CN102504316A - 一种再生纤维素膜的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种再生纤维素膜的制备方法，其步骤包括粘胶制备、助剂溶液制备、薄膜生成、脱硫漂白、薄膜塑化和干燥调湿六个步骤。助剂溶液加入粘胶后将粘胶注入薄膜成型器中生成薄膜。助剂溶液的原料组成包括柔软剂和软化水。该方法具有步骤简单，便于操作，无污染等优点，所得产品无毒无味、滑度好、柔软度好、抗张强度良好，能适应自动化高速包装。
Description
技术领域
本发明涉及一种再生纤维素膜的制备方法。
背景技术
在当前严峻的环保形势下，再生纤维素膜的应用越来越广，特别是在食品药品包装领域，纤维素膜以其独特的易撕裂、易扭曲、透气性好、印刷复合性能优良备受青睐。在欧美发达国家再生纤维素膜用量最大的当属火腿等肉类食品包装和医药包装两大领域，但是随着生产效率的不断提高，传统工艺生产的再生纤维素膜在特殊使用条件下的局限性：滑度低、柔软度较差、低温高湿条件使用性能差等缺点尤为突出。
在火腿等肉类包装领域，据调查发现，火腿等肉类生产或加工时，需要的环境温度在15℃以下，用纤维素膜包装的肉制品温度要求在0-5℃，相对湿度在70%RH左右，在如此低温高湿条件下，对纤维素膜的滑度要求相当高，而国内生产的纤维素膜滑度不够，无法满足包装使用要求，造成纤维素膜破裂现象严重。
目前，国外薄膜厂家英国UCB薄膜公司的纤维素膜生产技术成熟稳定，尤其是高档纤维素膜的质量稳定、性能卓越，技术处于世界领先水平，在东欧、韩国、日本等发达国家和地区，UCB薄膜公司仅仅用于食品、药品包装的高档纤维素膜占据了整个纤维素膜市场的60%。而国内的高档再生纤维素膜因为在滑度、柔软度等内在质量上与国外产品存在较大差距，市场占有率不到5%。因此，对高档再生纤维素膜进行工艺上的改进，尽快赶超国外同类产品水平成为当务之急。
发明内容
本发明的目的是提供一种再生纤维素膜的制备方法。
为了实现上述发明目的，本发明所提供的再生纤维素膜的制备方法包括以下步骤：
（1）粘胶制备：选取重量比为20-80％的棉浆粕和80-20％的木浆粕，经碱化、压榨、老化、黄化、溶解、熟成、过滤和脱泡工序制成粘胶；
（2）助剂溶液制备：将柔软剂和软化水混合，混匀后制得助剂溶液，柔软剂和软化水的重量比为35-40︰60-65；
（3）薄膜生成：将0.03-0.06倍于粘胶质量的助剂溶液加入粘胶中，混匀后将粘胶注入薄膜成型器中，生成薄膜；
（4）脱硫漂白：将薄膜进行脱硫、漂白处理；
（5）薄膜塑化：将脱硫、漂白处理后的薄膜浸入塑化液中，在温度50-60℃和塑化液PH值为6-7的条件下塑化4-10秒；
（6）干燥调湿：塑化后的薄膜经干燥、调湿后，便制得所述再生纤维素膜。
所述塑化液为由下述的原料组成的混合液：浓度为50-80g/L的甘油水溶液，用量为130-160kg/吨膜；二氧化硅含量为1.5-2.5g/L的硅溶胶水溶液，用量为0.3-0.4 kg/吨膜；浓度为2-4g/L的增滑剂W水溶液，用量为0.5-0.6kg/吨膜。上述各原料的水溶液中所用水为去阳离子水和软化水混合使用，以使塑化液的PH值为6-7。
本发明经粘胶制备、助剂溶液制备、薄膜生成、脱硫漂白、薄膜塑化和干燥调湿六道步骤制成。薄膜生成、脱硫漂白、薄膜塑化和干燥调湿工序均为所属技术领域中的公知工序；粘胶制备步骤中的碱化、压榨、老化、黄化、溶解、熟成、过滤和脱泡工序也均为所属技术领域中的公知工序。本发明种各步骤所用设备均为所属技术领域中的公知设备。
本发明所用原料，均为市售商品。其中柔软剂由威海翔宇环保科技有限公司生产，型号为ST-901；增滑剂W由广州市斯洛柯化工有限公司提供的产品，型号为268W-35℃；硅溶胶由上海凯茵化工有限公司提供，型号为A380。柔软剂用于提高再生纤维素膜的柔软度。增滑剂W用于降低再生纤维素膜的摩擦系数，提高其滑度，对其湿摩擦系数的降低作用尤其显著。甘油是柔软剂，其作用是提高再生纤维素膜的柔软度，避免薄膜发脆；硅溶胶是抗粘剂，使薄膜收卷时不粘连，顺利完成收卷。
本发明采用以天然纤维素为原料，制备高档再生纤维素膜，在实际应用中，可降解，达到了环保的要求。本发明所述方法具有步骤简单，便于操作，无污染等优点，所得产品无毒无味、滑度好、柔软度好、抗张强度良好，能适应自动化高速包装。
本发明所述方法生产的再生纤维素膜，其主要指标为：定量：40/45±2.0g/m2，水分：6.0－10.0％，纵向抗张强度：≥45N/15mm,纵向伸长率≥18%，干摩擦系数：≤0.14，湿摩擦系数：≤0.16，柔软度（纵向/横向）：≤150/70。
具体实施方式
以下通过实施例进一步说明再生纤维素膜的制备方法的配方，这些实施例仅用于说明本发明而对本发明没有限制。
实施例1
（1）选取重量比为20％的棉浆粕和80％的木浆粕，经碱化、压榨、老化、黄化、溶解、熟成、过滤和脱泡工序制成粘胶。（2）向助剂制备桶中加入35kg柔软剂和60kg软化水，搅拌均匀后，制得助剂溶液。（3）将0.03倍于粘胶质量的助剂溶液加入粘胶中，混匀后将粘胶注入薄膜成型器中，生成薄膜。（4）将薄膜进行脱硫、漂白处理；（5）将脱硫、漂白处理后的薄膜转入塑化池，使之浸入塑化液中，在温度50℃和塑化液PH值为6的条件下塑化10秒。塑化液为由以下原料组成的混合液：浓度为50g/L的甘油水溶液、用量为130kg/吨膜，二氧化硅含量为1.5g/L的硅溶胶水溶液、用量为0.3 kg/吨膜，浓度为2g/L的增滑剂W水溶液、用量为0.5kg/吨膜。（6）塑化后的薄膜经热风循环干燥、调湿室调湿后，便制得所述再生纤维素膜。所得再生纤维素膜的性能指标为：定量：40.5g/m2，水分：8.2％，纵向抗张强度：43.23N/15mm,纵向伸长率18.68%，干摩擦系数：0.102，湿摩擦系数：0.138，柔软度（纵向/横向）：120/55。
实施例2
（1）选取重量比为40％的棉浆粕和60％的木浆粕，经碱化、压榨、老化、黄化、溶解、熟成、过滤和脱泡工序制成粘胶。（2）向助剂制备桶中加入38kg柔软剂和63kg软化水，搅拌均匀后，制得助剂溶液。（3）将0.05倍于粘胶质量的助剂溶液加入粘胶中，混匀后将粘胶注入薄膜成型器中，生成薄膜。（4）将薄膜进行脱硫、漂白处理；（5）将脱硫、漂白处理后的薄膜转入塑化池，使之浸入塑化液中，在温度56℃和塑化液PH值为6.6的条件下塑化8秒。塑化液为由以下原料组成的混合液：浓度为72g/L的甘油水溶液、用量为158kg/吨膜，二氧化硅含量为1.8g/L的硅溶胶水溶液、用量为0.35 kg/吨膜，浓度为2.5g/L的增滑剂W水溶液、用量为0.52kg/吨膜。（6）塑化后的薄膜经热风循环干燥、调湿室调湿后，便制得所述再生纤维素膜。所得再生纤维素膜的性能指标为：定量：40.4g/m2，水分：7.6％，纵向抗张强度：41.18N/15mm,纵向伸长率19.02%，干摩擦系数：0.112，湿摩擦系数：0.142，柔软度（纵向/横向）：119/60。
实施例3
（1）选取重量比为50％的棉浆粕和50％的木浆粕，经碱化、压榨、老化、黄化、溶解、熟成、过滤和脱泡工序制成粘胶。（2）向助剂制备桶中加入40kg柔软剂和65kg软化水，搅拌均匀后，制得助剂溶液。（3）将0.06倍于粘胶质量的助剂溶液加入粘胶中，混匀后将粘胶注入薄膜成型器中，生成薄膜。（4）将薄膜进行脱硫、漂白处理；（5）将脱硫、漂白处理后的薄膜转入塑化池，使之浸入塑化液中，在温度60℃和塑化液PH值为7的条件下塑化10秒。塑化液为由以下原料组成的混合液，浓度为50g/L的甘油水溶液、用量为150kg/吨膜，二氧化硅含量为1.8g/L的硅溶胶水溶液、用量为0.39 kg/吨膜，浓度为2.4g/L的增滑剂W水溶液、用量为0.55kg/吨膜。（6）塑化后的薄膜经热风循环干燥、调湿室调湿后，便制得所述再生纤维素膜。所得再生纤维素膜的性能指标为：定量： 45.1g/m2，水分：8.0％，纵向抗张强度：48.44N/15mm,纵向伸长率19.66%，干摩擦系数：0.128，湿摩擦系数：0.141，柔软度（纵向/横向）：145/68。
实施例4
（1）选取重量比为80％的棉浆粕和20％的木浆粕，经碱化、压榨、老化、黄化、溶解、熟成、过滤和脱泡工序制成粘胶。（2）向助剂制备桶中加入36kg柔软剂、62kg软化水，搅拌均匀后，制得助剂溶液。（3）将0.04倍于粘胶质量的助剂溶液加入粘胶中，混匀后将粘胶注入薄膜成型器中，生成薄膜。（4）将薄膜进行脱硫、漂白处理；（5）将脱硫、漂白处理后的薄膜转入塑化池，使之浸入塑化液中，在温度58℃和塑化液PH值为6.5的条件下塑化4秒。塑化液为由以下原料组成的混合液，浓度为75g/L的甘油水溶液、用量为160kg/吨膜，二氧化硅含量为2.5g/L的硅溶胶水溶液、用量为0.33 kg/吨膜，浓度为3.2g/L的增滑剂W水溶液、用量为0.58kg/吨膜。（6）塑化后的薄膜经热风循环干燥、调湿室调湿后，便制得所述再生纤维素膜。所得再生纤维素膜的性能指标为：定量： 45.5g/m2，水分：8.4％，纵向抗张强度：48.54N/15mm,纵向伸长率18.89%，干摩擦系数：0.105，湿摩擦系数：0.121，柔软度（纵向/横向）：140/62。
实施例5
（1）选取重量比为35％的棉浆粕和65％的木浆粕，经碱化、压榨、老化、黄化、溶解、熟成、过滤和脱泡工序制成粘胶。（2）向助剂制备桶中加入37kg柔软剂和63.2kg软化水，搅拌均匀后，制得助剂溶液。（3）将0.04倍于粘胶质量的助剂溶液加入粘胶中，混匀后将粘胶注入薄膜成型器中，生成薄膜。（4）将薄膜进行脱硫、漂白处理；（5）将脱硫、漂白处理后的薄膜转入塑化池，使之浸入塑化液中，在温度58℃和塑化液PH值为6.2的条件下塑化9秒。塑化液为由以下原料组成的混合液，浓度为65g/L的甘油水溶液、用量为140kg/吨膜，二氧化硅含量为2.2g/L的硅溶胶水溶液、用量为0.34 kg/吨膜，浓度为4g/L的增滑剂W水溶液、用量为0.52kg/吨膜。（6）塑化后的薄膜经热风循环干燥、调湿室调湿后，便制得所述再生纤维素膜。所得再生纤维素膜的性能指标为：定量：40.8g/m2，水分：7.2％，纵向抗张强度：46.64N/15mm,纵向伸长率18.48%，干摩擦系数：0.098，湿摩擦系数：0.120，柔软度（纵向/横向）：118/49。
本发明所述方法生产的产品，其性能指标的检测标准如下：定量按照《GB/T 451.2纸和纸板定量的测定方法》进行检测；水分按照《GB/T 462纸和纸板水分的测定》进行检测；抗张强度、伸长率按照《GB/T 12914纸和纸板抗张强度的测定》进行检测；干湿摩擦系数按照《GB 10006塑料薄膜和薄片摩擦系数测定方法》进行检测；柔软度按照《GB/T 8942纸张柔软度的测定》进行检测。
Claims (2)
1.一种再生纤维素膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）粘胶制备：选取重量比为20-80％的棉浆粕和80-20％的木浆粕，经碱化、压榨、老化、黄化、溶解、熟成、过滤和脱泡工序制成粘胶；
（2）助剂溶液制备：将柔软剂和软化水混合，混匀后制得助剂溶液，柔软剂和软化水的重量比为35-40︰60-65；
（3）薄膜生成：将0.03-0.06倍于粘胶质量的助剂溶液加入粘胶中，混匀后将粘胶注入薄膜成型器中，生成薄膜；
（4）脱硫漂白：将薄膜进行脱硫、漂白处理；
（5）薄膜塑化：将脱硫、漂白处理后的薄膜浸入塑化液中，在温度50-60℃和塑化液PH值为6-7的条件下塑化4-10秒；
（6）干燥调湿：塑化后的薄膜经干燥、调湿后，便制得所述再生纤维素膜。
2.根据权利要求1所述的再生纤维素膜的制备方法，其特征在于所述塑化液为由下述的原料组成的混合液：浓度为50-80g/L的甘油水溶液，用量为130-160kg/吨膜；二氧化硅含量为1.5-2.5g/L的硅溶胶水溶液，用量为0.3-0.4 kg/吨膜；浓度为2-4g/L的增滑剂W水溶液，用量为0.5-0.6kg/吨膜。
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