本發(fā)明屬于材料科學(xué)，具體涉及一種未漂漿nmmo體系再生紫外屏蔽膜的制備方法。

背景技術(shù)：

1、木質(zhì)纖維素作為地球上最為豐富的天然資源之一，具備可持續(xù)性、可降解性及可再生性等優(yōu)點(diǎn)。其應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，涵蓋紡織、造紙、醫(yī)藥等多個(gè)領(lǐng)域，在未來(lái)有望逐步替代傳統(tǒng)的石化資源。木質(zhì)纖維素的原料主要有棉，木材，麥草，竹子，蘆葦?shù)?，其化學(xué)成分主要由纖維素，半纖維素，木質(zhì)素組成。其各組分間緊密相連的結(jié)構(gòu)特性導(dǎo)致分離纖維素或提取木質(zhì)素的工藝變的更加復(fù)雜且耗時(shí)過(guò)長(zhǎng)，這些因素在很大程度上限制了木質(zhì)纖維素的高效利用。溶解再生是實(shí)現(xiàn)木質(zhì)纖維素高值化利用的途徑之一，當(dāng)前的工藝大多集中于纖維素的提取與應(yīng)用，而忽略了木質(zhì)素和半纖維素的潛在價(jià)值，這造成了資源的極大的浪費(fèi)，因此，尋找一種能夠全面利用木質(zhì)纖維素各組分的方法顯得尤為重要。nmmo作為一種可溶解纖維素的綠色溶劑得到了廣泛的應(yīng)用，采用預(yù)處理的方式提高木質(zhì)纖維素的可及性，并通過(guò)溶解再生制備膜、凝膠等材料。木質(zhì)纖維素原料細(xì)胞壁中的木質(zhì)素具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度，可為植物提供結(jié)構(gòu)支撐，此外，木質(zhì)素是一種天然的紫外線屏蔽劑，過(guò)多的紫外線輻射會(huì)導(dǎo)致生物中毒，有機(jī)質(zhì)的破壞和降解。與常用的tio2、zno等紫外線屏蔽劑相比，可降解可再生木質(zhì)素與生物質(zhì)材料具有良好的相容性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種未漂漿nmmo體系再生紫外屏蔽膜的方法，該方法綠色環(huán)保，操作簡(jiǎn)單。

2、為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

3、s1、將未漂漿進(jìn)行機(jī)械處理和酶處理，冷凍干燥；

4、s2、稱取處理后的未漂漿，一定量的沒(méi)食子酸丙酯，加入未濃縮的nmmo水溶液，在室溫下經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的潤(rùn)脹。然后減壓抽真空，升溫去除nmmo水溶液中水分，從而提高濃度，使其適合溶解纖維素，并攪拌一段時(shí)間得到木質(zhì)纖維素溶液；

5、s3、消泡后，將溶液定量倒入玻璃板上刮勻，在凝固浴中再生，得到薄的含木質(zhì)素的再生膜，用去離子水洗滌，室溫干燥。

6、進(jìn)一步的，所述步驟s1中未漂漿為竹漿，木漿，棉漿，稻草漿，甘蔗漿中的一種或幾種。

7、進(jìn)一步的，所述步驟s1中未漂漿中木質(zhì)素含量為5％-15％。

8、進(jìn)一步的，所述步驟s1中機(jī)械處理為pfi磨漿，球磨，瓦力打漿機(jī)中的一種或幾種。

9、進(jìn)一步的，所述步驟s1中酶處理為纖維素酶，木聚糖酶，甘露聚糖酶和漆酶中的一種或幾種。

10、進(jìn)一步的，所述步驟s2中漿濃為1％-5％，沒(méi)食子酸丙酯的添加量為1％-3％(基于絕干漿)。

11、進(jìn)一步的，所述步驟s2中潤(rùn)脹時(shí)間為2-6h，nmmo水溶液的潤(rùn)脹濃度為50％-70％。

12、進(jìn)一步的，所述步驟s2中溶解溫度為90-110℃，溶解時(shí)間為2-5h，nmmo水溶液的溶解濃度83％-87％。

13、進(jìn)一步的，所述步驟s3中凝固浴為蒸餾水，乙醇，丙醇，甲醇，乙二醇中的一種或幾種。

14、進(jìn)一步的，所述步驟s3中凝固浴浸泡時(shí)間為24-72h，期間2-5h換一次凝固浴。

15、進(jìn)一步的，所述步驟s3中消泡為靜置消泡，超聲消泡，抽真空脫泡一種或幾種。

16、一種采用上述的制備方法制備的紫外屏蔽膜。

17、本發(fā)明以nmmo為溶劑溶解纖維素，其可回收利用，無(wú)毒，不污染環(huán)境，符合現(xiàn)代綠色環(huán)保的理念。

18、本發(fā)明以未漂白漿為原料，經(jīng)過(guò)機(jī)械處理和酶處理，采用nmmo水溶液，制備了含木質(zhì)素纖維素膜。該膜具有良好的機(jī)械性能和紫外屏蔽性能，在食品包裝、紫外防護(hù)等領(lǐng)域有良好的應(yīng)用前景。

技術(shù)特征：

1.一種未漂漿nmmo體系再生紫外屏蔽膜的制備方法，其主要步驟為：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的未漂漿nmmo體系再生紫外屏蔽膜的方法，其特征在于：所述步驟1中未漂漿為竹漿，木漿，棉漿，稻草漿，甘蔗漿中一種或幾種，木質(zhì)素含量為3％-15％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的未漂漿nmmo體系再生紫外屏蔽膜的方法，其特征在于：所述步驟1中機(jī)械處理為pfi磨漿，球磨，瓦力打漿機(jī)中的一種或幾種，酶處理為纖維素酶，木聚糖酶，甘露聚糖酶和漆酶中的一種或幾種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的未漂漿nmmo體系再生紫外屏蔽膜的方法，其特征在于：所述步驟2中漿濃為1％-5％，沒(méi)食子酸丙酯的添加量為1％-3％(基于絕干漿)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的未漂漿nmmo體系再生紫外屏蔽膜的方法，其特征在于：所述步驟2中潤(rùn)脹時(shí)間為2-6h，nmmo水溶液的潤(rùn)脹濃度為50％-70％。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的未漂漿nmmo體系再生紫外屏蔽膜的方法，其特征在于：所述步驟2中溶解溫度為90-110℃，溶解時(shí)間為2-5h，nmmo水溶液的溶解濃度為83％-87％。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的未漂漿nmmo體系再生紫外屏蔽膜的方法，其特征在于：所述步驟3中凝固浴為蒸餾水，乙醇，丙醇，甲醇，乙二醇中的一種或幾種，凝固浴浸泡時(shí)間為24-72h，期間2-5h換一次凝固浴。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的未漂漿nmmo體系再生紫外屏蔽膜的方法，其特征在于：所述步驟3中消泡為靜置消泡，超聲消泡，抽真空脫泡中的一種或幾種。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種未漂漿NMMO體系再生紫外屏蔽膜的制備方法。以未漂白漿為原料，經(jīng)過(guò)機(jī)械處理和酶預(yù)處理，提高其可及性，稱取處理后的未漂漿，一定量的沒(méi)食子酸丙酯，加入未濃縮的NMMO(N?甲基嗎啉?N?氧化物)水溶液，在室溫下經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的潤(rùn)脹，然后減壓抽真空，升溫去除NMMO水溶液中水分，從而提高濃度，使其適合溶解纖維素，并攪拌一段時(shí)間得到木質(zhì)纖維素溶液。消泡后，將其倒入玻璃板上使用刮膜器進(jìn)行刮膜，在凝固浴中再生，得到薄的含木質(zhì)素的再生膜，用去離子水洗滌，室溫干燥，制備了再生紫外屏蔽膜。通過(guò)調(diào)節(jié)溶解在NMMO水溶液中的未漂漿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可以控制膜的微觀結(jié)構(gòu)、紫外?可見(jiàn)透光率、力學(xué)性能，使其在食品包裝，紫外防護(hù)等領(lǐng)域有良好的應(yīng)用前景，實(shí)現(xiàn)了木質(zhì)纖維素的高值化利用。

技術(shù)研發(fā)人員：劉瑩瑩,梁美霞,劉洪斌,程正柏
受保護(hù)的技術(shù)使用者：天津科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23