[發明專利]一種纖維素微凝膠膜的制備方法

在審

• 申請號: 201811332387.5
• 申請日: 2018-11-09
• 公開（公告）號: CN109400962A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 王鴻儒;姚一軍;柴雍;王瑞瑞
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: C08L1/02
• 分類號: C08L1/02;C08L89/00;C08K5/1515;C08J5/18;C08J3/24
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 張皎

本發明公開的一種纖維素微凝膠膜的制備方法，步驟1：稱取纖維素、蛋白、氫氧化鈉、尿素及水；步驟2：制備蛋白溶液；步驟3：制備纖維素蛋白溶液；步驟4：向纖維素蛋白混合液中加入環氧氯丙烷，室溫攪拌，反應后，經透析、分散、靜置、分離，得到纖維素微凝膠；步驟5：將形成的纖維素微凝膠進行蒸發，在鑄膜板上進行攤膜，干燥，得到纖維素微凝膠膜。本發明的纖維素微凝膠膜的制備方法，將蛋白與纖維素在偶聯劑環氧氯丙烷的作用下發生偶聯聚合，形成共價偶聯的天然高分子聚合物纖維素微凝膠膜，該纖維素微凝膠膜比水溶性纖維素衍生物具有更高的干、濕態機械性能，抗水性強，同時透光性高。

技術領域

本發明屬于微凝膠膜制備技術領域，涉及一種纖維素微凝膠膜的制備方法。

背景技術

目前，石油、煤炭等不可再生資源的日益短缺，可再生能源得到國際社會和大多數國家的高度重視，構建生物質聚合物材料成為研究熱點。纖維素和蛋白均屬于天然高分子材料，來源廣泛、可再生、無污染、能完全生物降解，是制備生物質聚合物的環保材料。從涂層生態化來講，皮革涂飾劑正在從合成材料向生物質材料發展，生物質涂飾劑品種少，工業化程度低；如生物質聚氨酯、酪素、明膠、醋酸纖維素(CA)、硝化纖維素(NC)等。酪素、明膠蛋白成膜硬脆，吸水性太強，耐干、濕擦性差，在潮濕環境中易受細菌侵蝕而變質，只能作為一種輔料用于皮革涂飾劑；水性聚氨酯、水性CA和NC分散體在水性化過程需使用大量的有機溶劑，有機溶劑會產生大量的污染，且需增加有機溶劑的分離和回收裝置，致使生產成本提高。NC耐光性差，易黃變；CA價格昂貴。為此，急需開發新型的全生物質材料拓展皮革涂飾劑種類，促進皮革涂飾劑向更環保領域發展。

現有的纖維素蛋白復合膜均是利用相分離技術獲得的。再生纖維素(RC)濕態膜制備方法，將纖維素溶液液在周圍環境中進行溶劑和非溶劑的交換，使原來穩定的溶液發生相轉變，最終分相固化成膜；然后將濕態RC膜浸泡在蛋白溶液中，干燥獲得RC/蛋白復合膜，該方法獲得的膜在濕態條件下易溶脹且蛋白易流失。為了克服蛋白易流失的缺點對RC的進一步改性，制備具有共價交聯的RC/蛋白質復合膜，通過TEMPO體系氧化的RC/蛋白質膜、高碘酸鹽氧化的RC/蛋白膜及交聯劑(京尼平或戊二醛)交聯的與RC/蛋白膜等，改善RC/蛋白復合膜在濕態下的應用能力，且蛋白能夠穩定在復合膜體系中存在。然而，通過非均相改性得到的薄膜易起皺、均勻性差、結構不可控，受凝固浴組成、凝固溫度、凝固時間、添加劑和后處理等各種因素的影響，且再生過程需耗費大量的有機、無機溶劑，兩次成型，工序復雜。

發明內容

本發明的目的在于提供一種纖維素微凝膠膜的制備方法，制得的纖維素微凝膠膜具有好的干、濕態力學性能和耐水性，且安全無毒性。

本發明所采用的技術方案是：一種纖維素微凝膠膜的制備方法，具體包括以下步驟：

步驟1：稱取纖維素、蛋白、氫氧化鈉、尿素及水；

步驟2：制備蛋白溶液；

將蛋白、氫氧化鈉和尿素，放入水中，在50～60℃下，攪拌直至蛋白完全溶解，得到蛋白溶液；

步驟3：制備纖維素蛋白溶液；

將步驟2得到的蛋白溶液持續攪拌預冷，在加入纖維素，攪拌10～20min，靜置，得纖維素蛋白混合液；

步驟4：向纖維素蛋白混合液中加入環氧氯丙烷，室溫攪拌，反應后，經透析、分散、靜置、分離，得到纖維素微凝膠；

步驟5：將形成的纖維素微凝膠進行蒸發，在鑄膜板上進行攤膜，干燥，得到纖維素微凝膠膜。

本發明的特點還在于，

步驟1中纖維素與蛋白的質量比為1：0.7～1；纖維素與氫氧化鈉的質量比為1：1～1.3；纖維素與尿素的質量比為1：1.4～1.7；纖維素與水的質量比為1：11.6。