光電生物質(zhì)纖維素膜生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及光電生物質(zhì)纖維素膜的生產(chǎn)工藝。一種光電生物質(zhì)纖維素膜生產(chǎn)工藝，其特征在于工藝步驟主要包括：①生物質(zhì)纖維素膠體的制備：將重量百分比為8.8～9.1%的生物質(zhì)纖維素甲纖，5～7%的氫氧化鈉，余量為水進(jìn)行混合，再加入二硫化碳反應(yīng)；②生物質(zhì)纖維素膠體經(jīng)過(guò)過(guò)濾經(jīng)噴膜裝置噴出之后，經(jīng)過(guò)凝固、再生、脫硫、漂白過(guò)程，最后再經(jīng)塑化和表面處理使膜成形；③成形的光電生物質(zhì)纖維素膜經(jīng)熱風(fēng)循環(huán)烘干，干燥后的光電生物質(zhì)纖維素膜還要進(jìn)行再調(diào)濕；④測(cè)試。為了克服現(xiàn)有常見包裝材料防污力差、強(qiáng)度低、易老化、不能降解的不足，本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，適合規(guī)?；a(chǎn)，可大提高生產(chǎn)效率，所生產(chǎn)的光電生物質(zhì)纖維素膜，產(chǎn)品品質(zhì)高。
【專利說(shuō)明】光電生物質(zhì)纖維素膜生產(chǎn)工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光電生物質(zhì)纖維素膜的生產(chǎn)工藝。

【背景技術(shù)】
[0002]目前常用的食品、藥品包裝材料多數(shù)為石油制品如:PP膜、PVC膜、PE膜等。這些材料需要浪費(fèi)大量石油資源，材料本身不易降解容易造成二次污染，帶靜電、耐溫性能差、印刷性能差、不易撕裂等。光電生物質(zhì)纖維素膜是一種極佳的包裝材料，主要用于航空航天、液晶面板生產(chǎn)、食品、藥品、及高檔禮品的包裝。光電生物質(zhì)纖維素膜采用生物質(zhì)純天然纖維素為原料，其產(chǎn)品本身具有其它薄膜類包裝材料無(wú)可比擬的優(yōu)越性:原料來(lái)自大自然的生物質(zhì)纖維素，可再生，取之不盡；產(chǎn)品性能優(yōu)越:不帶靜電、具有光線擴(kuò)散性、印刷性能好、可自然降解、可扭曲和水粘接、耐高溫等。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種工藝簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、適用于工業(yè)規(guī)?；a(chǎn)、可大提高生產(chǎn)效率、生產(chǎn)產(chǎn)品品質(zhì)高的光電生物質(zhì)纖維素膜的生產(chǎn)工藝。
[0004]本發(fā)明公開了一種光電生物質(zhì)纖維素膜生產(chǎn)工藝，其特征在于工藝步驟主要包括 ①生物質(zhì)纖維素膠體的制備:將重量百分比為8.8~9.1 %的生物質(zhì)纖維素甲纖，5~7%的氫氧化鈉，余量為水進(jìn)行混合；
生物質(zhì)纖維素甲纖與氫氧化鈉發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成堿纖維素后，再加入二硫化碳，二硫化碳加入的量為上述甲纖重量百分比含量的32%，堿纖維素與二硫化碳發(fā)生反應(yīng)生成纖維素黃酸酯，纖維素黃酸酯溶與水中，從而形成生物質(zhì)纖維素膠體；
化學(xué)反應(yīng)過(guò)程如下:
C6H7(OH) 3 + NaOH — C6H7O2 (OH) 20Na + H2O
C6H7 (OH) 3 + NaOH — C6H7O2 (OH) 20H.NaOH
OC6H9O4
I
C6H9ONa + CS2 <- C=S + Q
I
SNa
②生物質(zhì)纖維素膠體經(jīng)過(guò)一臺(tái)纖維素膠體計(jì)量泵進(jìn)入過(guò)濾濾器，濾出纖維素膠體的雜質(zhì)，由噴頭的中間進(jìn)入噴腔，壓力下使纖維素膠體從噴腔底部垂直噴出，噴出的膠體與凝固浴槽中的硫酸反應(yīng)形成白色生物質(zhì)纖維素薄膜，白色生物質(zhì)纖維素薄膜進(jìn)入再生浴槽繼續(xù)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，使生物質(zhì)纖維素完全生成，成形后的生物質(zhì)纖維素薄膜經(jīng)過(guò)水洗浴槽除去表面多余的殘酸和殘硫，進(jìn)入脫硫浴槽與槽內(nèi)高溫氫氧化鈉堿液反應(yīng)，除去剩余殘硫，再進(jìn)入水洗槽，洗去生物質(zhì)纖維素膜上的殘余堿液，進(jìn)入放有次氯酸鈉的漂白槽除去膜上的有色色素并增加白度，然后進(jìn)入水洗槽洗去殘余的次氯酸鈉，再進(jìn)入放有醋酸或稀鹽酸的酸洗槽洗去膜上的殘氯同時(shí)提高白度，然后進(jìn)入水洗槽洗去膜上的一切雜物，保證膜的無(wú)毒無(wú)味，最后再經(jīng)塑化和表面處理使膜成形；
③成形的光電生物質(zhì)纖維素膜經(jīng)熱風(fēng)循環(huán)烘干，干燥后的光電生物質(zhì)纖維素膜還要進(jìn)行再調(diào)濕；
④測(cè)試:檢測(cè)成品水分在6.5±0.6 %，塑化劑在10.0±0.5 %為合格品。
[0005]為了滿足光電生物質(zhì)纖維素膜的技術(shù)要求，我們對(duì)薄膜行進(jìn)了酸化處理。所述的上述步驟②中在酸洗槽中對(duì)薄膜進(jìn)行酸化處理，采用的醋酸或藥用鹽酸濃度為I~2g/L。
[0006]在酸洗槽酸化處理之后的薄膜還要進(jìn)行塑化和表面處理，塑化劑采用PEG、TEG和醫(yī)用甘油的混合物，控制濃度50~80g/L，表面處理劑采用了 A、B和C的混合物，其濃度控制為 A:0.2 ~1.0g/L ；B 為:0.5 ~2.5 g/L ；C 為:2.0 ~5.0 g/L ；
其中A為產(chǎn)自德國(guó)的GemexZ-7長(zhǎng)鏈脂肪酸季銨鹽；
B 為產(chǎn)自 AERODISP ? W1813 (DMF784)硅溶膠；
C為產(chǎn)自日本的 D 8 6 P (Bis (hydrogenated tallow alkyl) dimethyl chlorides,Isopropyl alcohol)。
[0007]生物質(zhì)纖維素膜經(jīng)過(guò)上述處理之后賦予了良好的韌性和表面性能，能夠滿足生物質(zhì)纖維素膜表面復(fù)合、印刷、淋膜等要求。
[0008]實(shí)驗(yàn)表明加入GemexZ-7與DMF784能有效地提高生物質(zhì)纖維素膜的表面張力，從而提高生物質(zhì)纖維素薄膜的質(zhì)量。
[0009]所述烘干過(guò)程是在40~120°C下烘干200~260秒；所述調(diào)濕是在溫度40~100°C下，濕度控制在40~80RH%。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):
生物質(zhì)纖維素膠體作為光電生物質(zhì)纖維素膜的原料，影響產(chǎn)品的整體質(zhì)量，光電生物質(zhì)纖維素膜要求產(chǎn)品具有較高的勻度，以滿足后續(xù)加工。光電生物質(zhì)纖維素膜區(qū)別與其他膜的特點(diǎn)是具有良好的韌性、較高的表面張力和氣體阻隔性。
[0011]本發(fā)明紡膜的關(guān)鍵設(shè)備采用瑞士進(jìn)口，屬于國(guó)際最先進(jìn)的噴膜裝置。使用這種設(shè)備制取的光電生物質(zhì)纖維素膜勻度可以達(dá)到Iym以下。能夠滿足光電生物質(zhì)纖維素膜的質(zhì)量要求。
[0012]生物質(zhì)纖維素膠體經(jīng)噴膜裝置噴出之后，經(jīng)過(guò)凝固、再生、脫硫、漂白變成了無(wú)色透明的薄膜。
[0013]溫度能提高紡膜藥液的穩(wěn)定性，作為優(yōu)選，溫度控制在10~100°C。
[0014] 光電生物質(zhì)纖維素膜靠干燥器內(nèi)的烘缸傳遞，熱空氣由在缸之間專門設(shè)計(jì)的分配器垂直吹到膜的表面，進(jìn)行干燥，濕空氣由排濕風(fēng)機(jī)抽出；干燥后的光電生物質(zhì)纖維素膜還要進(jìn)行再調(diào)濕，調(diào)濕的目的是改變紙的外在水份和內(nèi)在水份的關(guān)系，使膜的含水率變得穩(wěn)定，內(nèi)部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，內(nèi)應(yīng)力平衡。
[0015]實(shí)驗(yàn)表明，不加AER0DISP ? W1813 (DMF784)，產(chǎn)品會(huì)出現(xiàn)粘結(jié)，影響使用；不加GemexZ-7，產(chǎn)品表面張力小，不能進(jìn)行后續(xù)深加工；不加KWO，產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性差，影響產(chǎn)品美觀度機(jī)后續(xù)使用效果。單獨(dú)添加A:AER0DISP ? W1813 (DMF784)、B:GemexZ-7長(zhǎng)鏈脂肪酸季銨鹽和 C:日本的 D 8 6 P (Bis (hydrogenated tallow alkyl) dimethyl chlorides,Isopropyl alcohol)只能單一改善產(chǎn)品抗粘性、表面張力及尺寸穩(wěn)定性,不能整體提升產(chǎn)品品質(zhì)。具體實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:詳見圖9。
[0016]—、GemexZ-7與表面張力的關(guān)系。
[0017]1、表面張力與GemexZ-7濃度的關(guān)系，詳見圖5。
[0018]2、表面張力與溫度的關(guān)系，詳見圖6。
[0019]3、表面張力與pH值的關(guān)系,詳見圖7。
[0020]4、表面張力與處理時(shí)間的關(guān)系，詳見圖8。
上述試驗(yàn)分析如下:
膜的表面張力受藥液濃度影響較大，隨著藥液濃度的提高，膜的表面張力先增大后降低，當(dāng)藥液濃度在0.5g/l時(shí)達(dá)到最大值；
膜的表面張力隨溫度的升高而降低，而常規(guī)生產(chǎn)過(guò)程中藥液溫度不能高于20°C，因此適宜的特殊表面處理溫度為10 - 200C ；
對(duì)膜的表面處理是在酸性藥液中進(jìn)行的，通過(guò)多次試驗(yàn)得出，PH在4.5 — 5.5之間時(shí)膜的表面張力最高。因此，膜表面特殊處理所用藥液的最佳PH值為:4.5 — 5.5 ;
膜在藥液中的處理時(shí)間也影響其表面張力的大小，且處理時(shí)間越長(zhǎng)表面張力越大。
[0021]二、A:AER0DISP ? W1813 (DMF784)與抗粘性的關(guān)系
1、抗粘性與DMF784濃度的關(guān)系

【權(quán)利要求】
1.一種光電生物質(zhì)纖維素膜生產(chǎn)工藝，其特征在于工藝步驟主要包括: ①生物質(zhì)纖維素膠體的制備:將重量百分比為8.8~9.1 %的生物質(zhì)纖維素甲纖，5~7%的氫氧化鈉，余量為水進(jìn)行混合； 生物質(zhì)纖維素甲纖與氫氧化鈉發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成堿纖維素后，再加入二硫化碳，二硫化碳加入的量為上述甲纖重量百分比含量的32%，堿纖維素與二硫化碳發(fā)生反應(yīng)生成纖維素黃酸酯，纖維素黃酸酯溶與水中，從而形成生物質(zhì)纖維素膠體； ②生物質(zhì)纖維素膠體經(jīng)過(guò)一臺(tái)纖維素膠體計(jì)量泵進(jìn)入過(guò)濾濾器，濾出纖維素膠體的雜質(zhì)，由噴頭的中間進(jìn)入噴腔，壓力下使纖維素膠體從噴腔底部垂直噴出，噴出的膠體與凝固浴槽中的硫酸反應(yīng)形成白色生物質(zhì)纖維素薄膜，白色生物質(zhì)纖維素薄膜進(jìn)入再生浴槽繼續(xù)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，使生物質(zhì)纖維素完全生成，成形后的生物質(zhì)纖維素薄膜經(jīng)過(guò)水洗浴槽除去表面多余的殘酸和殘硫，進(jìn)入脫硫浴槽與槽內(nèi)高溫氫氧化鈉堿液反應(yīng)，除去剩余殘硫，再進(jìn)入水洗槽，洗去生物質(zhì)纖維素膜上的殘余堿液，進(jìn)入放有次氯酸鈉的漂白槽除去膜上的有色色素并增加白度，然后進(jìn)入水洗槽洗去殘余的次氯酸鈉，再進(jìn)入放有醋酸或稀鹽酸的酸洗槽洗去膜上的殘氯同時(shí)提高白度，然后進(jìn)入水洗槽洗去膜上的一切雜物，保證膜的無(wú)毒無(wú)味，最后再經(jīng)塑化和表面處理使膜成形； ③成形的光電生物質(zhì)纖維素膜經(jīng)熱風(fēng)循環(huán)烘干，干燥后的光電生物質(zhì)纖維素膜還要進(jìn)行再調(diào)濕； ④測(cè)試:檢測(cè)成品水分在6.5±0.6 %，塑化劑在10.0±0.5 %為合格品。
2.如權(quán)利要求 1所述的光電生物質(zhì)纖維素膜生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的上述步驟②中在酸洗槽中對(duì)薄膜進(jìn)行酸化處理，采用的醋酸或藥用鹽酸濃度為I~2g/L。
3.如權(quán)利要求1所述的光電生物質(zhì)纖維素膜生產(chǎn)工藝，其特征在于在酸洗槽酸化處理之后的薄膜還要進(jìn)行塑化和表面處理，塑化劑采用PEG、TEG和醫(yī)用甘油的混合物，控制濃度50~80g/L，表面處理劑采用了 A、B和C的混合物，其濃度控制為A:0.2~1.0g/L ；B為:0.5 ~2.5 g/L ；C 為:2.0 ~5.0 g/L ； 其中A為產(chǎn)自德國(guó)的GemexZ-7長(zhǎng)鏈脂肪酸季銨鹽； B為商標(biāo)為AERODISP的W1813 (DMF784)硅溶膠； C 為日本產(chǎn)的 D 8 6 P (Bis (hydrogenated tallow alkyl) dimethyl chlorides,Isopropyl alcohol)。
4.如權(quán)利要求1所述的光電生物質(zhì)纖維素膜生產(chǎn)工藝，其特征在于所述烘干過(guò)程是在40~120°C下烘干200~260秒；所述調(diào)濕是在溫度40~100°C下，濕度控制在40~80RH%。
【文檔編號(hào)】C08L1/24GK104072810SQ201410179364
【公開日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】李哲, 陳漢愛, 江恒 申請(qǐng)人:新疆元泰新材料有限公司