阅读说明：本技术 一种高强度再生纳米纤维素混合膜的生产方法 (Production method of high-strength regenerated nano-cellulose mixed membrane ) 是由 王博楼 于 2019-10-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种高强度再生纳米纤维素混合膜的生产方法,其特征在于：所述生产方法包括如下步骤,制取溶解浆--制取高浓度纳米混合溶解浆--制取纳米混合溶解浆--制成再生纳米纤维素混合膜--制成成品；它是以甲基吗啉水合物(NMMO)为溶剂的一种新的高强度再生纳米纤维素混合膜的生产方法,在外观,强度,性能都优化的同时解决原NMMO法纤维素膜的原纤化,疵点高,产品质量不稳定等问题。(The invention discloses a production method of a high-strength regenerated nano cellulose mixed film, which is characterized by comprising the following steps: the production method comprises the following steps of preparing dissolving pulp, preparing high-concentration nano mixed dissolving pulp, preparing a regenerated nano cellulose mixed film and preparing a finished product; the method is a novel production method of a high-strength regenerated nano cellulose mixed film taking methylmorpholine hydrate (NMMO) as a solvent, optimizes appearance, strength and performance, and solves the problems of fibrillation, high defects, unstable product quality and the like of an original cellulose film prepared by an NMMO method.)

一种高强度再生纳米纤维素混合膜的生产方法

技术领域

本发明涉及混合膜生产制备技术领域，尤其涉及一种高强度再生纳米纤维素混合膜的生产方法。

背景技术

纤维素来自于植物，是地球上最丰富的可再生资源，充分利用纤维素不仅可以保护环境，还可以节约有限的石油资源。现有制造纤维素膜的方法主要为粘胶法和溶剂法。其中粘胶法的制造过程中会产生大量的二硫化碳造成环境的污染，且粘胶法纤维素膜残留的含硫量较高，不适合做要求对人体完全无毒的食品包装材料，尤其是在高温加热的状态下。

溶剂法是再生纤维素膜可由甲基吗啉水合物(NMMO)在一定温度下溶解纤维素，后经凝固，水洗，塑化，漂白等一系列工艺得到。其中NMMO是一种绿色的对环境友好的溶剂，且整个溶解过程均为物理反应，生产过程环保，溶剂亦可循环利用。但NMMO法纤维素膜的外观例如疵点多，透明度差，原纤化情况严重等原因达不到生产生活的实际所需，大大降低其价值，所以目前NMMO法纤维素膜并未投入实际生产。

同类可降解膜主要有粘胶法纤维素膜和聚乳酸(PLA)膜

一、粘胶法纤维素膜：纤维素浆粕经烧碱，二硫化碳处理后转化为纤维素磺酸酯溶液制成的可降解再生纤维素膜。其中二硫化碳为有毒物质，在生产过程中会大量的有毒气体排放到大自然中；此外，粘胶法纤维素膜含硫量较高，并不适用于食品包装。

二、聚乳酸(PLA)膜：是一种新型的生物降解材料，是用可再生的植物资源(如玉米)所提取的淀粉原料制成。淀粉原料经由糖化得到葡萄糖，再由葡萄糖及一定的菌种发酵制成高纯度的乳酸，再通过化学合成方式合成一定分子量的聚乳酸，再通过热塑，吹塑，双向拉伸等方法制成可降解聚乳酸膜。但聚乳酸膜不耐高温，易变形，放置时间长的情况下易发硬发脆，且不具备渗透分离的功能。

因此，亟待需要一种高强度再生纳米纤维素混合膜的生产方法来解决上述难题。

发明内容

为了解决该问题，本发明公开了一种高强度再生纳米纤维素混合膜的生产方法，它是以甲基吗啉水合物(NMMO)为溶剂的一种新的高强度再生纳米纤维素混合膜的生产方法，在外观，强度，性能都优化的同时解决原NMMO法纤维素膜的原纤化，疵点高，产品质量不稳定等问题。

一种高强度再生纳米纤维素混合膜的生产方法，其特征在于：所述生产方法包括如下步骤，制取溶解浆--制取高浓度纳米混合溶解浆--制取纳米混合溶解浆--制成再生纳米纤维素混合膜--制成成品；

步骤一：制取溶解浆

将预先准备的NMMO，NMMO为甲基吗啉水合物蒸发至83％-89％浓度，90-120摄氏度抽真空下在薄膜蒸发器中旋转搅拌1-2.5小时后均分成三份，分别用来溶解棉浆粕、木浆粕和竹浆粕，即得到棉溶解浆、木溶解浆和竹溶解浆；其中棉浆粕、木浆粕和竹浆粕与各自用来溶解的NMMO质量比均为4％-11％；

步骤二：制取高浓度纳米混合溶解浆

将上述制取的两种以上溶解浆在90-120摄氏度下混合均匀，得到混合溶解浆，取10％的混合溶解浆，在其中添加1％-20％的纳米纤维素后，在温度为90-120摄氏度，转速为100r/min-800r/min的条件下搅拌均匀，即得到高浓度纳米混合溶解浆；

步骤三：制取纳米混合溶解浆

将高浓度纳米混合溶解浆在90-120摄氏度下的封闭式搅拌器中搅拌均匀，缓慢的添加至混合溶解浆中，转速为100r/min-800r/min，得到均匀透明的纳米混合溶解浆；

步骤四：制成再生纳米纤维素混合膜

将上述制备的纳米混合溶解浆经喷丝板喷出1-5米宽的纳米纤维素混合膜，经过牵伸辊牵引进入凝固浴后再生成型得到再生纳米纤维素混合膜；

步骤五：制成成品

将再生纳米纤维素混合膜用蒸馏水进行水洗，温度为40摄氏度至60摄氏度，之后进入烘干区烘干，烘干温度为60-90摄氏度，烘干后卷绕成桶，得到再生纳米纤维素混合膜成品。

作为进一步的，本发明中所述牵伸辊的牵伸率为-12％-12％。

作为进一步的，本发明中所述凝固浴由甲基吗啉和蒸馏水组成，温度为0-40摄氏度，其中凝固浴中甲基吗啉的比例为0％-20％，蒸馏水的比例为80％-100％。

作为进一步的，本发明中所述溶剂甲基吗啉水合物是选用市面上均有销售的水含量在50％左右的甲基吗啉水合物。

作为进一步的，本发明中所述混合溶解浆是由棉溶解浆、木溶解浆、竹溶解浆按照下列重量配比组合而成的，棉溶解浆∶木溶解浆∶竹溶解浆＝1％-99％∶1％-99％∶1％-99％，其中添加纳米纤维素的比例为混合溶解浆质量分数的0.1％-2％。

作为进一步的，本发明中再生纳米纤维素混合膜的技术指标包括：厚度为20um-600um，厚度幅间差为小于或等于1.5um，纵向MD抗张强度为大于或等于30N/15mm，纵向MD伸长率为大于或等于11％。

作为进一步的，本发明中所采用的棉浆粕，木浆粕，竹浆粕的指标如下：

其中，S10、S18代表溶解度，R10、R18代表抗碱度。

作为进一步的，本发明广泛用于以下行业：

1、食品包装材料：如肠衣，香烟膜，日常食品接触袋，微波炉加热袋等。

2、林业机械与木工设备：如植物根茎包裹，农业用膜。

3、医疗用途：如人工肾脏透析膜，缓释性胶囊等。

4、分离膜：如海水淡化渗透膜，也可用于炼油领域的大规模脱硫脱臭。

本发明的有益效果为：

本发明是以甲基吗啉水合物(NMMO)为溶剂的一种新的高强度再生纳米纤维素混合膜的生产方法，在外观，强度，性能都优化的同时解决原NMMO法纤维素膜的原纤化，疵点高，产品质量不稳定等问题。

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在

具体实施方式

部分中进一步详细说明。本发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

结合以下详细说明本发明的优点和特征。

附图说明

无。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底了解本发明，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本发明的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

以下对本发明的实施例做出详细描述。

一种高强度再生纳米纤维素混合膜的生产方法，其特征在于：所述生产方法包括如下步骤，制取溶解浆--制取高浓度纳米混合溶解浆--制取纳米混合溶解浆一制成再生纳米纤维素混合膜一制成成品；

步骤一：制取溶解浆

将预先准备的NMMO，NMMO为甲基吗啉水合物蒸发至83％-89％浓度，90-120摄氏度抽真空下在薄膜蒸发器中旋转搅拌1-2.5小时后均分成三份，分别用来溶解棉浆粕、木浆粕和竹浆粕，即得到棉溶解浆、木溶解浆和竹溶解浆；其中棉浆粕、木浆粕和竹浆粕与各自用来溶解的NMMO质量比均为4％-11％；

步骤二：制取高浓度纳米混合溶解浆

将上述制取的两种以上溶解浆在90-120摄氏度下混合均匀，得到混合溶解浆，取10％的混合溶解浆，在其中添加1％-20％的纳米纤维素后，在温度为90-120摄氏度，转速为100r/min-800r/min的条件下搅拌均匀，即得到高浓度纳米混合溶解浆；

步骤三：制取纳米混合溶解浆

将高浓度纳米混合溶解浆在90-120摄氏度下的封闭式搅拌器中搅拌均匀，缓慢的添加至混合溶解浆中，转速为100r/min-800r/min，得到均匀透明的纳米混合溶解浆；

步骤四：制成再生纳米纤维素混合膜

将上述制备的纳米混合溶解浆经喷丝板喷出1-5米宽的纳米纤维素混合膜，经过牵伸辊牵引进入凝固浴后再生成型得到再生纳米纤维素混合膜；

步骤五：制成成品

将再生纳米纤维素混合膜用蒸馏水进行水洗，温度为40摄氏度至60摄氏度，之后进入烘干区烘干，烘干温度为60-90摄氏度，烘干后卷绕成桶，得到再生纳米纤维素混合膜成品。

作为进一步的，本发明中所述牵伸辊的牵伸率为-12％-12％。

作为进一步的，本发明中所述凝固浴由甲基吗啉和蒸馏水组成，温度为0-40摄氏度，其中凝固浴中甲基吗啉的比例为0％-20％，蒸馏水的比例为80％-100％。

作为进一步的，本发明中所述溶剂甲基吗啉水合物是选用市面上均有销售的水含量在50％左右的甲基吗啉水合物。

作为进一步的，本发明中所述混合溶解浆是由棉溶解浆、木溶解浆、竹溶解浆按照下列重量配比组合而成的，棉溶解浆∶木溶解浆∶竹溶解浆＝1％-99％∶1％-99％∶1％-99％，其中添加纳米纤维素的比例为混合溶解浆质量分数的0.1％-2％。

作为进一步的，本发明中再生纳米纤维素混合膜的技术指标包括：厚度为20um-600um，厚度幅间差为小于或等于1.5um，纵向MD抗张强度为大于或等于30N/15mm，纵向MD伸长率为大于或等于11％。

作为进一步的，本发明中所采用的棉浆粕，木浆粕，竹浆粕的指标如下：

其中，S10、S18代表溶解度，R10、R18代表抗碱度。

作为进一步的，本发明广泛用于以下行业：

1、食品包装材料：如肠衣，香烟膜，日常食品接触袋，微波炉加热袋等。

2、林业机械与木工设备：如植物根茎包裹，农业用膜。

3、医疗用途：如人工肾脏透析膜，缓释性胶囊等。

4、分离膜：如海水淡化渗透膜，也可用于炼油领域的大规模脱硫脱臭。

本实施例的有益效果为：

本实施例是以甲基吗啉水合物(NMMO)为溶剂的一种新的高强度再生纳米纤维素混合膜的生产方法，在外观，强度，性能都优化的同时解决原NMMO法纤维素膜的原纤化，疵点高，产品质量不稳定等问题。

本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。