本发明涉及包装材料制备
技术领域：
，具体涉及一种防水包装材料的制备方法。
背景技术：
：包装材料广泛运用于包装容器、包装装潢、包装印刷、包装运输等领域，其对于工业生产、人们日常生活具有重要作用。随着我国工业化的不断发展，工业产品的种类和生产量的逐年提高，包装材料的年消耗量也越来越大，因而，我国社会对包装材料的需求量急剧上升。传统的包装材料通常以聚乙烯、聚丙烯为主要原料，这些包装材料的价格便宜，制备比较方便，但是由于这些包装材料很难降解，丢弃以后会导致严重的环境污染问题。近年来，随着包装技术的飞速发展，人们环保意识的不断增强，绿色环保型包装材料越来越受到青睐。随着植物纤维包装材料制备技术的发展，将大大减少不可降解的塑料类包装材料的使用数量，缓解白色污染严重的现实状况。但是，目前植物纤维包装材料在生产过程中还存在一些问题：很多植物不太容易加工，而且颗粒较大，做成包装材料之后材料容易不均匀，因此会产生各种凸起，造成包装材料外表不美观；有些包装材料由于没有抑菌抗菌的效果，导致盛放食品等很容易发霉变质；耐高温性能普遍较差；防水性也较差等。另外，现有包装材料的抗压性能一般都较差，在受到撞击时容易被损坏，从而难以实现对包装产品的良好保护。因此，亟待出现一种环保、材质均匀、抗菌抑菌而且可以降解的包装材料。技术实现要素：本发明主要解决的技术问题，针对目前包装材料应用于海上运输时，防水性能不能达到要求的缺陷，提供了一种防水包装材料的制备方法。为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种防水包装材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）取100～110ml液体石蜡和200～220ml蒸馏水加入带有搅拌器的双口烧瓶中混合，加热升温，将3～5gop-10加入带有100～120ml蒸馏水的烧杯中，搅拌，得到水乳液，将水乳液预热后，加入至双口烧瓶中，启动搅拌器，搅拌乳化，得到乳化液体石蜡；（2）将0.8～1.0gop-10加入40～50ml丙烯酸中，搅拌得到乳化丙烯酸，将乳化丙烯酸和乳化液体石蜡置于带有搅拌器和滴液漏斗的三口烧瓶中，加热升温，启动搅拌器，搅拌乳化后，用滴液漏斗，向三口烧瓶滴加40～45ml硫代硫酸钾溶液，滴加完毕后，搅拌反应，得到改性乳化液体石蜡；（3）将甘蔗置于甘蔗榨汁机中榨汁，得到甘蔗渣，将100～120g甘蔗渣置于烧杯中，继续向烧杯加入600～700ml氢氧化钠溶液，搅拌得到碱化甘蔗渣悬浮液，将碱化甘蔗渣悬浮液抽滤，去除滤液得到甘蔗渣碱化纤维；（4）将制得的甘蔗渣碱化纤维放入带有搅拌器和滴液漏斗的四口烧瓶中，向四口烧瓶中加入400～450ml氢氧化钠溶液，加热升温，用滴液漏斗向四口烧瓶中滴加15～18ml二硫化碳，搅拌反应，得到反应产物；（5）将上述反应产物与400～500ml硫酸镁溶液混合搅拌，过滤，去除滤液得到滤渣，将滤渣用无水乙醇洗涤，得到黄色固体，将黄色固体置于烘箱中，加热升温，干燥，得到甘蔗渣的黄原酸酯，向甘蔗渣的黄原酸酯中加入100～120ml的氢氧化钠溶液，得到纤维素黏胶；（6）将纤维素黏胶与改性乳化液体石蜡混合，置于拉膜机中，得到胶膜，将硫酸溶液与硫酸钠溶液混合得到凝固浴，将胶膜置于凝固浴中浸渍后取出放入烘箱中，加热升温，干燥，得到所述防水包装材料。步骤（1）所述的加热升温后温度为60～65℃，搅拌时间为10～15min，水乳液预热后温度为60～65℃，搅拌转速为200～230r/min，搅拌乳化时间为40～45min。步骤（2）所述的搅拌时间为20～25min，加热升温后温度为70～75℃，搅拌转速为300～350r/min，搅拌乳化时间为20～30min，滴加速率为5～7ml/min，硫代硫酸钾溶液的质量分数为10%，搅拌反应时间为40～50min。步骤（3）所述的榨汁时间为20～25min，氢氧化钠溶液的质量分数为40%。步骤（4）所述的氢氧化钠溶液的质量分数为25%，加热升温后温度为60～65℃，滴加速率为3～5ml/min，搅拌反应时间为2～3h。步骤（5）所述的硫酸镁溶液的质量分数为25%，混合搅拌时间为30～35min，加热升温后温度为50～55℃，干燥时间为2～3h，氢氧化钠溶液的质量分数为20%。步骤（6）所述的纤维素黏胶与改性乳化液体石蜡混合的质量比为5︰1，拉膜速率为60～80cm/min，硫酸溶液的质量分数为45%，硫酸钠溶液的质量分数为35%，硫酸溶液与硫酸钠溶液混合的体积比为3︰1，浸渍时间为40～45min，加热升温后温度为50～60℃，干燥时间为4～5h。本发明的有益效果是：（1）本发明用op-10配制水乳液，将水乳液预热后与液体石蜡混合分散，得到乳化液体石蜡，将乳化液体石蜡与乳化丙烯酸混合，添加硫代硫酸钾溶液引发，加热搅拌反应，得到接枝丙烯酸的改性乳化液体石蜡，将甘蔗置于榨汁机中榨干得到甘蔗渣，经过碱化脱胶，得到甘蔗渣碱化纤维，在碱性条件下将甘蔗渣碱化纤维与二硫化碳混合，加热反应得到反应产物，向反应产物中滴加硫酸镁，经过滤、洗涤干燥得到甘蔗渣的黄原酸酯，将甘蔗渣的黄原酸酯继续碱化，得到纤维素黏胶，将纤维素黏胶与接枝丙烯酸的改性乳化液体石蜡混合置于拉膜机中，以一定速率拉膜得到胶膜，将胶膜置于凝固浴中浸渍后干燥得到防水包装材料，本发明中改性乳化液体石蜡与纤维素黏胶混合时，改性乳化液体石蜡的微小液滴经过拉膜后压制于纤维表面，亲水的石蜡液滴阻碍水分通过纤维表面，改性乳化液体石蜡中存在羧基可与纤维素黏胶中的羟基发生酯化反应，改性乳化石蜡纤维可以固定于纤维素黏胶颗粒的表面，使纤维素黏胶表面暴露的羟基含量减少并覆盖一层疏水石蜡，从而使包装材料的防水性能提高；（2）本发明中改性乳化液体石蜡的主体部分为直链烷烃结构，直链烷烃结构中存在大量的甲基和亚甲基，它们具有较大的键能同时又是憎水基团，对提高包装材料的防水性有利，在改性乳化液体石蜡和纤维素黏胶混合后的拉膜过程中，由于乳化液体石蜡表面接枝丙烯酸会与纤维素黏胶发生交联，使纤维素黏胶的表面疏水石蜡层的致密性得到提升，包装材料中纤维素难以透过致密疏水石蜡层发生吸水溶胀现象，避免包装材料内部结构被破坏，纤维素黏胶制备过程中，甘蔗渣的黄原酸酯携带多个油相活性位点，致使其水溶性下降，黄原酸酯的油相活性位点与石蜡中亲油基团会发生脱水缩合、酯化等反应，减少了纤维素的亲水面积，从而使包装材料具有极佳的防水性能，应用前景广阔。具体实施方式取100～110ml液体石蜡和200～220ml蒸馏水加入带有搅拌器的双口烧瓶中混合，加热升温至60～65℃，将3～5gop-10加入带有100～120ml蒸馏水的烧杯中，搅拌10～15min，得到水乳液，将水乳液预热至60～65℃后，加入至双口烧瓶中，启动搅拌器，以200～230r/min的转速搅拌，搅拌乳化40～45min，得到乳化液体石蜡；将0.8～1.0gop-10加入40～50ml丙烯酸中，搅拌20～25min，得到乳化丙烯酸，将乳化丙烯酸和乳化液体石蜡置于带有搅拌器和滴液漏斗的三口烧瓶中，加热升温至70～75℃，启动搅拌器以300～350r/min的转速搅拌乳化20～30min后，用滴液漏斗以5～7ml/min的滴加速率，向三口烧瓶滴加40～45ml质量分数为10%的硫代硫酸钾溶液，滴加完毕后，搅拌反应40～50min，得到改性乳化液体石蜡；将甘蔗置于甘蔗榨汁机中榨汁20～25min，得到甘蔗渣，将100～120g甘蔗渣置于烧杯中，继续向烧杯加入600～700ml质量分数为40%氢氧化钠溶液，搅拌得到碱化甘蔗渣悬浮液，将碱化甘蔗渣悬浮液抽滤，去除滤液得到甘蔗渣碱化纤维；将制得的甘蔗渣碱化纤维放入带有搅拌器和滴液漏斗的四口烧瓶中，向四口烧瓶中加入400～450ml质量分数为25%的氢氧化钠溶液，加热升温至60～65℃，用滴液漏斗以3～5ml/min的滴加速率向四口烧瓶中滴加15～18ml二硫化碳，搅拌反应2～3h，得到反应产物；将上述反应产物与400～500ml质量分数为25%的硫酸镁溶液混合搅拌30～35min，过滤，去除滤液得到滤渣，将滤渣用无水乙醇洗涤，得到黄色固体，将黄色固体置于烘箱中，加热升温至50～55℃，干燥2～3h，得到甘蔗渣的黄原酸酯，向甘蔗渣的黄原酸酯中加入100～120ml质量分数为20%的氢氧化钠溶液，得到纤维素黏胶；将纤维素黏胶与改性乳化液体石蜡按质量比5︰1混合，置于拉膜机中，以60～80cm/min速率拉膜，得到胶膜，将质量分数为45%的硫酸溶液与质量分数为35%的硫酸钠溶液按体积比为3︰1混合得到凝固浴，将胶膜置于凝固浴中浸渍40～45min后取出放入烘箱中，加热升温至50～60℃，干燥4～5h，得到所述防水包装材料。实例1取100ml液体石蜡和200ml蒸馏水加入带有搅拌器的双口烧瓶中混合，加热升温至60℃，将3gop-10加入带有100ml蒸馏水的烧杯中，搅拌10min，得到水乳液，将水乳液预热至60℃后，加入至双口烧瓶中，启动搅拌器，以200r/min的转速搅拌，搅拌乳化40min，得到乳化液体石蜡；将0.8gop-10加入40ml丙烯酸中，搅拌20min，得到乳化丙烯酸，将乳化丙烯酸和乳化液体石蜡置于带有搅拌器和滴液漏斗的三口烧瓶中，加热升温至70℃，启动搅拌器以300r/min的转速搅拌乳化20min后，用滴液漏斗以5ml/min的滴加速率，向三口烧瓶滴加40ml质量分数为10%的硫代硫酸钾溶液，滴加完毕后，搅拌反应40min，得到改性乳化液体石蜡；将甘蔗置于甘蔗榨汁机中榨汁20min，得到甘蔗渣，将100g甘蔗渣置于烧杯中，继续向烧杯加入600ml质量分数为40%氢氧化钠溶液，搅拌得到碱化甘蔗渣悬浮液，将碱化甘蔗渣悬浮液抽滤，去除滤液得到甘蔗渣碱化纤维；将制得的甘蔗渣碱化纤维放入带有搅拌器和滴液漏斗的四口烧瓶中，向四口烧瓶中加入400ml质量分数为25%的氢氧化钠溶液，加热升温至60℃，用滴液漏斗以3ml/min的滴加速率向四口烧瓶中滴加15ml二硫化碳，搅拌反应2h，得到反应产物；将上述反应产物与400ml质量分数为25%的硫酸镁溶液混合搅拌30min，过滤，去除滤液得到滤渣，将滤渣用无水乙醇洗涤，得到黄色固体，将黄色固体置于烘箱中，加热升温至50℃，干燥2h，得到甘蔗渣的黄原酸酯，向甘蔗渣的黄原酸酯中加入100ml质量分数为20%的氢氧化钠溶液，得到纤维素黏胶；将纤维素黏胶与改性乳化液体石蜡按质量比5︰1混合，置于拉膜机中，以60cm/min速率拉膜，得到胶膜，将质量分数为45%的硫酸溶液与质量分数为35%的硫酸钠溶液按体积比为3︰1混合得到凝固浴，将胶膜置于凝固浴中浸渍40min后取出放入烘箱中，加热升温至50℃，干燥4h，得到所述防水包装材料。实例2取105ml液体石蜡和210ml蒸馏水加入带有搅拌器的双口烧瓶中混合，加热升温至63℃，将4gop-10加入带有110ml蒸馏水的烧杯中，搅拌13min，得到水乳液，将水乳液预热至63℃后，加入至双口烧瓶中，启动搅拌器，以215r/min的转速搅拌，搅拌乳化43min，得到乳化液体石蜡；将0.9gop-10加入45ml丙烯酸中，搅拌23min，得到乳化丙烯酸，将乳化丙烯酸和乳化液体石蜡置于带有搅拌器和滴液漏斗的三口烧瓶中，加热升温至73℃，启动搅拌器以325r/min的转速搅拌乳化25min后，用滴液漏斗以6ml/min的滴加速率，向三口烧瓶滴加43ml质量分数为10%的硫代硫酸钾溶液，滴加完毕后，搅拌反应45min，得到改性乳化液体石蜡；将甘蔗置于甘蔗榨汁机中榨汁23min，得到甘蔗渣，将110g甘蔗渣置于烧杯中，继续向烧杯加入650ml质量分数为40%氢氧化钠溶液，搅拌得到碱化甘蔗渣悬浮液，将碱化甘蔗渣悬浮液抽滤，去除滤液得到甘蔗渣碱化纤维；将制得的甘蔗渣碱化纤维放入带有搅拌器和滴液漏斗的四口烧瓶中，向四口烧瓶中加入425ml质量分数为25%的氢氧化钠溶液，加热升温至63℃，用滴液漏斗以4ml/min的滴加速率向四口烧瓶中滴加17ml二硫化碳，搅拌反应2.5h，得到反应产物；将上述反应产物与450ml质量分数为25%的硫酸镁溶液混合搅拌33min，过滤，去除滤液得到滤渣，将滤渣用无水乙醇洗涤，得到黄色固体，将黄色固体置于烘箱中，加热升温至53℃，干燥2.5h，得到甘蔗渣的黄原酸酯，向甘蔗渣的黄原酸酯中加入110ml质量分数为20%的氢氧化钠溶液，得到纤维素黏胶；将纤维素黏胶与改性乳化液体石蜡按质量比5︰1混合，置于拉膜机中，以70cm/min速率拉膜，得到胶膜，将质量分数为45%的硫酸溶液与质量分数为35%的硫酸钠溶液按体积比为3︰1混合得到凝固浴，将胶膜置于凝固浴中浸渍43min后取出放入烘箱中，加热升温至55℃，干燥4.5h，得到所述防水包装材料。实例3取110ml液体石蜡和220ml蒸馏水加入带有搅拌器的双口烧瓶中混合，加热升温至65℃，将5gop-10加入带有120ml蒸馏水的烧杯中，搅拌15min，得到水乳液，将水乳液预热至65℃后，加入至双口烧瓶中，启动搅拌器，以230r/min的转速搅拌，搅拌乳化45min，得到乳化液体石蜡；将1.0gop-10加入50ml丙烯酸中，搅拌25min，得到乳化丙烯酸，将乳化丙烯酸和乳化液体石蜡置于带有搅拌器和滴液漏斗的三口烧瓶中，加热升温至75℃，启动搅拌器以350r/min的转速搅拌乳化30min后，用滴液漏斗以7ml/min的滴加速率，向三口烧瓶滴加45ml质量分数为10%的硫代硫酸钾溶液，滴加完毕后，搅拌反应50min，得到改性乳化液体石蜡；将甘蔗置于甘蔗榨汁机中榨汁25min，得到甘蔗渣，将120g甘蔗渣置于烧杯中，继续向烧杯加入700ml质量分数为40%氢氧化钠溶液，搅拌得到碱化甘蔗渣悬浮液，将碱化甘蔗渣悬浮液抽滤，去除滤液得到甘蔗渣碱化纤维；将制得的甘蔗渣碱化纤维放入带有搅拌器和滴液漏斗的四口烧瓶中，向四口烧瓶中加入450ml质量分数为25%的氢氧化钠溶液，加热升温至65℃，用滴液漏斗以5ml/min的滴加速率向四口烧瓶中滴加18ml二硫化碳，搅拌反应3h，得到反应产物；将上述反应产物与500ml质量分数为25%的硫酸镁溶液混合搅拌35min，过滤，去除滤液得到滤渣，将滤渣用无水乙醇洗涤，得到黄色固体，将黄色固体置于烘箱中，加热升温至55℃，干燥3h，得到甘蔗渣的黄原酸酯，向甘蔗渣的黄原酸酯中加入120ml质量分数为20%的氢氧化钠溶液，得到纤维素黏胶；将纤维素黏胶与改性乳化液体石蜡按质量比5︰1混合，置于拉膜机中，以80cm/min速率拉膜，得到胶膜，将质量分数为45%的硫酸溶液与质量分数为35%的硫酸钠溶液按体积比为3︰1混合得到凝固浴，将胶膜置于凝固浴中浸渍45min后取出放入烘箱中，加热升温至60℃，干燥5h，得到所述防水包装材料。对比例以南京市某公司生产的包装材料作为对比例对本发明制得的防水包装材料和对比例中的包装材料进行检测，检测结果如表1所示：防水性测试将本发明制备的实例1～3和对比例产品放置在60℃的蒸馏水中，恒温浸泡24h后，计算其吸水率。物理力学性能测试采用万能材料测试仪进行测试。表1测试项目实例1实例2实例3对比例吸水率（%）0.100.090.080.53抑菌率（%）96.697.498.198.9接触角（°）13213413775拉伸强度（mpa）15.316.717.57.5断裂伸长率（%）91929384由表1数据可知，本发明制得的防水包装材料，防水性好、抗菌性强、力学性能优良，明显优于对比例产品。因此，具有广阔的使用前景。当前第1页12