基于离子液体微溶焊接的可降解薄膜制备及其性能

针对废旧棉纺织品回收利用率低、再生困难及再生产品品质差等问题,采用离子液体微溶热焊接工艺,成功制备了一种高强度的全纤维素可降解疏水类塑料复合薄膜材料。首先,将废旧棉织物在1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([BMIM]Cl)离子液体水溶液中浸泡,然后加热去除水分、激活离子液体,使纤维素发生部分溶解,再经热压将溶解部分与未溶解纤维素基质焊接黏合,在热压过程中可同时进行聚二甲基硅氧烷(PDMS)疏水功能化改性,得到全纤维素可降解疏水类塑料薄膜材料,并对其形态结构、力学性能及降解性能等进行测试与分析。结果表明:薄膜材料表现出优良的力学性能,其最大拉伸强度达到39 MPa,拉伸断裂伸长率约为40%,最大弯曲强度高达120 MPa,弯曲断裂伸长率约为5%,水接触角为110°,水蒸气透过率低于10%,具备良好的疏水性和防潮性;同时,该薄膜材料可完全生物降解,土壤填埋60 d后降解率达到86%。该方法不仅环境友好,还有助于高效快速实现废旧棉织物的高附加值回用,具有重要的应用前景。