CN105219045B - 一种可降解环保复合植物纤维纸及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可降解环保复合植物纤维纸及其制备方法，各组分按重量份计为：聚乳酸纤维20‑40份，松木纤维浆料20‑40份，海藻纤维20‑40份，无水乙醇20‑40份，淀粉纤维20‑50份，钛白粉50‑70份，乙烯基甲氧基硅烷3‑5份，聚乙烯醇1‑5份，山梨醇1‑3份，邻苯二甲酸二辛酯1‑3份，液体石蜡0.5‑2份，钛酸酯偶联剂0.5‑2份，乙烯基三甲氧基硅烷20‑60份；该纸张制备工艺简单，成本低，可以有效地减少生产成本，其可被生物降解。
Description
技术领域
本发明涉及一种纸及其制备方法，具体涉及一种可降解环保复合植物纤维纸及其制备方法。
背景技术
随着人们环境保护意识的不断增强，可降解材料的开发已经成为材料领域二十一世纪的研究热点。无论是为解决包装材料的垃圾污染问题，还是为了解决日趋枯竭的材料原料尤其是以石油资源为基础的塑料工业的原料资源问题，研究开发可降解材料都具有重要意义。作为人类生产和生活必不可少的纤维材料，其废弃物也备受关注，尤其是人工合成的化学纤维，难以降解，已成为新的污染源。目前主要采用再生法、燃烧法和降解法对这些废弃物进行处理，其中公认最佳方法是降解法，而在生物降解、光降解和热降解这几种方法中，生物降解法又以其正本低、效果好而引人注目。可生物降解纤维材料是指在一定时间和适当的自然条件下能够被微生物(如细菌、真菌、藻类等)或其分泌物在酶或化学分解作用下发生降解的纤维材料。可生物降解纤维材料是对环境友好的材料，它可以帮助人类减少对环境的负担，保持现代文明和自然界的相对平衡，因此将成为21世纪的主要纤维之一。可生物降解材料的合成方法主要有生物合成法、化学合成高分子法、天然高分子改性法等，其中生物合成法是采用微生物或是采用基因合成，是最具有生命力和广阔前景的合成方法。应用于医学领域的可生物降解纤维材料一般都是对人体无毒无害的，能在人体内部自行分解后被吸收或排出体外的高分子材料。医用可降解纤维分为天然可降解纤维和人工合成降解纤维两类。天然可降解纤维材料皆取自于生物体物质或天然物质，在体内是通过酶催化作用而完成降解的，如胶原纤维、海藻酸钙纤维、聚羟基烷酸类纤维和甲壳素类纤维等。人工合成降解纤维有聚二氧杂环己酮纤维(PDS)、聚乙烯醇纤维(PVA)、聚乙交酯纤维(PGA)和聚丙乙交酯纤维(PGLA)等。可生物降解医用纤维最重要的用途就是手术缝合线，目前比较常用的有：聚对二氧杂环己酮纤维(PDS)、聚乳酸纤维(PLA)、聚羟基烷酸纤维(PHA)等。另外，一些降解较慢的纤维如聚己内酯纤维等可制成具有药物释放功能的可降解纤维；藻酸纤维也可用作药物的载体，用于控制药物的释放。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种可降解环保复合植物纤维纸及其制备方法，该纸制备工艺简单，成本低，可以有效地减少生产成本，其可被生物降解。
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：
一种可降解环保复合植物纤维纸，各组分按重量份计为：
聚乳酸纤维20-40份，松木纤维浆料20-40份，海藻纤维20-40份，无水乙醇20-40份，淀粉纤维20-50份，钛白粉50-70份，乙烯基甲氧基硅烷3-5份，聚乙烯醇1-5份，山梨醇1-3份，邻苯二甲酸二辛酯1-3份，液体石蜡0.5-2份，钛酸酯偶联剂0.5-2份，乙烯基三甲氧基硅烷20-60份。
优化的，一种可降解环保复合植物纤维纸，各组分按重量份计为：
聚乳酸纤维30份，松木纤维浆料30份，海藻纤维30份，无水乙醇30份，淀粉纤维35份，钛白粉60份，乙烯基甲氧基硅烷4份，聚乙烯醇3份，山梨醇2份，邻苯二甲酸二辛酯2份，液体石蜡1份，钛酸酯偶联剂1份，乙烯基三甲氧基硅烷40份。
所述淀粉纤维是甲基丙烯酸酯接枝淀粉纤维或丙烯腈接枝淀粉纤维。
所述聚乳酸纤维、松木纤维浆料、海藻纤维的纤维长度为10-60μm。
一种可降解环保复合植物纤维纸的制备方法为：
1)在淀粉纤维中加入乙烯基甲氧基硅烷，在70-90℃条件下以500-800rpm速度搅拌10-20min，得改性淀粉纤维；
2)将步骤1)中的改性淀粉纤维中加入钛白粉、聚乙烯醇、山梨醇、邻苯二甲酸二辛酯、液体石蜡和钛酸酯偶联剂在60-80℃条件下500-800rpm速度搅拌20-30min，然后经螺杆挤出机挤出造粒；
3)将步骤2)中挤出造粒的粒料经压延、吹膜或流延形成基础薄膜；
4)将聚乳酸纤维、松木纤维浆料和海藻纤维放入无水乙醇中，在室温下搅拌5-10min，搅拌后超声振荡20-30min，得悬浮液；
5)将步骤4)得到的悬浮液均匀涂覆在步骤3)中的基础薄膜两个表面上，阴凉处风干得半成品；
6)将乙烯基三甲氧基硅烷与无水乙醇搅拌混合后均匀涂覆在步骤5)的半成品的两个表面上，阴凉处风干得成品。
优化的，步骤1)中在80℃条件下以700rpm速度搅拌15min，步骤2)中在70℃条件下以700rpm速度搅拌25min，步骤4)中搅拌8min，搅拌后超声振荡25min。
本发明的有益效果是：本发明的一种可降解环保复合植物纤维纸及其制备方法，该纸制备工艺简单，成本低，可以有效地减少生产成本，其可被生物降解。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步详细说明，这些实施例仅用来说明本发明，并不限制本发明的范围。
实施例1
一种可降解环保复合植物纤维纸，各组分按重量份计为：
聚乳酸纤维20份，松木纤维浆料20份，海藻纤维20份，无水乙醇20份，淀粉纤维20份，钛白粉50份，乙烯基甲氧基硅烷3份，聚乙烯醇1份，山梨醇1份，邻苯二甲酸二辛酯1份，液体石蜡0.5份，钛酸酯偶联剂0.5份，乙烯基三甲氧基硅烷20份。
其制备方法为：
1)在淀粉纤维中加入乙烯基甲氧基硅烷，在70℃条件下以500rpm速度搅拌10min，得改性淀粉纤维；
2)将步骤1)中的改性淀粉纤维中加入钛白粉、聚乙烯醇、山梨醇、邻苯二甲酸二辛酯、液体石蜡和钛酸酯偶联剂在60℃条件下500rpm速度搅拌20min，然后经螺杆挤出机挤出造粒；
3)将步骤2)中挤出造粒的粒料经压延、吹膜或流延形成基础薄膜；
4)将聚乳酸纤维、松木纤维浆料和海藻纤维放入无水乙醇中，在室温下搅拌5min，搅拌后超声振荡20min，得悬浮液；
5)将步骤4)得到的悬浮液均匀涂覆在步骤3)中的基础薄膜两个表面上，阴凉处风干得半成品；
6)将乙烯基三甲氧基硅烷与无水乙醇搅拌混合后均匀涂覆在步骤5)的半成品的两个表面上，阴凉处风干得成品。
实施例2
一种可降解环保复合植物纤维纸，各组分按重量份计为：
聚乳酸纤维40份，松木纤维浆料40份，海藻纤维40份，无水乙醇40份，淀粉纤维50份，钛白粉70份，乙烯基甲氧基硅烷5份，聚乙烯醇5份，山梨醇3份，邻苯二甲酸二辛酯3份，液体石蜡2份，钛酸酯偶联剂2份，乙烯基三甲氧基硅烷60份。
其制备方法为：
1)在淀粉纤维中加入乙烯基甲氧基硅烷，在90℃条件下以800rpm速度搅拌20min，得改性淀粉纤维；
2)将步骤1)中的改性淀粉纤维中加入钛白粉、聚乙烯醇、山梨醇、邻苯二甲酸二辛酯、液体石蜡和钛酸酯偶联剂在80℃条件下800rpm速度搅拌30min，然后经螺杆挤出机挤出造粒；
3)将步骤2)中挤出造粒的粒料经压延、吹膜或流延形成基础薄膜；
4)将聚乳酸纤维、松木纤维浆料和海藻纤维放入无水乙醇中，在室温下搅拌10min，搅拌后超声振荡30min，得悬浮液；
5)将步骤4)得到的悬浮液均匀涂覆在步骤3)中的基础薄膜两个表面上，阴凉处风干得半成品；
6)将乙烯基三甲氧基硅烷与无水乙醇搅拌混合后均匀涂覆在步骤5)的半成品的两个表面上，阴凉处风干得成品。
实施例3
一种可降解环保复合植物纤维纸，各组分按重量份计为：
聚乳酸纤维30份，松木纤维浆料30份，海藻纤维30份，无水乙醇30份，淀粉纤维35份，钛白粉60份，乙烯基甲氧基硅烷4份，聚乙烯醇3份，山梨醇2份，邻苯二甲酸二辛酯2份，液体石蜡1份，钛酸酯偶联剂1份，乙烯基三甲氧基硅烷40份。
其制备方法为：
1)在淀粉纤维中加入乙烯基甲氧基硅烷，在80℃条件下以700rpm速度搅拌15min，得改性淀粉纤维；
2)将步骤1)中的改性淀粉纤维中加入钛白粉、聚乙烯醇、山梨醇、邻苯二甲酸二辛酯、液体石蜡和钛酸酯偶联剂在70℃条件下700rpm速度搅拌25min，然后经螺杆挤出机挤出造粒；
3)将步骤2)中挤出造粒的粒料经压延、吹膜或流延形成基础薄膜；
4)将聚乳酸纤维、松木纤维浆料和海藻纤维放入无水乙醇中，在室温下搅拌8min，搅拌后超声振荡25min，得悬浮液；
5)将步骤4)得到的悬浮液均匀涂覆在步骤3)中的基础薄膜两个表面上，阴凉处风干得半成品；
6)将乙烯基三甲氧基硅烷与无水乙醇搅拌混合后均匀涂覆在步骤5)的半成品的两个表面上，阴凉处风干得成品。
对本发明实施例1至3所得可降解环保复合植物纤维纸进行性能检测，分别在20℃露天和20℃土壤深埋下进行测试，测试结果如下表1：
可见，本发明在最优的情况下可以在30天内进行充分的降解，而本发明降解的过程前期主要在于化学反应降解，后期在外保护层降解后主要在于生物降解，因此深埋处理在时间较长的情况下降解更加充分。
Claims (5)
1.一种可降解环保复合植物纤维纸，其特征在于：各组分按重量份计为：
聚乳酸纤维20-40份，松木纤维浆料20-40份，海藻纤维20-40份，无水乙醇20-40份，淀粉纤维20-50份，钛白粉50-70份，乙烯基甲氧基硅烷3-5份，聚乙烯醇1-5份，山梨醇1-3份，邻苯二甲酸二辛酯1-3份，液体石蜡0.5-2份，钛酸酯偶联剂0.5-2份，乙烯基三甲氧基硅烷20-60份；
其制备方法为：
1）在淀粉纤维中加入乙烯基甲氧基硅烷，在70-90℃条件下以500-800rpm速度搅拌10-20min，得改性淀粉纤维；
2）将步骤1）中的改性淀粉纤维中加入钛白粉、聚乙烯醇、山梨醇、邻苯二甲酸二辛酯、液体石蜡和钛酸酯偶联剂在60-80℃条件下500-800rpm速度搅拌20-30min，然后经螺杆挤出机挤出造粒；
3）将步骤2）中挤出造粒的粒料经压延、吹膜或流延形成基础薄膜；
4）将聚乳酸纤维、松木纤维浆料和海藻纤维放入无水乙醇中，在室温下搅拌5-10min，搅拌后超声振荡20-30min，得悬浮液；
5）将步骤4）得到的悬浮液均匀涂覆在步骤3）中的基础薄膜两个表面上，阴凉处风干得半成品；
6）将乙烯基三甲氧基硅烷与无水乙醇搅拌混合后均匀涂覆在步骤5）的半成品的两个表面上，阴凉处风干得成品。
2.根据权利要求1所述的一种可降解环保复合植物纤维纸，其特征在于：各组分按重量份计为：
聚乳酸纤维30份，松木纤维浆料30份，海藻纤维30份，无水乙醇30份，淀粉纤维35份，钛白粉60份，乙烯基甲氧基硅烷4份，聚乙烯醇3份，山梨醇2份，邻苯二甲酸二辛酯2份，液体石蜡1份，钛酸酯偶联剂1份，乙烯基三甲氧基硅烷40份。
3.根据权利要求1或2所述的一种可降解环保复合植物纤维纸，其特征在于： 所述淀粉纤维是甲基丙烯酸酯接枝淀粉纤维或丙烯腈接枝淀粉纤维。
4.根据权利要求1或2所述的一种可降解环保复合植物纤维纸，其特征在于：所述聚乳酸纤维、松木纤维浆料、海藻纤维的纤维长度为10-60µm。
5.根据权利要求1或2所述一种可降解环保复合植物纤维纸，其特征在于：步骤1）中在80℃条件下以700rpm速度搅拌15min，步骤2）中在70℃条件下以700rpm速度搅拌25min，步骤4）中搅拌8min，搅拌后超声振荡25min。
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