【技术领域】
[0001] 本
发明涉及光电材料领域，具体涉及一种绿色环保透明导电
纤维素膜的制备方法及其产品。【背景技术】
[0002] 随着现代科技的进步，
电子设备的柔性化、可折叠化、可穿戴化已经成为未来电子技术的发展趋势。与传统电子器件相比，
柔性电子设备以其独特的柔韧性和延展性使其在通信、信息、
生物医药、机械制造、航空航天和国防安全等领域具有良好的应用前景。柔性透明导电
薄膜是制备柔性电子器件的
基础，因此也需要具备独特的性能，包括重量轻、可
变形、不易碎、
导电性能良好、光学透明度高、机械性能好、热
稳定性和化学稳定性高等。
[0003] 常见的
透明导电膜的基底有聚对苯二
甲酸乙二酯(PET)膜、聚
碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)等高聚物透明薄膜，这些薄膜具有质轻、超薄、柔韧性好等特点。但这些高分子有机
聚合物也呈现了自身缺点。如高温下透光率低、高温下容易变形、热收缩率高等，此外这些高聚物难以降解，极易形成白色垃圾，会严重破坏生态环境，威胁人类生存。
[0004] 为了实现资源可持续发展，使用新
型材料替代化石原料的需求已经迫在眉睫。纤维素作为廉价的天然高分子材料，具有来源范围广泛，可降解再生，无毒无害，绿色环保等优势，其制备的透明柔性纤维素膜越来越被广泛关注，其巨大的天然储量完全可以满足电子产品对导电薄膜的需求。
[0005] 掺杂
氧化物材料形成的导电膜具有高透光率，低
电阻率以及优良的热学、
力学、化学稳定性。此外，掺杂氧化物具有良好的导电导热性和延展性，因此特别适用于制备透明柔性导电膜。常用的掺杂金属氧化物可以分为氧化铟
锡(ITO)和
铝掺杂氧化物(AZO)两种导电材料。相比于ITO
半导体，AZO半导体已经展现了良好的光电性能、且具有较高的稳定性，更重要的是其原料来源丰富以及无毒和低成本等优势，因此具有重大的研究意义和价值。
[0006] 现有透明导电膜的基底有聚对苯二甲酸乙二酯(PET)膜、聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)等高聚物透明薄膜，这些高分子有机聚合物高温下透光率低、高温下容易变形、热收缩率高等，此外这些高聚物难以降解，极易形成白色垃圾，会严重破坏生态环境，威胁人类生存。纤维素作为廉价的天然高分子材料，具有来源范围广泛，可降解再生，无毒无害，绿色环保等优势。常用的导电材料可以分为导电金属、炭基材料、导电聚合物等，这些导电材料或者其本身不可再生降解，或者其制备过程容易产生有毒有害物质，因此会严重污染环境，因此采用无毒无害的铝掺杂氧化物(AZO)无机半导体材料可以制备绿色环保的透明导电膜。【发明内容】
[0007] 本发明要解决的技术问题，在于提供一种绿色环保透明导电纤维素膜的制备方法及其产品，该制备过程简单易行，而且能够得到表面均匀的导电纤维素膜，具有良好的导电稳定性和透光性，最终可以获得完全可降解的绿色导电材料。
[0008] 本发明是这样实现的：
[0009] 一种绿色环保透明导电纤维素膜的制备方法，所述方法步骤如下：
[0010] (1)取纤维素纸浆溶解在纤维素
溶剂中，通过再生处理制备再生纤维素膜；
[0011] (2)将制备好的再生纤维素膜浸泡后放于恒温恒湿实验室中干燥；
[0012] (3)以干燥好的纤维素膜为基底，并
镀上一层铝掺杂氧化锌导电层，即得高稳定性的绿色环保透明导电纤维素膜；
[0013] 所述导电纤维素膜中纤维素膜的厚度为5-300μm，铝掺杂氧化锌导电层的厚度为100-500μm。
[0014] 进一步地，步骤(1)中的纤维素纸浆为木材溶解浆、非木材溶解浆或
棉花。
[0015] 进一步地，步骤(1)中纤维素溶剂为
N-甲基吗啉-N-氧化物。
[0016] 进一步地，步骤(2)中恒温恒湿处理
温度为24-80℃，处理湿度为20％-60％，干燥处理时间为1-24h
[0017] 进一步地，步骤(3)中利用
真空蒸镀技术制备铝掺杂氧化锌导电层，其中溅射温度为25℃-140℃；溅射功率为40W-160W；溅射压强为1Pa-8Pa；溅射时间为1h-2.5h。
[0018] 进一步地，一种绿色环保透明导电纤维素膜的制备方法制备的绿色环保透明导电纤维素膜，所述绿色环保透明导电纤维素膜以纤维素膜为基底，并镀上一层铝掺杂氧化锌导电层，所述纤维素膜的厚度为5-300μm，铝掺杂氧化锌导电层的厚度为100-500μm。
[0019] 本发明具有如下优点：
[0020] 本发明利用真空蒸镀技术在可降解的纤维素膜表面生长无毒的铝掺杂氧化锌(AZO)导电层，该制备过程简单易行，而且能够得到表面均匀的纤维素导电膜，具有良好的导电稳定性和透光性，最终可以获得完全可降解再生的、无毒无害的绿色导电材料。【具体实施方式】
[0021] 本发明涉及一种绿色环保透明导电纤维素膜的制备方法，所述方法步骤如下：
[0022] (1)取纤维素纸浆溶解在纤维素溶剂中，通过再生处理制备再生纤维素膜；
[0023] (2)将制备好的再生纤维素膜浸泡后放于恒温恒湿实验室中干燥；
[0024] (3)以干燥好的纤维素膜为基底，并镀上一层铝掺杂氧化锌导电层，即得高稳定性的绿色环保透明导电纤维素膜；
[0025] 所述导电纤维素膜中纤维素膜的厚度为5-300μm，铝掺杂氧化锌导电层的厚度为100-500μm。
[0026] 较优的，步骤(1)中的纤维素纸浆为木材溶解浆、非木材溶解浆或棉花；步骤(1)中纤维素溶剂为N-甲基吗啉-N-氧化物。
[0027] 较优的，步骤(2)中恒温恒湿处理温度为24-80℃，处理湿度为20％-60％，干燥处理时间为1-24h。
[0028] 较优的，步骤(3)中利用真空蒸镀技术制备铝掺杂氧化锌导电层，其中溅射温度为25℃-140℃；溅射功率为40W-160W；溅射压强为1Pa-8Pa；溅射时间为1h-2.5h。
[0029] 本发明还涉及上述一种绿色环保透明导电纤维素膜的制备方法制备的绿色环保透明导电纤维素膜，所述绿色环保透明导电纤维素膜以纤维素膜为基底，并镀上一层铝掺杂氧化锌导电层，所述纤维素膜的厚度为5-300μm，铝掺杂氧化锌导电层的厚度为100-500μm。
[0030] 以下结合具体
实施例对本发明作进一步的说明。
[0031] 实施例1：
[0032] 制备绿色环保透明导电纤维素膜
[0033] 步骤(1)、取木材溶解浆溶解在纤维素溶剂中，通过再生处理制备再生纤维素膜；将制备好的再生纤维素膜置于去离子
水中浸泡，每12小时换一次去离子水，更换3次去离子水结束浸泡；
[0034] 步骤(2)、将经过干燥温度40℃，干燥湿度60％，干燥时间4h所得10um厚的再生纤维素膜置于
磁控溅射腔体内；
[0035] 步骤(3)、抽真空至6*10-4Pa，随后调节溅射压强为8Pa，调节溅射温度25℃，调整功率至40W，计时溅射1.25h；制备完成所得导电膜的厚度为10um，电阻为665Ω/□，透明度为80％。
[0036] 实施例2：
[0037] 制备绿色环保透明导电纤维素膜
[0038] 步骤(1)、取棉花溶解在纤维素溶剂中，通过再生处理制备再生纤维素膜；将制备好的再生纤维素膜置于去离子水中浸泡，每12小时换一次去离子水，更换3次去离子水结束浸泡；
[0039] 步骤(2)、将经过干燥温度60℃，干燥湿度30％，干燥时间1h所得300um厚的再生纤维素膜置于磁控溅射腔体内；
[0040] 步骤(3)、抽真空至6*10-4Pa，随后调节溅射压强为5Pa，调节溅射温度80℃，调整功率至120W，计时溅射1h；制备完成所得导电膜的厚度为250um，电阻为893Ω/□，透明度为82％。
[0041] 实施例3：
[0042] 制备绿色环保透明导电纤维素膜
[0043] 步骤(1)、取木材溶解浆溶解在纤维素溶剂中，通过再生处理制备再生纤维素膜；将制备好的再生纤维素膜置于去离子水中浸泡，每12小时换一次去离子水，更换3次去离子水结束浸泡；
[0044] 步骤(2)、将经过干燥温度80℃，干燥湿度60％，干燥时间2h所得100um厚的再生纤维素膜置于磁控溅射腔体内；
[0045] 步骤(3)、抽真空至6*10-4Pa，随后调节溅射压强为3Pa，调节溅射温度100℃，调整功率至80W，计时溅射2.5h；制备完成所得导电膜的厚度为450um，电阻为1250Ω/□，透明度为78％。
[0046] 实施例4：
[0047] 制备绿色环保透明导电纤维素膜
[0048] 步骤(1)、取非木材溶解浆溶解在纤维素溶剂中，通过再生处理制备再生纤维素膜；将制备好的再生纤维素膜置于去离子水中浸泡，每12小时换一次去离子水，更换3次去离子水结束浸泡；
[0049] 步骤(2)、将经过干燥温度25℃，干燥湿度50％，干燥时间24h所得30um厚的再生纤维素膜置于磁控溅射腔体内；
[0050] 步骤(3)、抽真空至6*10-4Pa，随后调节溅射压强为8Pa，调节溅射温度80℃，调整功率至100W，计时溅射1.5h；制备完成所得导电膜的厚度为360um，电阻为370Ω/□，透明度为85％。
[0051] 本发明利用真空蒸镀技术在可降解的纤维素膜表面生长无毒的铝掺杂氧化锌(AZO)导电层，该制备过程简单易行，而且能够得到表面均匀的纤维素导电膜，具有良好的导电稳定性和透光性，最终可以获得完全可降解再生的、无毒无害的绿色导电材料。
[0052] 虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉
本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的
权利要求所保护的范围内。
