可降解复合材料及制备方法 本发明涉及一种纸的复合材料及制备方法，特别是一种可降解复合材料及制备方法。
随着人们对环境问题的日益重视，如何处理废旧塑料制品、特别是废旧塑料薄膜制品如手提袋及购物袋成了困扰人们当务之急的问题。目前普遍使用的塑料薄膜制品因其结构稳定，其分解裂解期为50-200年，如进行焚烧，会产生大量有毒、有害气体和粉尘，将严重污染环境，影响人体健康。目前人们寻找到的塑料薄膜替代品大体有1、布制口袋，2、藤、竹类或塑料制成的容器，3、高强度纸张制品，4、纸张与金属薄膜复合袋，5、纸张与塑料的复合袋，上述替代品都存在成本高或使用不方便等问题。
本发明的目的在于提供一种塑料薄膜制品的替代品，特别是可降解复合材料及制备方法的新的技术方案。
本发明是这样实施的，可降解复合材料，其特征在于在可降解纸的纤维之间及表面复合有可降解有机聚合物及化合物。可降解复合材料的制备工艺，其特征在于将权利要求1、2所述的可降解有机聚合物及化合物复合于纸的纤维之间及覆在纸的表面，是将可降解有机聚合物及化合物渗于纸的纤维间并覆在纸的表面，固化。
本发明还可以这样实施，可降解纸为植物纤维纸；可降解有机聚合物及化合物为聚乙烯醇类、醋酸乙烯类、丙烯酸脂类、聚氨脂类、纤维素类及淀粉类水基及乳液型聚合物及化合物。聚乙烯醇类为聚乙烯醇、聚乙烯醇缩醛类；醋酸乙烯类为聚醋酸乙烯、聚醋酸乙烯共聚物类；丙烯酸脂类为以丙烯酸及其衍生物地聚合物或共聚物；聚氨脂类为聚氨基甲酸脂类；纤维素类为醋酸丁酸纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素钠；淀粉类为以可溶淀粉、糊精、羟乙醚淀粉、玉米淀粉胶。复合在可降解复合材料中有添加剂，其中有溶剂、增塑剂、填料、防腐剂、稳定剂、吸湿剂、交联剂、消泡剂、浸透剂、表面活性剂。溶剂为水、乙醇，增塑剂为邻苯二甲酸二丁脂、二甘醇二苯甲酸脂、一缩二丙二醇二苯甲酸脂、磷酸三甲苯脂、甘油；填料为粘土；防腐剂为有机溴、甲醛、苯酚、硼酸；稳定剂及吸湿剂为甘油、尿素、丙二醇；交联剂为硼砂；消泡剂为乙醇、乙醚、有机硅；浸透剂为聚氧丙烯聚氧乙烯二醇、脂肪醇-聚氧乙烯醚；表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚。可降解有机聚合物及化合物渗入纸内的方法为湿法或干法，湿法为在干燥的纸上至少一次用浸渍、喷洒、涂刷的方法，使液态可降解机聚合物及化合物渗于纸的纤维间并覆于纸的表面，加温干燥固化；干法为至少一次在湿的纸上均匀洒上可降解有机聚合物及化合物干粉，待有机聚合物及化合物溶化后加温干燥固化。当当复合一种纸采用干法和湿法两种方法处理两次以上时，采用的可降解有机聚合物及化合物为同一组分或不同组分交叉使用，采用的方法为同一方法或两种方法交叉使用，可加温干燥固化时加压定型。采用干法复合材料时加入可接受的的添加剂，其添加剂为溶剂、表面活性剂、消泡剂、浸透剂。
通过以上技术方案的实施基本达到了本发明的目的。本发明属于一种新的环保型可降解复合材料及制备工艺，就是利用聚乙烯醇类、醋酸乙烯类、丙烯酸脂类、聚氨脂类、纤维素类及淀粉类的水基及及乳液型聚合物及化合物对可降解纸张进行复合，所采用的复合物质均可在短期内自行降解。可降解纸张多为植物纤维制成，在纸的纤维间存在大量的微小间隙，当可降解有机聚合物及化合物渗入微小空隙，待饱和后在表面形成膜，这样就使原有纸张性质发生改变，其机械强度及物理化学性能都大大提高。本发明所述的制备工艺可以利用成品纸张进行复合，也可在造纸过程的抄纸程序中进行复合，复合的方式可以是浸渍、喷洒、涂刷。根据纸张厚薄及产品用途的不同所采用的复合物组分及复合方式也就不同，为使复合材料效果更好，可采用多次、多种方法复合，还可采用多种组分、多种方法交叉复合，这样可以得到多种性能的复合材料。为了加快固化速度，可以采用加温固化，加压定型。本发明所述的技术方案特别适宜于对廉价、低强度纸张进行改性复合，这样可以以较低的制作成本使原有纸张的机械强度、物理、化学性能及表面性能大大提高，达到并超过现有塑料薄膜及薄片制品的性能，以替代现有塑料薄膜、薄片制品如各种手提袋、购物袋、包装袋、包装盒等，产品无毒无害，且强度高，耐油、耐水并能承受一定程度的高温，这些包装物可在短期内自行降解，产品在制作中无需大型的、贵重的设备，且工艺简单、制作成本低生产过程中无三废产生。
下面就以下实施例对本发明作进一步详述。
实施例1聚乙烯醇增强、聚乙烯醇缩醛类表面改性纸张
将普通棉纸浸于聚乙烯醇32％、明胶3％、聚乙二醇1.5％、去离子水63.5％溶液中，经常温固化后，再次浸于聚乙烯醇缩丁醛15％、酚醛树脂6.5％、邻苯二甲酸二丁脂5.5％、蓖麻油2％、乙醇71％溶液中，取出，于80-100℃热压固化后即可制得一高强度，耐油、耐水纸张。(其性能见附表1)用该纸张制作手提袋可替代现有塑料手提袋并具有无毒、无害、价格低廉，无公害、可自行降解的特点，是塑料手提袋的理想替代品。
附表1： (单位：N/Cm)抗拉强度水浸泡24h后抗拉强度油浸泡24h后抗拉强度 价格比 (聚乙烯薄膜＝1)经处理后复合纸0.55-0.65 0.45-0.55 0.55-0.65 1.2高压聚乙烯薄膜0.45-0.55 0.45-0.55 0.45-0.55 1 棉纸0.01 损坏 损坏 0.8
实施例2 聚乙烯醇增强、聚乙烯醇缩醛与乙二醛或甲基乙二醛反应物表面改性纸张
将普通棉纸浸于聚乙烯醇32％、明胶3％、聚乙二醇1.5％、去离子水63.5％溶液中，经常温固化后，再次浸于聚乙烯醇缩醛与乙二醛或甲基乙二醛反应物15％、二甘醇二苯甲酸脂5％、乙醇80％溶液中，取出，于80-100℃热压固化后即可制得高强度，耐油、耐水、耐热纸张。该纸张除耐热性能较好其余性能及用途与实施例1制作的纸张基本一致，制作价格略高于实施例1。
实施例3聚乙烯醇增强、聚醋酸乙烯脂共聚物表面改性纸张
将普通棉纸浸于聚乙烯醇32％、明胶3％、聚乙二醇1.5％、去离子水63.5％溶液中，经常温固化后，再次浸于聚醋酸乙烯-乙烯94.9％、甲苯5％、烷基酚聚氧乙烯醚0.1％溶液中，取出，于80-100℃烘干固化后即可制得一高强度，耐油、耐水、耐热纸张。该纸张与实施例1制作的纸张性能及用途基本一致。
实施例4聚醋酸乙烯脂增强、聚乙烯醇缩醛类表面改性纸张
将普通棉纸浸于聚醋酸乙烯脂40％、聚乙烯醇5％、邻苯二甲酸二丁脂5％、辛醇0.3％、水49.7％溶液中，经低温烘干固化后，再次浸于聚乙烯醇缩丁醛15％、酚醛树脂6.5％、邻苯二甲酸二丁脂5.5％、蓖麻油2％、乙醇71％溶液中，取出，于80-100℃热压固化即可制得一高强度，耐油、耐水、耐温纸张。该纸张与实施例1制作的纸张性能及用途基本一致，其制作价格低于实施例1。
实施例5聚醋酸乙烯脂增强、聚醋酸乙烯脂共聚物表面改性纸张
将普通棉纸浸于聚醋酸乙烯脂40％、聚乙烯醇5％、邻苯二甲酸二丁脂5％、辛醇0.3％、水49.7％溶液中，经低温烘干固化后，再次浸于聚醋酸乙烯-乙烯94.9％、甲苯5％、烷基酚聚氧乙烯醚0.1％溶液中，取出，于80-100℃烘干固化后即可制得一高强，耐油、耐水、耐温纸张。该纸张与实施例1制作的纸张性能及用途基本一致，其制作价格低于实施例1。
实施例6 聚醋酸乙烯脂增强，聚乙烯醇缩醛与乙二醛或甲基乙二醛反应物表面改性纸张
将普通棉纸浸于聚醋酸乙烯脂40％、聚乙烯醇5％、邻苯二甲酸二丁脂5％、辛醇0.3％、水49.7％溶液中，取出经低温烘干固化后，再次浸于再次浸于聚乙烯醇缩醛与乙二醛或甲基乙二醛反应物15％、二甘醇二苯甲酸脂5％、乙醇80％溶液中，取出，于80-100℃热压固化后即可制得一高强，耐油、耐水纸张。该纸张与实施例1制作的纸张性能及用途基本一致。
实施例7聚丙烯酸脂增强、聚氨脂表面改性纸张
将普纸浸于聚丙烯酸脂90.5％、水性硅油1％、丙二醇0.5％、邻苯二甲酸二丁脂5％、水3％溶液中，取出烘干固化后，表面均匀喷洒聚丙烯酸脂溶液，取出，于100℃烘干固化后即可制得一高强，耐油、耐水、耐温纸张。用该纸张替代塑料桌布具有无毒、无害、价格低廉，无公害的特点。是塑料桌布、的理想替代品。
实施例8羧甲基纤维素钠增强、聚乙烯醇缩醛类表面改性纸张
将羧甲基纤维素钠粉均匀附着于普通纸表面，用0.05％聚氧丙烯聚氧乙烯二醇水溶液洒在纸上待纸润湿复合物溶化后经50-80℃固化，再次浸于聚乙烯醇缩丁醛15％、酚醛树脂6.5％、邻苯二甲酸二丁脂5.5％、蓖麻油2％、乙醇71％溶液中，取出，80-100℃热压固化，即可制得一中等强度，耐油、耐水纸张。用该纸张制作手提袋可替代现有塑料手提袋并具有无毒、无害、价格低廉，无公害、可自行降解的特点。是普通塑料手提袋的理想替代品。
实施例9玉米淀粉胶增强、聚乙烯醇缩醛类表面改性纸张
将普通棉纸浸于玉米淀粉胶溶液中，取出，常温固化，再次浸于聚乙烯醇缩丁醛15％、酚醛树脂6.5％、邻苯二甲酸二丁脂5.5％、蓖麻油2％、乙醇71％溶液中，取出，80-100℃热压固化后即可制得一耐油、耐水纸张。
实施例10聚乙烯醇缩醛类增强及表面改性纸张
将普纸浸于聚乙烯醇缩甲醛16％、磷酸三丁脂0.2％、三乙醇胺2％、甘油1.5％、硬脂酸钠0.25％、水80.05％的溶液中，取出，经热压干燥后，即可制得一平整、光滑的高强，耐油、耐水纸张。
实施例11 聚乙烯醇缩醛类增强及表面改性纸张
将聚乙烯醇缩乙醛16％、磷酸三丁脂0.2％、三乙醇胺2％、甘油1.5％、硬脂酸钠0.25％、水80.05％的溶液涂刷在0.5毫米厚的纸板上，热压干燥后，即可制得一平整、光滑的高强，耐油、耐水纸板，可用于制包装盒。
实施例12 聚乙烯醇缩醛类增强及表面改性纸张
将普纸浸于聚乙烯醇缩丙醛16％、磷酸三丁脂0.2％、三乙醇胺2％、甘油1.5％、硬脂酸钠0.25％、水80.05％的溶液中。经热压干燥后，即可制得一平整、光滑的高强，耐油、耐水纸张。
实施例13聚乙烯醇缩醛类增强及表面改性纸张
将普纸浸于聚乙烯醇缩丁醛16％、磷酸三丁脂0.2％、三乙醇胺2％、甘油1.5％、硬脂酸钠0.25％、水80.05％的溶液中。取出热压干燥后，即可制得一平整、光滑的高强，耐油、耐水纸张。
实施例14 聚乙烯醇缩醛类增强及表面改性纸张
将普纸浸于聚乙烯醇缩戊醛16％、磷酸三丁脂0.2％、三乙醇胺2％、甘油1.5％、硬脂酸钠0.25％、水80.05％的溶液中。取出热压干燥后，即可制得一平整、光滑的高强，耐油、耐水纸张。
实施例15聚乙烯醇缩醛类增强及表面改性纸张
将普纸浸于聚乙烯醇缩己醛16％、磷酸三丁脂0.2％、三乙醇胺2％、甘油1.5％、硬脂酸钠0.25％、水80.05％的溶液中。经热压干燥后，即可制得一平整、光滑的高强，耐油、耐水纸张。
实施例16 聚醋酸乙烯脂共聚物增强及表面改性纸张
将普纸浸于聚醋酸乙烯脂-乙烯乳液45-90％、聚醋酸乙烯乳液10.50％、N-羟甲基丙烯酰胺2.6％的溶液中。取出热压干燥后，即可制得一平整、光滑的高强，耐油、耐水纸张。
实施例17聚乙烯醇缩醛与乙二醛或甲基乙二醛反应物增强及表面改性纸张
在造纸工艺的抄纸过程中将聚乙烯醇缩醛与乙二醛或甲基乙二醛反应物均匀喷洒或浸于纸张，经热压干燥后，即可制得一平整、光滑的高强，耐油、耐水纸张。
实施例18羧甲基纤维素钠增强、聚醋酸乙烯脂共聚物表面改性纸张
将羧甲基纤维素钠粉均匀附着于用0.05％聚氧丙烯聚氧乙烯二醇水溶液润湿的普通纸表面，溶化后经50-80℃固化，再次浸于聚醋酸乙烯-乙烯94.9％、甲苯5％、烷基酚聚氧乙烯醚0.1％溶液中，取出于80-100℃烘干固化后即可制得一高强，耐油、耐水、耐温纸张。