[發(fā)明專利]一種殼聚糖納米纖維素納米二氧化鈦復(fù)合膜的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810200087.5
• 申請(qǐng)日: 2018-03-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108440794A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊欣;王杰;翁連進(jìn);韓媛媛;唐雪平;耿頔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華僑大學(xué)
• 主分類號(hào): C08L1/04
• 分類號(hào): C08L1/04;C08L5/08;C08K5/053;C08K3/22;C08J5/18;B65D65/46
• 代理公司: 廈門市首創(chuàng)君合專利事務(wù)所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭;姜謐

本發(fā)明公開(kāi)了一種殼聚糖納米纖維素納米二氧化鈦復(fù)合膜的制備方法。本發(fā)明以納米纖維素、納米二氧化鈦為功能性填料，采用溶液共混的方法制得殼聚糖/納米纖維素/納米二氧化鈦三元復(fù)合膜，系統(tǒng)地對(duì)其制備工藝條件和物料配方進(jìn)行優(yōu)化，通過(guò)納米纖維素、納米二氧化鈦的共混改性可望實(shí)現(xiàn)納米纖維素和納米二氧化鈦在復(fù)合膜中的高分散性進(jìn)而發(fā)揮納米纖維素的高強(qiáng)度以及納米二氧化鈦的良好抗菌性能，提高復(fù)合膜材料的力學(xué)性能和抗菌性，為研發(fā)基于殼聚糖的可降解抗菌包裝膜提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和技術(shù)支撐。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于抗菌可降解復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種殼聚糖納米纖維素納米二氧化鈦復(fù)合膜的制備方法。

背景技術(shù)

甲殼素是地球上存在的產(chǎn)量第二大的天然有機(jī)化合物，而殼聚糖是甲殼素的脫乙酰產(chǎn)物，是一種具有生物可降解性、生物相容性以及無(wú)毒等優(yōu)點(diǎn)的陽(yáng)離子多糖。殼聚糖中帶正電荷的基團(tuán)可以和帶有負(fù)電荷的物質(zhì)相互作用，形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。殼聚糖具有良好的成膜性、抗菌性、吸濕性、保濕性、抗凝血和促進(jìn)傷口愈合的作用以及抗腫瘤作用。殼聚糖具有的這些優(yōu)良性質(zhì)使其成為在食品保鮮和包裝領(lǐng)域非常有前途的包裝材料。近年來(lái)，人們以殼聚糖為基質(zhì)進(jìn)行了一系列關(guān)于食品保鮮膜的研究，發(fā)現(xiàn)殼聚糖膜的性質(zhì)受到殼聚糖的來(lái)源、分子量、脫乙酰度、制備膜方法以及增塑劑等因素的影響。將殼聚糖作為包裹材料，可以在一定程度上起到阻隔包裝物與空氣中氣體的交換，防止水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流失的作用。然而，殼聚糖自身的結(jié)構(gòu)和特性決定了殼聚糖膜材料在食品包裝和保鮮方面應(yīng)用時(shí)還存在機(jī)械性能不高、熱穩(wěn)定性差等問(wèn)題，另外殼聚糖的抗菌能力還受到膜的親水性和使用環(huán)境條件的影響，抗菌藥效時(shí)間短。因此，進(jìn)一步開(kāi)展殼聚糖的改性研究對(duì)于推動(dòng)其在食品包裝和保鮮中的應(yīng)用已是迫在眉睫的重要任務(wù)。

共混改性是聚合物改性的常用方法，在單一聚合物組分中加入其它聚合物改性成分，可取長(zhǎng)補(bǔ)短，消除各單一聚合物組分性能上的弱點(diǎn)，獲得綜合性能優(yōu)異的高分子材料。為了提高殼聚糖的性能，可以通過(guò)與其它有機(jī)或無(wú)機(jī)材料共混改性，進(jìn)而改進(jìn)其機(jī)械性能，同時(shí)降低生產(chǎn)成本以及獲得新的功能。

纖維素來(lái)源廣泛，是自然界中最豐富的天然高分子聚合物。纖維素來(lái)源于纖維素，是一種直徑在1～100nm之間，長(zhǎng)度為幾十到幾百納米之間的剛性棒狀纖維素。由于納米纖維素的高強(qiáng)度、高結(jié)晶度、高楊氏模量、高純度等優(yōu)異性能，其在材料合成上顯示出高強(qiáng)度和楊氏模量等，加之納米纖維素具有生物材料的輕質(zhì)、生物相容性、可降解及再生等特性，使其在高性能復(fù)合材料中顯示出巨大的應(yīng)用前景。納米纖維素的強(qiáng)度是迄今生產(chǎn)的強(qiáng)度最高的碳納米管強(qiáng)度的25％，使其具有取代金屬和陶瓷的潛質(zhì)。

納米二氧化鈦是近十年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型光催化環(huán)境友好型無(wú)機(jī)材料，可用于空氣凈化、污水處理等，現(xiàn)已成為新一代的無(wú)機(jī)抗菌凈化材料，越來(lái)越受到人們的重視。納米二氧化鈦無(wú)毒、無(wú)味、無(wú)刺激性、熱穩(wěn)定性與耐熱性好并且具有即效性好、抗菌能力強(qiáng)、抗菌譜廣、抗菌效果持久等優(yōu)點(diǎn)。納米二氧化鈦不僅能在紫外光的激發(fā)下產(chǎn)生具有殺菌作用的羥基自由基，在可見(jiàn)光及微弱的光源下，經(jīng)過(guò)改性的納米二氧化鈦亦顯示出良好的殺菌作用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種殼聚糖納米纖維素納米二氧化鈦復(fù)合膜的制備方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種殼聚糖納米纖維素納米二氧化鈦復(fù)合膜的制備方法，包括如下步驟：

(1)制備納米纖維素懸浮液，具體如下：

a、在冰水浴中，邊攪拌邊將微晶纖維素與硫酸溶液混合，得懸浮液，其中，微晶纖維素與硫酸溶液的質(zhì)量比為1∶8～9，硫酸溶液的濃度為50～70wt％；

b、將上述懸浮液于40～50℃繼續(xù)攪拌90～120min，得酸解料；

c、將上述酸解料離心后去，去除上清，得沉淀；

d、將上述沉淀在冰水浴中超聲處理30～90min，接著用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至中性，即得所述納米纖維素懸浮液；