本發明涉及紙塑復合袋，具體是一種基于微晶纖維素黏膠的紙塑復合袋及其制備方法。
背景技術：
1、紙塑復合袋憑借其可降解性和資源可再生性，成為替代傳統塑料袋的重要方向。
2、這類復合袋通常由紙張基層、黏膠層和功能層構成，其中黏膠層承擔界面粘結功能，功能層則負責提升機械強度，起到保護的作用。然而，傳統的紙塑復合袋存在以下問題：其一，傳統石油基膠黏劑(如乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚氨酯)難以降解，焚燒或填埋會造成微塑料污染；而部分淀粉基膠黏劑雖可降解，但黏接強度僅2.3mpa且不具備抗菌性，無法滿足工業、食品行業的需求；其二，普通熱塑性淀粉層存在機械強度差、親水性強的缺點，在高濕環境下易吸濕膨脹，導致功能層失效；其三，市面上的紙塑復合袋不能承受更多次的折疊和彎曲，耐用性下降，運輸過程中易出現分層或破裂，限制其在物流領域的應用。
3、微晶纖維素黏膠作為一種新興的生物基界面材料，具有三維網狀交聯結構，能夠滲透紙張孔隙中，提升界面的粘結強度，還可以提升整體機械性能；此外，該黏膠還具備可降解性與生物相容性，成為當今熱門研究話題。
4、相較于傳統的粘膠劑，表面黏膠增強劑是在傳統膠黏劑基礎上，針對紙塑復合袋性能提升需求發展而來的，在紙抄階段，表面黏膠增強劑可以融入紙張內部，增強紙張纖維間的結合力，提升紙張自身的強度和部分性能。
5、綜上所述，解決上述問題，制備一種基于微晶纖維素黏膠的紙塑復合袋具有重要意義。
技術實現思路
1、本發明的目的在于提供一種基于微晶纖維素黏膠的紙塑復合袋及其制備方法，以解決上述背景技術中提出的問題。
2、為了解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：
3、一種基于微晶纖維素黏膠的紙塑復合袋的制備方法，包括以下步驟：
4、步驟1：將紙張加入至改性黏膠增強劑中浸漬10～30min，隨后干燥2～4min，在相對濕度為45～55％、20～25℃下平衡20～28小時，得到增強紙張；
5、步驟2：將增強紙張、復合薄膜以2～4mpa的壓力下以100～110℃進行熱壓2～4min，得到紙塑復合袋。
6、較為優化地，所述紙塑復合袋中的增強紙張、復合薄膜的厚度比為1～1.2：0.4～0.6。
7、較為優化地，所述改性黏膠增強劑的制備過程為：
8、s1-1：改性殼聚糖的制備：將殼聚糖、縮水甘油基十六烷基醚、氫氧化鉀加入至異丙醇在50～70℃下反應4～12小時，抽濾、洗滌，得到改性殼聚糖；
9、s1-2：將微晶纖維素、甘油、去離子水以200～300r/min的轉速攪拌15～30min，隨后加入改性殼聚糖，以300～400r/min的轉速攪拌20～40min，加入檸檬酸調節ph至4.2～4.8，加入戊二醛在110～130℃下糊化25～35分鐘，隨后降溫至60～70℃，得到微晶纖維素黏膠；將去離子水、分散劑加入至微晶纖維素黏膠中稀釋，繼續攪拌10～20min，得到改性黏膠增強劑。
10、較為優化地，所述改性殼聚糖包括以下組分：按質量份數計，3～5份殼聚糖、4～6份縮水甘油基十六烷基醚、0.5～1份氫氧化鉀、40～50份異丙醇；
11、所述微晶纖維素黏膠包括以下組分：按質量份數計，2～3份微晶纖維素、1～1.6份甘油、60～80份去離子水、6～8份改性殼聚糖、0.5～1份戊二醛；
12、所述改性黏膠增強劑包括以下組分：按質量份數計，30～40份微晶纖維素黏膠、20～40份去離子水、0.05～0.08份分散劑。
13、進一步方案中，所述分散劑包括聚丙烯酸鈉、聚乙烯醇的一種。
14、較為優化地，所述復合薄膜的制備過程為：
15、s2-1：將蒙脫土、十四烷基三甲基溴化銨進行超臨界co2處理，隨后進行干燥，得到預處理蒙脫土；
16、s2-2：將預處理蒙脫土分散至去40～50wt％的乙醇水溶液中，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷在30～40℃下反應1～2小時，得到改性蒙脫土；
17、s2-3：將改性蒙脫土與熱塑性淀粉母粒熔融共混，擠出造粒，熱壓成膜，得到復合薄膜。
18、較為優化地，所述改性蒙脫土與熱塑性淀粉母粒的質量比為2：1.2～1.3。
19、較為優化地，所述超臨界co2處理的具體參數為：二氧化碳氣氛下，壓強為20～22mpa，轉速為150～200r/min，溫度為55～65℃，反應時間為2～3小時。
20、方案中，通過將含有改性殼聚糖、微晶纖維素黏膠的改性黏膠增強劑對紙張進行增強，可以增強其與復合薄膜的粘結性，以及整體的疏水性以及抗菌性；通過經過改性蒙脫土與熱塑性淀粉母粒復合形成復合薄膜，在提高與增強紙張的粘結性的同時，進一步提高紙塑復合袋的阻隔作用、機械強度。
21、其中，由于殼聚糖本身具備較高的柔韌性以及抗菌性，可以增強復合袋整體的抗菌性和耐折性，但其具備親水性，不能起到阻隔作用；微晶纖維素黏膠具有三維網狀交聯結構，可以增強整體粘結性且具有可降解性，但其也具備親水性，不能起到阻隔作用；
22、因此，為了提高改性黏膠增強劑(微晶纖維素黏膠)的疏水性能，本方案將殼聚糖通過醚化反應引入“十六烷基”疏水基團，提高整體疏水性能，以防止在濕度環境下，黏膠劑喪失功能的問題。再通過戊二醛交聯劑與微晶纖維素復合，形成交聯網絡結構，可以嵌入到復合薄膜的空隙中，形成物理嵌合，又通過微晶纖維素分子含有大量羥基，復合薄膜表面存在極性基團，熱壓條件下，二者形成氫鍵，增加了粘結力。此外，殼聚糖、微晶纖維素均為可降解的物質，能夠進一步起到保護環境的作用。
23、其中，相較于直接使用普通熱塑性淀粉層作為功能層，引入改性蒙脫土可以在保證其不發生團聚的情況下與熱塑性淀粉母粒形成“迷宮效應”，延長水蒸氣滲透路徑，進一步降低水離子透過率，增強阻隔作用；
24、此外，經過超臨界co2處理并水解引入氨基、硅氧烷制備得到改性蒙脫土，可以提高機械強度、與熱塑性淀粉母粒聚合物的相容性，還可以與增強紙張形成反應，提高彼此間的粘結性，協同提高紙塑復合袋的耐折性、阻隔性能。
25、較為優化地，所述改性蒙脫土的原料中，預處理蒙脫土、γ-氨丙基三乙氧基硅烷的質量比為10：0.1～0.3；所述預處理蒙脫土的原料中，蒙脫土、十四烷基三甲基溴化銨的質量比為2～2.5：1。
26、較為優化地，所述擠出造粒的具體參數為：溫度為130～150℃，轉速為95～105r/min；所述熱壓成膜的具體參數為溫度為110～130℃、熱壓壓力為4～6mpa、熱壓時間為10～30分鐘。
27、與現有技術相比，本發明的有益效果是：
28、本方案通過微晶纖維素黏膠稀釋后的改性黏膠增強劑浸漬于紙張中，在提升粘結性能的同時增強紙張強度，提升整體疏水性能，且具備抗菌性、可降解；通過復合薄膜中改性蒙脫土與熱塑性淀粉母粒形成“迷宮效應”，降低水離子透過率。還能提高機械強度、與熱塑性淀粉母粒的相容性，增強與改性黏膠增強劑的粘結性，協同提升耐折性和阻隔性能。