一种食品医药级生物纤维素透明材料的制备方法及应用技术

本发明专利技术公开一种食品医药级生物纤维素透明材料的制备方法及其应用，属于多糖及其衍生物领域，所述制备方法包括煮浆、干粕爆破、爆破料改性、制膜。本发明专利技术的纤维素透明材料透明度高，雾度高，透明度为88

【技术实现步骤摘要】
一种食品医药级生物纤维素透明材料的制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及一种食品医药级生物纤维素透明材料的制备方法及应用，属于多糖及其衍生物领域。

技术介绍

[0002]纤维素是自然界中储存量最大且分布最广的天然多糖，广泛应用于纸张、建筑材料、家具和织物等方面，在当今世界资源快速消耗、环境恶化的形势下，注重开发可再生的纤维素多糖资源具有重要的战略意义，但是纤维素作为一种天然多糖，在性能上存在某些缺点限制了其应用范围，难以满足人类的需求，需要开发性能更为优异的纤维素材料以满足人类对高性能材料的需求。
[0003]一般手段制备的纤维素材料透明度不够，无法提供超高透光率的材料，应用面窄；目前现有技术可以提高纤维素材料的透明度，但是提升透明度的同时，会导致雾度较低，对入射光的散射性能差，限制了其应用。CN107922509A公开了一种制备基于纤维素的材料的方法，属于多糖及其衍生物领域，膜生产过程中使用漂白剂制备透明纤维素溶液，再制备膜材料，最终得到透明度高的纤维素膜材料，但是雾度低，对入射光散射效果差。
[0004]CN110552233B公开了一种纸基透明材料及其制备方法与应用，获得的纸基透明材料具有高透明度的特点，同样存在雾度较低的问题，光散射性能较差，并且其热膨胀系数较高，在温度升高情况下发生一定膨胀，影响其他性能。
[0005]综上所述，现有技术存在以下缺点：（1）现有纤维素材料提高透明度的同时，雾度也随之降低，不能提高材料雾度；（2）现有纤维素材料热膨胀系数高。

技术实现思路
r/>[0006]本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术存在的缺陷，通过将干粕与改性纳米陶瓷粉混合爆破、爆破料改性，并制备纤维素透明材料，实现以下专利技术目的：（1）纤维素材料提高透明度的同时，提高材料雾度；（2）纤维素材料热膨胀系数低。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术采取以下技术方案：一种食品医药级生物纤维素透明材料的制备方法，所述制备方法包括煮浆、干粕爆破、爆破料改性、制膜；以下是对上述技术方案的进一步改进：所述煮浆，将棉浆粕、松木浆粕混合为混合浆粕，加入氢氧化钠与亚硫酸钠煮沸80
‑
120min，过滤，滤渣加入次氯酸钠溶液在50
‑
70℃下搅拌50
‑
90min，过滤洗涤干燥得到干粕。
[0008]所述棉浆粕与松木浆粕的质量比为2.5
‑
3.5:1；所述棉浆粕固含量为25
‑
35%；
所述松木浆粕固含量为45
‑
55%；所述氢氧化钠与混合浆粕的质量比为1:4
‑
6；所述亚硫酸钠与混合浆粕的质量比为1:12
‑
17；所述滤渣与次氯酸钠溶液的质量比为1:2.5
‑
3.5；所述次氯酸钠溶液有效氯含量为2.5
‑
3.5g/L。
[0009]所述干粕爆破，将干粕、氢氧化钠溶液、改性纳米陶瓷粉混合投入蒸汽爆破罐，温度130
‑
150℃下以1.0
‑
1.3Mpa压力维持20
‑
30min，泄压爆破，过滤清洗干燥得到爆破料；所述干粕、氢氧化钠溶液、改性纳米陶瓷粉的质量比为18
‑
22:13
‑
17:1；所述氢氧化钠溶液质量浓度为8
‑
12%。
[0010]所述改性纳米陶瓷粉的制备方法，将纳米陶瓷粉分散于乙醇溶液，盐酸调节pH至5.3
‑
6.0，然后加入γ
‑
巯丙基三乙氧基硅烷在40
‑
60℃下搅拌50
‑
90min，20
‑
40min升温至70
‑
90℃保持50
‑
90min，过滤干燥，在100
‑
110℃真空下保持1.5
‑
2.5h，得到改性纳米陶瓷粉；所述纳米陶瓷粉与乙醇溶液的质量比为1：15
‑
25；所述乙醇溶液质量浓度为80
‑
95%；所述γ
‑
巯丙基三乙氧基硅烷与纳米陶瓷粉的质量比为1:25
‑
35。
[0011]所述爆破料改性，将爆破料与盐酸溶液混合，加入焦磷酸铁钠、聚偏磷酸钾、硝酸钙，在0.30
‑
0.40Mpa下加热至50
‑
60℃，搅拌320
‑
380min，过滤清洗干燥得到改性爆破料。
[0012]所述爆破料与盐酸溶液的质量比为1:2.5
‑
3.5；所述盐酸溶液质量浓度为30
‑
50%；所述焦磷酸铁钠与爆破料的质量比为1:6
‑
8；所述聚偏磷酸钾与爆破料的质量比为1:9
‑
12；所述硝酸钙与爆破料的质量比为1:4.5
‑
5.5。
[0013]所述制膜，将改性爆破料加湿至含水量为20
‑
30%，以8
‑
12Mpa热固化压制15
‑
25min得到纤维素透明材料。
[0014]制备的一种食品医药级生物纤维素透明材料可以应用于食品医药包装。
[0015]与现有技术相比，本专利技术取得以下有益效果：本专利技术的纤维素透明材料透明度高，雾度高，透明度为88
‑
89%，雾度为89
‑
91%；本专利技术的纤维素透明材料热膨胀系数低，热膨胀系数为2.8
‑
2.9
×
10
−6/℃；本专利技术的纤维素透明材料强度高，抗张强度为124
‑
127Mpa；本专利技术的纤维素透明材料有良好的疏水性，与水的接触角为96
‑
98
°
。
具体实施方式
[0016]实施例1（1）煮浆将棉浆粕、松木浆粕混合为混合浆粕，加入氢氧化钠与亚硫酸钠煮沸加热90min，加热完成后过滤，滤渣加入次氯酸钠溶液在60℃下搅拌60min，再次过滤将滤渣洗涤并干燥得到干粕；所述棉浆粕与松木浆粕的质量比为3:1；
所述棉浆粕固含量为30%；所述松木浆粕固含量为50%；所述氢氧化钠与混合浆粕的质量比为1:5；所述亚硫酸钠与混合浆粕的质量比为1:15；所述滤渣与次氯酸钠溶液的质量比为1:3；所述次氯酸钠溶液有效氯含量为3g/L。
[0017]（2）干粕爆破将干粕、氢氧化钠溶液、改性纳米陶瓷粉混合投入蒸汽爆破罐，温度140℃下以1.2Mpa压力维持25min，然后泄压爆破，然后过滤清洗干燥得到爆破料，经检测爆破料中木质素含量为0.23%；所述干粕、氢氧化钠溶液、改性纳米陶瓷粉的质量比为20:15:1；所述氢氧化钠溶液质量浓度为10%；所述改性纳米陶瓷粉的制备方法，将纳米陶瓷粉分散于乙醇溶液，用盐酸调节pH至5.6，然后加入γ
‑
巯丙基三乙氧基硅烷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种食品医药级生物纤维素透明材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括煮浆、干粕爆破、爆破料改性、制膜；所述干粕爆破，将干粕、氢氧化钠溶液、改性纳米陶瓷粉混合投入蒸汽爆破罐，温度130
‑
150℃下以1.0
‑
1.3Mpa压力维持20
‑
30min，泄压爆破，过滤清洗干燥得到爆破料；所述改性纳米陶瓷粉的制备方法，将纳米陶瓷粉分散于乙醇溶液，盐酸调节pH至5.3
‑
6.0，然后加入γ
‑
巯丙基三乙氧基硅烷在40
‑
60℃下搅拌50
‑
90min，20
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40min升温至70
‑
90℃保持50
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90min，过滤干燥得到改性纳米陶瓷粉；所述爆破料改性，将爆破料与盐酸溶液混合，加入焦磷酸铁钠、聚偏磷酸钾、硝酸钙，在0.30
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0.40Mpa下加热至50
‑
60℃，搅拌320
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380min，过滤清洗干燥得到改性爆破料。2.根据权利要求1所述的一种食品医药级生物纤维素透明材料的制备方法，其特征在于：所述干粕、氢氧化钠溶液、改性纳米陶瓷粉的质量比为18
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22:13
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17:1；所述氢氧化钠溶液质量浓度为8
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12%；所述纳米陶瓷粉与乙醇溶液的质量比为1：15
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25；所述乙醇溶液质量浓度为80
‑
95%；所述γ
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巯丙基三乙氧基硅烷与纳米陶瓷粉的质量比为1:25
‑
35；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：董正祥，陈嘉川，徐义帆，李瑞丰，王文星，李仁家，赵伟，
申请(专利权)人：潍坊潍森纤维新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：