[發明專利]納米微晶纖維素增強殼聚糖/瓜爾膠復合膜的制備方法

有效

• 申請號: 201610178061.6
• 申請日: 2016-03-28
• 公開（公告）號: CN105622991B
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發明（設計）人: 唐艷軍;張馨琪
• 申請（專利權）人: 臺州浩展嬰兒用品有限公司
• 主分類號: C08L5/08
• 分類號: C08L5/08;C08L5/00;C08L1/02;C08J5/18;C08B15/02;B65D65/46
• 代理公司: 杭州奧創知識產權代理有限公司 33272
• 代理人: 王佳健

本發明公開了一種納米微晶纖維素增強殼聚糖/瓜爾膠復合膜的制備方法。本發明首先配制殼聚糖溶液和瓜爾膠溶液，并將殼聚糖溶液與瓜爾膠溶液按照一定的體積比混合，得到混合均勻的殼聚糖/瓜爾膠溶液。其次以微晶纖維素粉末制備出納米微晶纖維素懸浮液，再配制的納米微晶纖維素懸浮液；將不同配比的納米微晶纖維素懸浮液添加至殼聚糖/瓜爾膠混合溶液中，用高速分散機分散、超聲，得到殼聚糖/瓜爾膠/納米微晶纖維素混合溶液。最后取一定量殼聚糖/瓜爾膠/納米微晶纖維素混合溶液澆鑄到亞克力板上，恒溫放于鼓風干燥箱中烘干，可得殼聚糖/瓜爾膠/納米微晶纖維素復合膜。本發明將天然高分子與合成高分子相互混合，賦予了混合物優異的綜合性能。

技術領域

本發明涉及復合膜材料領域，具體涉及一種納米微晶纖維素增強殼聚糖/瓜爾膠復合膜的其制備方法，生產出無毒、生物可降解的高性能環境友好型復合膜。

背景技術

殼聚糖（chitosan）是由自然界廣泛存在的幾丁質（chitin）經過脫乙酰作用得到的，不溶于水和堿溶液，能溶于pH<6.5的稀酸，是無毒、無氣味、略帶甜味的白色粉末，分子式（C₆H₁₁NO₄）_n，分子量為（160.9）_n，pH值7.0-8.0，粘度50-800 mPa·s。殼聚糖擁有良好的透氣性、成膜性、血液相容性、安全性以及微生物降解性，從而在醫藥、食品、化工、化妝品、水處理、生物醫學工程等諸多領域廣泛應用。瓜爾膠（Guargum）為一種半乳甘露聚糖，含量98%，可溶于冷水和熱水，不溶于油、油脂、烴、酮和酯。水溶液為無味、無臭、無毒、呈中性的淡灰色透明液體，在水中還呈現高黏性，粘度變化取決于顆粒的大小、pH、溫度等。瓜爾膠可作乳化穩定劑和增稠劑，也用作頭發及皮膚的調理劑、抗靜電劑及增稠劑。

殼聚糖與瓜爾膠的復合膜是無毒的，具有良好的抗菌性、生物相容性，是生物可降解的環境友好型復合膜，能有效地減少環境方面的問題，有望運用于食品包裝領域。

納米微晶纖維素（Nanocrystalline cellulose, NCC），是對纖維素進行一定處理，將纖維素中的無定形區及低結晶度的結晶區破除，提取得到的一種纖維素結晶體。NCC近似棒狀，直徑約30-80nm，長度約300-600nm，納米微晶纖維素具有優異的力學性能、巨大的比表面積（～70）、高結晶度（>70%）、高楊氏模量、高強度(7500MPa)、超精細結構和高透明性，良好的生物可降解性與生物相容性以及穩定的化學性能。鑒于其獨特的物理化學性能，其在精細化工、醫藥、食品、超微復合材料、熱交換材料和新能源等領域具備強大應用潛力。因此，納米微晶纖維素的研究與開發具有重要的科學意義與應用價值。

納米微晶纖維素強的極性和大的比表面積，使得它與水有強烈的相互作用，容易形成纏繞的網狀結構，使溶液具有凝膠狀行為，增強溶液的流動阻力，增大溶液的粘度，因此將納米微晶纖維素添加到殼聚糖/瓜爾膠混合體系中能起到明顯增強作用。研究和開發相關制備工藝生產一種殼聚糖/瓜爾膠/納米微晶纖維素復合膜具有重要實踐價值和環保價值。

發明內容

基于納米微晶纖維素的增強作用，本發明的目的是提供一種納米微晶纖維素增強殼聚糖/瓜爾膠復合膜的制備方法，生產出無毒、生物相容性好、生物可降解的環境友好型復合膜，減少環境問題，也有望為食品包裝領域提供一種新方法。

本發明的目的是通過下述技術方案實現的：

（1）首先，配制一定濃度的殼聚糖溶液和瓜爾膠溶液，并將殼聚糖溶液與瓜爾膠溶液按照一定的體積比混合，得到混合均勻的殼聚糖/瓜爾膠溶液。

（2）其次，用酸水解的方法以微晶纖維素粉末制備出納米微晶纖維素懸浮液，再配制一定固含量的納米微晶纖維素懸浮液；將不同配比的納米微晶纖維素懸浮液添加至殼聚糖/瓜爾膠混合溶液中，用高速分散機分散、超聲，得到殼聚糖/瓜爾膠/納米微晶纖維素混合溶液。