本发明涉及纤维膜制备，尤其涉及一种再生纤维素薄膜的工业化制备方法。
背景技术：
1、纤维素是地球上最丰富的天然高分子材料，具有来源广(树木、竹子、秸秆等天然植物生物质中)、价格低廉、可再生、可降解、可衍生化的优点。纤维素薄膜在工业上又称玻璃纸，广泛应用于食品包装、水处理和生物医用领域。
2、纤维素分子间以及分子内具有极强的氢键作用，从而导致纤维素没有熔融温度，不能进行熔融加工。因此，纤维素材料加工采用溶解再生工艺，但纤维素分子间以及分子内强相互作用导致其不溶于普通溶剂，难以被直接利用。目前，工业上纤维素溶剂有粘胶体系(naoh/cs2)、n-甲基吗啉-n-氧化物(nmmo)、离子液体和碱/尿素水溶剂体系等。
3、目前，在工业上，粘胶法是生产纤维素薄膜主要的工艺，但是工艺繁杂、效率低、使用二硫化碳有毒气体、污染严重等问题。相对粘胶法，nmmo、离子液体和碱/尿素水溶剂体系为绿色工艺，但是nmmo法还没实现纤维素薄膜的产业化生产，主要是因为工艺要求高，同样对设备要求高。离子液体法存在离子液体回收难、设备要求高和成本高的问题。低温尿素法工艺简单、效率高、原料适应性广，现有的低温尿素法的原料一般为纤维，纤维溶解于碱/尿素水溶剂体系温度低，且所得胶液体系不稳定，一般仅限于实验室操作，而在实验室操作时，为了得到再生纤维素薄膜，一般是将得到的胶液通过流延法成膜，但是流延法成膜很难进扩大生产，实现工业化生产；即便将胶液利用工业化生产，得到的薄膜的力学性能差。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种再生纤维素薄膜的工业化制备方法。本发明提供的制备方法能够实现工业化生产，且最终所得再生纤维素薄膜具有优异的力学性能。
2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
3、本发明提供了一种再生纤维素薄膜的工业化制备方法，包括以下步骤：
4、将纤维素进行改性，得到改性纤维素；
5、将所述改性纤维素溶解于无机碱-尿素水溶液中，得到胶液；
6、将所述胶液依次进行湿法成膜和凝固，得到水凝胶薄膜；
7、将所述水凝胶薄膜依次进行后处理和干燥，得到所述再生纤维素薄膜。
8、优选地，所述改性包括以下步骤：将所述纤维素浸渍于尿素溶液中，得到浸渍纤维素；
9、将所述浸纤维素进行热处理，得到所述改性纤维素；
10、所述尿素溶液的质量浓度为1～10％；
11、所述浸渍的时间为1～24h；
12、所述热处理的温度为130～180℃，时间为0.1～5h。
13、优选地，所述无机碱-尿素水溶液中无机碱为氢氧化钠、氢氧化锂和氢氧化钾中的一种或多种。
14、优选地，所述无机碱-尿素水溶液中无机碱的质量浓度为5～15％。
15、优选地，所述无机碱-尿素水溶液中尿素的质量浓度为1～15％。
16、优选地，所述溶解的温度为0～10℃。
17、优选地，所述湿法成膜得到的薄膜的宽幅为20～180cm，厚度为100～1000μm。
18、优选地，所述凝固的凝固浴为硫酸浓度为10～150g/l的水溶液。
19、优选地，所述后处理包括水洗、碱处理、漂白、上油、染色、塑化和拉伸中的一种或多种。
20、优选地，所述干燥包括依次进行第一烘干、第二烘干和第三烘干；
21、所述第一烘干的温度为40～90℃；
22、所述第二烘干的温度为50～110℃；
23、所述第三烘干的温度为30～80℃；
24、所述第一烘干的温度＜所述第二烘干的温度；
25、所述第三烘干的温度＜所述第二烘干的温度；
26、所述第一烘干、第二烘干和第三烘干通过热辊实现。
27、本发明提供了一种再生纤维素薄膜的工业化制备方法，包括以下步骤：将纤维素进行改性，得到改性纤维素；将所述改性纤维素溶解于无机碱-尿素水溶液中，得到胶液；将所述胶液依次进行湿法成膜和凝固，得到水凝胶薄膜；将所述水凝胶薄膜依次进行后处理和干燥，得到所述再生纤维素薄膜。
28、本发明首先对纤维素进行改性，得到的改性纤维素能够在较高的温度下溶解于无机碱-尿素水溶液，且所得胶液稳定，能够利用湿法成膜和凝固的方式进行成膜，能够实现再生纤维素薄膜的工业化生产。而且，采用工业化生产所得再生纤维素薄膜具有优异的力学性能，实施例的数据表明：所得再生纤维素薄膜的纵向强度115～138mpa，断裂伸长率8.5～13.0％，横向强度98～109mpa，断裂伸长率18.9～27.7％。
29、进一步地，所述干燥包括依次进行第一烘干、第二烘干和第三烘干；所述第一烘干的温度为40～90℃；所述第二烘干的温度为50～110℃；所述第三烘干的温度为30～80℃；所述第一烘干的温度＜所述第二烘干的温度；所述第三烘干的温度＜所述第二烘干的温度；所述第一烘干、第二烘干和第三烘干通过热辊实现。干燥采用热辊直接接触水凝胶薄膜实现，相比现有技术的热风对流加热干燥存在的温度高、效率低、能耗高和需要设备线较长的问题，本发明的干燥方式温度不需要很高、效率高、能耗较低、设备线较短。
1.一种再生纤维素薄膜的工业化制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述改性包括以下步骤：将所述纤维素浸渍于尿素溶液中，得到浸渍纤维素；
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述无机碱-尿素水溶液中无机碱为氢氧化钠、氢氧化锂和氢氧化钾中的一种或多种。
4.根据权利要求1或3所述的制备方法，其特征在于，所述无机碱-尿素水溶液中无机碱的质量浓度为5～15％。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述无机碱-尿素水溶液中尿素的质量浓度为1～15％。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述溶解的温度为0～10℃。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述湿法成膜得到的薄膜的宽幅为20～180cm，厚度为100～1000μm。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述凝固的凝固浴为硫酸浓度为10～150g/l的水溶液。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述后处理包括水洗、碱处理、漂白、上油、染色、塑化和拉伸中的一种或多种。
10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述干燥包括依次进行第一烘干、第二烘干和第三烘干；