[發明專利]一種殼聚糖/纖維素共混膜的制備方法

在審

• 申請號: 201610334145.4
• 申請日: 2016-05-17
• 公開（公告）號: CN105778159A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 程博聞;付冉冉;紀秀杰;宋俊;劉超;汪港;朱菲
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: C08L1/02
• 分類號: C08L1/02;C08L5/08;C08J5/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明的技術方案屬于天然高分子復合材料領域，具體為一種殼聚糖/纖維素共混膜的 制備方法。

背景技術

纖維素和殼聚糖作為自然界中儲量豐富的天然高分子，近年來受到人們的廣泛研究。 將二者共混制得的復合材料利用纖維素提高了共混材料的機械性能，同時保持了殼聚糖優 良的生物相容性和抗菌性，無毒無污染。同時由于二者分子結構的相似性，為殼聚糖/纖維 素復合材料的制備提供了理論依據。纖維素和殼聚糖的多羥基特征使其分子間及分子內具 有較強的氫鍵作用，加上緊密的晶體結構使二者難溶于常規有機溶劑，極大地限制了其應 用。早先報道用三氟乙酸作為溶劑制備殼聚糖和纖維素的共混膜，但是兩種聚合物降解嚴 重，且機械性能受纖維素量的影響較大，表明二者的相容性并不好。后來，在N-甲基嗎 啉-N-氧化物(NMMO)中同時溶解纖維素和殼聚糖制備出復合膜，但是當殼聚糖的質量分數 超過5％時，膜由于相分離變得粗糙，表明NMMO對殼聚糖的溶解效果并不好。此外， NaOH/硫脲的混合溶液也可以制備殼聚糖/纖維素復合膜，但是該溶解體系的操作條件要求 苛刻。離子液體作為近年發現的一種新型綠色溶劑，具有不揮發、化學穩定性好、溶解能 力強、結構和性質可調控等特點，為殼聚糖/纖維素復合材料的制備提供了有利條件。

本發明涉及的制備方法簡單，易于操作，離子液體綠色無污染可回收，所得殼聚糖/ 纖維素共混膜具有良好的生物相容性和生物可降解性，對金黃色葡萄球菌有較好的抑制作 用，能夠促進傷口愈合，在生物醫療和食品工業領域有著廣泛的應用前景。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種殼聚糖/纖維素共混膜的制備方法。

本發明包括以下步驟：

(1)離子液體體系的制備：取氨基酸離子液體適量溶解于咪唑型離子液體中，氨基酸 離子液體的濃度為1～40wt％，得二元離子液體體系；

(2)殼聚糖的溶解：取殼聚糖適量加入步驟(1)中的二元離子液體體系中，濃度為0.05～ 5wt％，攪拌溶解至溶液透明，得殼聚糖離子液體均一溶液；

(3)殼聚糖/纖維素離子液體溶液的制備：取纖維素適量加入步驟(1)中所述的咪唑型離 子液體中，濃度為2～9wt％，攪拌溶解至溶液透明，得纖維素離子液體均一溶液，將步驟 (2)中的殼聚糖離子液體均一溶液加到該纖維素離子液體均一溶液中，繼續攪拌1小時以上 得到溶質質量分數為2～6wt％的殼聚糖/纖維素復合離子液體溶液；

(4)將步驟(3)中的殼聚糖/纖維素復合離子液體溶液真空脫泡，倒在玻璃板上，刮膜棒 刮膜，然后將玻璃板連同共混膜浸入凝固浴中，得凝膠態的膜；

(5)將凝膠態膜洗滌、干燥，得殼聚糖/纖維素共混膜。

步驟(1)中所述的氨基酸離子液體為甘氨酸硝酸鹽、甘氨酸氯乙酸鹽、甘氨酸對甲苯磺 酸鹽、賴氨酸鹽酸鹽、賴氨酸氯乙酸鹽、賴氨酸對甲苯磺酸鹽、脯氨酸鹽酸鹽、脯氨酸硝 酸鹽、脯氨酸氯乙酸鹽或脯氨酸對甲苯磺酸鹽中的任意一種。

步驟(1)中所述的咪唑離子液體為1-烯丙基-3-甲基咪唑氯鹽(AMIMCl)、1-乙基-3-甲基 咪唑氯鹽(EMIMCl)或1-(2-羥乙基)-3-甲基咪唑氯鹽([HeMIM]Cl)中的任意一種。

步驟(3)中所述的殼聚糖與纖維素質量比為1～50∶50～99。

步驟(4)中所述的凝固浴為甲醇、乙醇、丙酮或水中的一種或幾種。

本發明具有以下特點：

1、通過向咪唑型離子液體中加入少量氨基酸離子液體，既賦予二元離子液體體系溶 解殼聚糖的能力，又不影響纖維素的溶解，同時降低成本。離子液體為溶劑，綠色環保可 回收。

2、所得共混膜結構致密，具有良好的力學性能和抗菌性能，在生物醫療和食品工業 領域有著廣泛的應用前景。

3、二元離子液體體系可回收，節約成本，綠色環保。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1為本發明所述殼聚糖/纖維素共混膜的形貌圖。

圖2為本發明所述殼聚糖/纖維素共混膜的橫截面圖。

圖3為純纖維素膜及添加不同量殼聚糖共混膜對金黃色葡萄球菌的抗菌性能。

具體實施方式

實施例1