[發明專利]用菠蘿葉制作纖維素抑菌復合膜及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201810435279.4
• 申請日: 2018-05-09
• 公開（公告）號: CN108484953A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 許希杰
• 申請（專利權）人: 臺州驪威環保科技有限公司
• 主分類號: C08J7/06
• 分類號: C08J7/06;C08J5/18;C08L1/02;C08K3/04;C08K3/08;D21B1/30;D21C5/00;D21H11/12
• 代理公司: 嘉興永航專利代理事務所(普通合伙) 33265
• 代理人: 蔡鼎

本發明公開了一種用菠蘿葉制作纖維素抑菌復合膜的制備方法，包括以下步驟：(1)將菠蘿葉曬干、粉碎，過100目篩，得到菠蘿葉粉末加入NaOH溶液中，活化，過濾，純水洗滌，烘干，加入含有離子液體的酶提取液中，微波提取，過濾，濃縮，烘干，得到纖維素粉末；(2)將步驟(1)制備的纖維素粉末溶于乙醇中，超聲，制成膜液，流延成膜，浸入水中，取下，得到菠蘿葉纖維素膜；(3)將氧化石墨烯?鋅納米復合物加入水中，超聲得到均勻的分散液；將步驟(2)制備的菠蘿葉纖維素膜浸入分散液中，浸泡，取出，烘干，得到氧化石墨烯?鋅納米復合物纖維素抑菌復合膜。本發明制備的抑菌復合膜無毒可降解，抑菌效果好，經濟環保。

技術領域

本發明涉及薄膜制造領域，具體涉及一種抑菌復合膜材料的制備方法。

背景技術

菠蘿在我國年產量高，其中2013年達138.6萬噸。菠蘿葉纖維具有抑菌、消臭等保健性能，其開發利用具有巨大的發展前景。菠蘿葉纖維結晶區的纖維大分子排列整齊、有規律，且纖維素分子的多羥基結構及強氫鍵作用使其結晶度和取向度較高，化學反應活性低，從而導致其應用受到限制。因此，通過深加工提高菠蘿葉纖維的附加價值，使其在多領域得以廣泛應用，對促進菠蘿產業發展具有重要的經濟價值和現實意義。

氧化石墨烯(graphene oxide)是石墨烯的氧化物，其顏色為棕黃色，市面上常見的產品有粉末狀、片狀以及溶液狀的。因經氧化后，其上含氧官能團增多而使性質較石墨烯更加活潑，可經由各種與含氧官能團的反應而改善本身性質。同時，氧化石墨烯作為金屬納米粒子載體，可顯著提高納米粒子的穩定性。因此，與金屬復合的石墨烯基材料既可保留組分自身的性能，還能通過協同作用，增強基體材料的特性并賦予其一些新的功能。現代研究表明，氧化石墨烯-鋅納米復合材料對各種病原體都顯示出顯著的抗菌活性。

在中國專利ZL 201310550251.2名稱為“一種抑菌復合膜材料的制備方法”公開了一種抑菌復合膜材料的制備方法，這種方法包括原料混合，聚酰胺酸/r-Al2O3前驅體的制備，鋪膜，復合薄膜的制備和烘干五個工藝過程，所述鋪膜過程，通過嚴格控制烘箱中的溫度和保溫時間，對工藝要求高，且制備成本高，不易實現產業化。在中國專利ZL201610838574.5名稱為“一種控釋抑菌性食用復合膜及其制備方法”公開了一種控釋抑菌性食用復合膜及其制備方法，該方法以大豆分離蛋白為主要基質，按特定的比例加入甘油、果膠、乳酸鏈球菌素(nisn)、乳酸鈉等物質以提升膜的抑菌性及其機械性能，通過超聲輔助技術進行三次涂布制成一種控釋的可食性抑菌蛋白復合膜。但是該復合膜貯存時間短，容易變質失效，且制備成本高。

發明內容

為了解決上述的技術問題，本發明一種用菠蘿葉制作纖維素抑菌復合膜及其制備方法和應用。本發明制備的纖維素抑菌復合膜由農業廢棄物菠蘿葉提取制備得到，安全可降解，節能環保，制備工藝簡單，成本低廉，保質期久，易于實現產業化。

本發明提供一種用菠蘿葉制作纖維素抑菌復合膜的制備方法，包括以下步驟：

(1)菠蘿葉中提取纖維素：將菠蘿葉曬干、粉碎，過100目篩，得到菠蘿葉粉末；將菠蘿葉粉末加入NaOH溶液中，50℃振蕩反應3h活化，過濾，純水洗滌至中性后烘干，固體加入含有0.01mol/L離子液體的酶提取液中，微波提取2h后過濾，水浴濃縮至1/4體積，烘干，得到纖維素粉末；

(2)菠蘿葉纖維素膜的制備：將步驟(1)制備的纖維素粉末溶于無水乙醇中，超聲30min，制成膜液，在潔凈的四氟乙烯板上流延成膜，待平整后浸入到足量的水中浸泡到膜片可剝離，取下，得到菠蘿葉纖維素膜；

(3)氧化石墨烯-鋅納米復合物纖維素抑菌復合膜的制備：將氧化石墨烯-鋅納米復合物加入水中，超聲得到均勻的分散液；將步驟(2)制備的菠蘿葉纖維素膜浸入分散液中，50℃浸泡3h，取出，烘干，得到氧化石墨烯-鋅納米復合物纖維素抑菌復合膜。

作為本發明進一步的改進，NaOH溶液的濃度為5mol/L。