一种增强增韧型植物纤维复合薄膜及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及复合材料领域，特别涉及一种增强增韧型植物纤维复合薄膜及其制备 方法。
【背景技术】
[0002] 植物纤维薄膜，是利用植物纤维如木、棉、麻等天然原料，以及农作物废弃物如秸 杆、稻草、甘蔗渣等为原料所制备的一种具有良好生物降解性的薄膜。由于植物纤维来源广 泛且价格低廉，且其优异的可降解性，如此可改善现今环境中薄膜污染的问题，因此，纤维 薄膜备受关注。然而，正由于传统的植物纤维薄膜主要为一些天然原料或农作物废弃物所 制成的，其强度和抗拉性能较差，很容易在外力的作用下被撕破变形。并且传统的植物纤维 薄膜的抗水性较差，接触雨水后其力学性能大大降低，限制了其推广应用。
【发明内容】
[0003] 要解决的技术问题是：为了解决传统植物纤维薄膜强度和抗拉性能差的问题，提 供一种增强增韧型植物纤维复合薄膜及其制备方法。
[0004] 技术方案：为了解决上述问题，本发明提供了一种增强增韧型植物纤维复合薄膜， 由以下重量份数的原料制成，按重量份数计为：稻草提取纤维20~45份、丝瓜纤维15~35份、 苎麻纤维20~40份、玉米淀粉10~30份、壳聚糖12~25份、分子筛6~17份、聚乙烯醇5~20 份、聚己内酯5~15份、三聚磷酸钾2~6份、邻苯二甲酸二乙酯2~7份、硬脂酸三乙醇胺酯季 铵盐1~5份、增强剂2~8份、透明剂5~25份和粘结剂6~20份。
[0005] 优选的，所述的一种增强增韧型植物纤维复合薄膜，由以下重量份数的原料制成， 按重量份数计为：稻草提取纤维30~45份、丝瓜纤维15~28份、苎麻纤维20~35份、玉米淀 粉18~30份、壳聚糖12~18份、分子筛6~11份、聚乙烯醇14~20份、聚己内酯5~11份、三聚 磷酸钾2~5份、邻苯二甲酸二乙酯2~5份、硬脂酸三乙醇胺酯季铵盐1~4份、增强剂2~6份、 透明剂5~20份和粘结剂6~17份。
[0006] 优选的，所述的一种增强增韧型植物纤维复合薄膜，由以下重量份数的原料制成， 按重量份数计为：稻草提取纤维42份、丝瓜纤维23份、苎麻纤维26份、玉米淀粉20份、壳 聚糖15份、分子筛8份、聚乙烯醇17份、聚己内酯10份、三聚磷酸钾3份、邻苯二甲酸二乙 酯4份、硬脂酸三乙醇胺酯季铵盐3份、增强剂5份、透明剂18份和粘结剂15份。
[0007] 优选的，所述增强剂为葵二酸乙二醇或十二碳醇酯。
[0008] 优选的，所述透明剂为氯化石蜡或液体石蜡。
[0009] 优选的，所述粘结剂为丙烯酸酯、酚醛树脂、丝胶或明胶。
[0010] 上述所述的增强增韧型植物纤维复合薄膜的制备方法，包括以下步骤： 步骤一：按一定重量份数将稻草提取纤维、丝瓜纤维、苎麻纤维、玉米淀粉、壳聚糖、分 子筛、聚乙烯醇、聚己内酯、三聚磷酸钾、邻苯二甲酸二乙酯、硬脂酸三乙醇胺酯季铵盐和增 强剂，进行打浆、混合稀释并调料均匀，得到混合浆料； 步骤二：将步骤一种的混合浆料进行铺网，烘干，即得复合薄膜半成品； 步骤三：将步骤二所得的复合薄膜半成品进行后处理工艺，即得所需复合薄膜。
[0011] 优选的，所述步骤三中的所述后处理工艺的具体步骤为：先将复合薄膜半成品浸 渍于含透明剂的溶液中，并不断搅拌，待浸渍搅拌5~10h后，干燥；再将粘结剂涂覆于干燥 后的复合薄膜正反两面，涂覆厚度为〇. 2~1_，干燥后即可。
[0012] 本发明具有以下有益效果：本发明所制备的植物纤维复合薄膜的拉伸强度为 16~25MPa，撕裂强度为75~105MPa，具有良好的抗拉伸和抗撕裂性能。此外本发明的制备方 法简单，原料易得且普遍，成本较低，适合普遍推广以及进一步扩大应用。
【具体实施方式】
[0013] 为了进一步理解本发明，下面结合实施例对发明优选实施方案进行描述，但是应 当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限 制。
[0014] 实施例1 一种增强增韧型植物纤维复合薄膜，由以下重量份数的原料制成，按重量份数计为：稻 草提取纤维20份、丝瓜纤维15份、苎麻纤维20份、玉米淀粉10份、壳聚糖12份、分子筛6 份、聚乙烯醇5份、聚己内酯5份、三聚磷酸钾2份、邻苯二甲酸二乙酯2份、硬脂酸三乙醇 胺酯季铵盐1份、增强剂2份、透明剂5份和粘结剂6份。
[0015] 所述增强剂为葵二酸乙二醇。所述透明剂为氯化石蜡。所述粘结剂为丙烯酸酯。 [0016] 所述的增强增韧型植物纤维复合薄膜的制备方法，包括以下步骤： 步骤一：按一定重量份数将稻草提取纤维、丝瓜纤维、苎麻纤维、玉米淀粉、壳聚糖、分 子筛、聚乙烯醇、聚己内酯、三聚磷酸钾、邻苯二甲酸二乙酯、硬脂酸三乙醇胺酯季铵盐和增 强剂，进行打浆、混合稀释并调料均匀，得到混合浆料； 步骤二：将步骤一种的混合浆料进行铺网，烘干，即得复合薄膜半成品； 步骤三：将步骤二所得的复合薄膜半成品进行后处理工艺，处理工艺的具体步骤为： 先将复合薄膜半成品浸渍于含透明剂的溶液中，并不断搅拌，待浸渍搅拌5h后，干燥；再将 粘结剂涂覆于干燥后的复合薄膜正反两面，涂覆厚度为〇. 2_，干燥后即可，即得所需复合 薄膜。
[0017] 实施例2 一种增强增韧型植物纤维复合薄膜，由以下重量份数的原料制成，按重量份数计为：稻 草提取纤维45份、丝瓜纤维35份、苎麻纤维40份、玉米淀粉30份、壳聚糖25份、分子筛17 份、聚乙烯醇20份、聚己内酯15份、三聚磷酸钾6份、邻苯二甲酸二乙酯7份、硬脂酸三乙 醇胺酯季铵盐5份、增强剂8份、透明剂25份和粘结剂20份。
[0018] 所述增强剂为十二碳醇酯。所述透明剂为液体石蜡。所述粘结剂为酚醛树脂。 [0019] 所述的增强增韧型植物纤维复合薄膜的制备方法，包括以下步骤： 步骤一：按一定重量份数将稻草提取纤维、丝瓜纤维、苎麻纤维、玉米淀粉、壳聚糖、分 子筛、聚乙烯醇、聚己内酯、三聚磷酸钾、邻苯二甲酸二乙酯、硬脂酸三乙醇胺酯季铵盐和增 强剂，进行打浆、混合稀释并调料均匀，得到混合浆料； 步骤二：将步骤一种的混合浆料进行铺网，烘干，即得复合薄膜半成品； 步骤三：将步骤二所得的复合薄膜半成品进行后处理工艺，处理工艺的具体步骤为： 先将复合薄膜半成品浸渍于含透明剂的溶液中，并不断搅拌，待浸渍搅拌IOh后，干燥；再 将粘结剂涂覆于干燥后的复合薄膜正反两面，涂覆厚度为1_，干燥后即可，即得所需复合 薄膜。
[0020] 实施例3 一种增强增韧型植物纤维复合薄膜，由以下重量份数的原料制成，按重量份数计为：稻 草提取纤维32份、丝瓜纤维25份、苎麻纤维30份、玉米淀粉20份、壳聚糖18份、分子筛11 份、聚乙烯醇12份、聚己内酯10份、三聚磷酸钾4份、邻苯二甲酸二乙酯4份、硬脂酸三乙 醇胺酯季铵盐3份、增强剂5份、透明剂15份和粘结剂13份。
[0021] 所述增强剂为十二碳醇酯。所述透明剂为氯化石蜡。所述粘结剂为酚醛树脂。
[0022] 所述的增强增韧型植物纤维复合薄膜的制备方法，包括以下步骤： 步骤一：按一定重量份数将稻草提取纤维、丝瓜纤维、苎麻纤维、玉米淀粉、壳聚糖、分 子筛、聚乙烯醇、聚己内酯、三聚磷酸钾、邻苯二甲酸二乙酯、硬脂酸三乙醇胺酯季铵盐和增 强剂，进行打浆、混合稀释并调料均匀，得到混合浆料； 步骤二：将步骤一种的混合浆料进行铺网，烘干，即得复合薄膜半成品； 步骤三：将步骤二所得的复合薄膜半成品进行后处理工艺，处理工艺的具体步骤为： 先将复合薄膜半成品浸渍于含透明剂的溶液中，并不断搅拌，待浸渍搅拌8h后，干燥；再将 粘结剂涂覆于干燥后的复合薄膜正反两面，涂覆厚度为〇. 6_，干燥后即可，即得所需复合 薄膜。
[0023] 实施例4 一种增强增韧型植物纤维复合薄膜，由以下重量份数的原料制成，按重量份数计为：稻 草提取纤维30份、丝瓜纤维28份、苎麻纤维35份、玉米淀粉18份、壳聚糖18份、分子筛11 份、聚乙烯醇14