，所述步骤2)中的乙醇溶液为不同梯度的乙醇溶液，将所述步骤1)中的混合溶液放入不同梯度浓度的乙醇溶液中各凝固再生1h，再放入乙醇溶液中凝固再生，直至满24h。

优选地，其特征在于，所述不同梯度浓度乙醇溶液分别为30％，50％，70％的乙醇溶液。

优选地，所述不同梯度浓度乙醇溶液分别为50％，70％，90％的乙醇溶液。