本發明專利技術公開了一種利用玉米秸稈作為原料制備玉米秸稈纖維素膜的方法，包括如下步驟：取玉米秸稈漿粕置于汽爆罐內進行汽爆處理，低溫烘干；將形成無機納米粒子分散液與所得的玉米秸稈纖維素粉共混，水全部蒸發后，按比例與導熱填料、紅外反射二氧化鈦、光穩定劑、含有全氟烷基的丙烯酸系添加劑、熱穩定劑置于高速混合機中攪拌混合，然后與預冷過的氫氧化鈉/硫脲的混合水溶液混合攪拌后，置于玻璃板上刮膜，放入丙酮/水混合物中成膜，得到玉米纖維素膜。本發明專利技術通過汽爆處理將玉米秸稈中的纖維提取出來，處理工藝簡單，所得的纖維素能在氫氧化鈉/硫脲/水體系中快速溶解，同時所得的纖維素膜具有優良的耐熱性、耐候性、耐腐蝕性和韌性。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及環保領域，具體涉及一種利用玉米秸稈作為原料制備玉米秸稈纖維素膜的方法。
技術介紹
我國的玉米秸稈資源擁有量居世界首位，是我國產量最大的可再生生物質能源，年產量達到2.2億噸，玉米秸稈中含有豐富的纖維素、半纖維素、木素等重要的化工原料，如果能將這些原料從秸稈中提取出來，那么將減輕化石燃料的負擔，但是在我國，玉米秸稈這種重要的生物質資源，除了少部分用來替代木材制造紙張、人工板材和還田外，絕大部分被人們用來焚燒取暖，這不僅大大浪費了資源，燃燒產生的煙塵、顆粒物等還污染了人們的居住環境，對人們的身體健康造成了很大的危害。在我國一些農村，玉米秸稈還用來喂養牲畜等，玉米秸稈本身絕大部分是纖維素，進入牲畜體內無法被充分的消化吸收，營養價值低，并不適合直接食用。目前，秸稈纖維素的利用率很低。如何改進秸稈纖維素的提取以及利用工藝，成為提高秸稈纖維素利用率的決定性問題。
技術實現思路
為解決上述問題，本專利技術提供了一種利用玉米秸稈作為原料制備玉米秸稈纖維素膜的方法，通過汽爆處理將玉米秸稈中的纖維提取出來，處理工藝簡單的同時，所得的纖維素能在氫氧化鈉/硫脲/水體系中快速溶解，同時所得的纖維素膜具有優良的耐熱性、耐候性、耐腐蝕性和韌性。為實現上述目的，本專利技術采取的技術方案為：一種利用玉米秸稈作為原料制備玉米秸稈纖維素膜的方法，包括如下步驟：S1、取玉米秸稈漿粕置于汽爆罐內，先通入氮氣至汽爆罐內壓力為0.7-1.5MPa，爆破處理7-23min；然后迅速通入蒸汽至汽爆罐內壓力為1.5-2.1MPa，蒸汽爆破處理0.8-2.8min后，低溫烘干，得玉米秸稈纖維素粉；S2、取無機納米粒子3-7份，通過超聲波振蕩設備分散于純凈水中形成無機納米粒子分散液；S3、稱取步驟S1所得的玉米秸稈纖維素粉90-100份與所得的無機納米粒子分散液共混，水全部蒸發，得混合物A；S4、將所得的混合物A與導熱填料13-17份、紅外反射二氧化鈦2.5-5.5份、光穩定劑0.3-0.7份、含有全氟烷基的丙烯酸系添加劑3-5份、熱穩定劑0.3-0.7份置于高速混合機中攪拌5-30min后出料得到混合物B；S5、將氫氧化鈉/硫脲的混合水溶液，預冷至-15～-5℃后，加入所得的混合物B，攪拌10-30min，即得鑄膜液；S6、將所得鑄膜液在玻璃板上刮膜，再放入丙酮/水混合物中成膜，得到玉米纖維素膜。優選地，所述導熱填料為氧化鎂、氫氧化鎂、氧化鋅、氮化鋁中的一種或兩種，所述導熱填料的粒徑在0.5um-2.0um，純度大于98％。優選地，所述紅外反射二氧化鈦粒徑為1300nm-1500nm，TiO2含量為84％-96％，表面包覆層SiO2與Al2O3的含量為4-16％。優選地，所述的光穩定劑為水楊酸酯、二苯甲酮、紫外線吸收劑UV-531、紫外線吸收劑UVP-327、光穩定劑744以及紫外線吸收劑UV-9中的一種或多種混合物。優選地，所述的步驟S6中的丙酮/水混合物中的丙酮濃度為3-7wt％。優選地，所述的氫氧化鈉/硫脲的混合水溶液中氫氧化鈉的濃度為
6-9wt％，硫脲的濃度為4-7wt％。優選地，所述熱穩定劑為稀土熱穩定劑和有機錫類熱穩定劑中的一種或兩種的組合。優選地，所述無機納米粒子為納米二氧化硅、納米二氧化鈦中的一種或兩種的混合。本專利技術具有以下有益效果：通過汽爆處理將玉米秸稈中的纖維提取出來，處理工藝簡單的同時，所得的纖維素能在氫氧化鈉/硫脲/水體系中快速溶解，然后通過丙酮/水混合液作為凝固劑，促進了鑄膜液的凝固，生產工藝簡單；采用紅外反射鈦白粉，可以大幅度反射太陽光的可見光和紅外部分能量，加之導熱填料的熱釋放的協同貢獻，可以使較大幅度地降低纖維素膜的表面溫度，大大提高了纖維素膜的耐候性；引入全氟烷基的丙烯酸系添加劑作為耐化學品改性劑，該添加劑的遷移效率極高，在成膜的過程中即可完全遷移到表面形成一種保護膜，大大提高了所得纖維素膜的耐腐蝕性；無機納米粒子的使用，大大提高了所得的纖維素膜的韌性，可應用作包裝膜、地膜、分離膜，原料價格便宜，操作簡單，有廣泛的應用前景。具體實施方式為了使本專利技術的目的及優點更加清楚明白，以下結合實施例對本專利技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本專利技術，并不用于限定本專利技術。以下實施例中，所使用的導熱填料為氧化鎂、氫氧化鎂、氧化鋅、氮化鋁中的一種或兩種，所述導熱填料的粒徑在0.5um-2.0um，純度大于98％。所使用的紅外反射二氧化鈦粒徑為1300nm-1500nm，TiO2含量為84％-96％，表面包覆層SiO2與Al2O3的含量為4-16％。所使用的光穩定劑為水楊酸酯、二苯甲酮、紫外線吸收劑UV-531、紫外線吸收劑UVP-327、光穩定劑744以及紫外線吸收劑
UV-9中的一種或多種混合物，所使用的丙酮/水混合物中的丙酮濃度為3-7wt％，所使用的氫氧化鈉/硫脲的混合水溶液中氫氧化鈉的濃度為6-9wt％，硫脲的濃度為4-7wt％。所使用的熱穩定劑為稀土熱穩定劑和有機錫類熱穩定劑中的一種或兩種的組合。所使用的無機納米粒子為納米二氧化硅、納米二氧化鈦中的一種或兩種的混合實施例1S1、取玉米秸稈漿粕置于汽爆罐內，先通入氮氣至汽爆罐內壓力0.7MPa，爆破處理23min；然后迅速通入蒸汽至汽爆罐內壓力為1.5MPa，蒸汽爆破處理2.8min后，低溫烘干，得玉米秸稈纖維素粉；S2、取無機納米粒子3份，通過超聲波振蕩設備分散于純凈水中形成無機納米粒子分散液；S3、稱取步驟S1所得的玉米秸稈纖維素粉90份與所得的無機納米粒子分散液共混，水全部蒸發，得混合物A；S4、將所得的混合物A與導熱填料13份、紅外反射二氧化鈦2.5份、光穩定劑0.3份、含有全氟烷基的丙烯酸系添加劑3份、熱穩定劑0.3份置于高速混合機中攪拌5min后出料得到混合物B；S5、將氫氧化鈉/硫脲的混合水溶液，預冷至-15℃后，加入所得的混合物B，攪拌10min，即得鑄膜液；S6、將所得鑄膜液在玻璃板上刮膜，再放入丙酮/水混合物中成膜，得到玉米纖維素膜。實施例2S1、取玉米秸稈漿粕置于汽爆罐內，先通入氮氣至汽爆罐內壓力1.5MPa，爆破處理7min；然后迅速通入蒸汽至汽爆罐內壓力為2.1MPa，蒸汽爆破處理0.8min后，低溫烘干，得玉米秸稈纖維素粉；S2、取無機納米粒子7份，通過超聲波振蕩設備分散于純凈水中形成無機
納米粒子分散液；S3、稱取步驟S1所得的玉米秸稈纖維素粉100份與所得的無機納米粒子分散液共混，水全部蒸發，得混合物A；S4、將所得的混合物A與導熱填料17份、紅外反射二氧化鈦5.5份、光穩定劑0.7份、含有全氟烷基的丙烯酸系添加劑5份、熱穩定劑0.7份置于高速混合機中攪拌30min后出料得到混合物B；S5、將氫氧化鈉/硫脲的混合水溶液，預冷至-5℃后，加入所得的混合物B，攪拌30min，即得鑄膜液；S6、將所得鑄膜液在玻璃板上刮膜，再放入丙酮/水混合物中成膜，得到玉米纖維素膜。實施例3S1、取玉米秸稈漿粕置于汽爆罐內，先通入氮氣至汽爆罐內壓力為1.1MPa，爆破處理15min；然后迅速通入蒸汽至汽爆罐內壓力為1.8MPa，蒸汽爆破處理1.8min后，低溫烘干，得玉本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種利用玉米秸稈作為原料制備玉米秸稈纖維素膜的方法，其特征在于，包括如下步驟：S1、取玉米秸稈漿粕置于汽爆罐內，先通入氮氣至汽爆罐內壓力為0.7?1.5MPa，爆破處理7?23min；然后迅速通入蒸汽至汽爆罐內壓力為1.5?2.1MPa，蒸汽爆破處理0.8?2.8min后，低溫烘干，得玉米秸稈纖維素粉；S2、取無機納米粒子3?7份，通過超聲波振蕩設備分散于純凈水中形成無機納米粒子分散液；S3、稱取步驟S1所得的玉米秸稈纖維素粉90?100份與所得的無機納米粒子分散液共混，水全部蒸發，得混合物A；S4、將所得的混合物A與導熱填料13?17份、紅外反射二氧化鈦2.5?5.5份、光穩定劑0.3?0.7份、含有全氟烷基的丙烯酸系添加劑3?5份、熱穩定劑0.3?0.7份置于高速混合機中攪拌5?30min后出料得到混合物B；S5、將氫氧化鈉/硫脲的混合水溶液，預冷至?15～?5℃后，加入所得的混合物B，攪拌10?30min，即得鑄膜液；S6、將所得鑄膜液在玻璃板上刮膜，再放入丙酮/水混合物中成膜，得到玉米纖維素膜。
【技術特征摘要】
1.一種利用玉米秸稈作為原料制備玉米秸稈纖維素膜的方法，其特征在于，包括如下步驟：S1、取玉米秸稈漿粕置于汽爆罐內，先通入氮氣至汽爆罐內壓力為0.7-1.5MPa，爆破處理7-23min；然后迅速通入蒸汽至汽爆罐內壓力為1.5-2.1MPa，蒸汽爆破處理0.8-2.8min后，低溫烘干，得玉米秸稈纖維素粉；S2、取無機納米粒子3-7份，通過超聲波振蕩設備分散于純凈水中形成無機納米粒子分散液；S3、稱取步驟S1所得的玉米秸稈纖維素粉90-100份與所得的無機納米粒子分散液共混，水全部蒸發，得混合物A；S4、將所得的混合物A與導熱填料13-17份、紅外反射二氧化鈦2.5-5.5份、光穩定劑0.3-0.7份、含有全氟烷基的丙烯酸系添加劑3-5份、熱穩定劑0.3-0.7份置于高速混合機中攪拌5-30min后出料得到混合物B；S5、將氫氧化鈉/硫脲的混合水溶液，預冷至-15～-5℃后，加入所得的混合物B，攪拌10-30min，即得鑄膜液；S6、將所得鑄膜液在玻璃板上刮膜，再放入丙酮/水混合物中成膜，得到玉米纖維素膜。2.根據權利要求1所述的一種利用玉米秸稈作為原料制備玉米秸稈纖維素膜的方法，其特征在于，所述導熱填料為氧化鎂、氫氧化鎂、氧化鋅、氮化鋁中的一種或兩種，所述導熱填料的粒徑在0.5um-2.0um，純度...
【專利技術屬性】
技術研發人員：趙士舉，金顯春，徐翠蓮，蘇同福，金秋，
申請(專利權)人：河南農業大學，
類型：發明
國別省市：河南;41
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