[發(fā)明專利]納米纖維網(wǎng)絡(luò)自增強(qiáng)細(xì)菌纖維素水凝膠及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910257423.4
• 申請日: 2019-04-01
• 公開（公告）號: CN110483840B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王華平;張茗皓;陳仕艷;盛楠;吳擢彤;王寶秀;姚晶晶;張冬;梁欠倩
• 申請（專利權(quán)）人: 東華大學(xué)
• 主分類號: C08L1/02
• 分類號: C08L1/02;C08J3/075;C08J3/24
• 代理公司: 上海統(tǒng)攝知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31303
• 代理人: 辛自豪

1.納米纖維網(wǎng)絡(luò)自增強(qiáng)細(xì)菌纖維素水凝膠的制備方法，其特征是：將細(xì)菌纖維素納米纖維漿粕加入到溶劑中至部分溶解形成懸浮液后，向其中加入交聯(lián)劑進(jìn)行化學(xué)交聯(lián)，再去除多余的交聯(lián)劑和所述溶劑中除水以外的組分，即得納米纖維網(wǎng)絡(luò)自增強(qiáng)細(xì)菌纖維素水凝膠；

細(xì)菌纖維素納米纖維漿粕的固含量為2~10wt%，細(xì)菌纖維素納米纖維漿粕中的細(xì)菌纖維素的聚合度為2500~6000；細(xì)菌纖維素納米纖維漿粕是通過將細(xì)菌纖維素濕膜粉碎打漿后進(jìn)行離心處理得到的；

溶劑為氫氧化鋰和尿素的混合水溶液，其中，氫氧化鋰和尿素的質(zhì)量含量分別為4.3~4.7%和20~30%；開始加入交聯(lián)劑時(shí)，懸浮液的固含量為2~6wt%；

細(xì)菌纖維素納米纖維的直徑為15~40nm，長度大于5μm；

部分溶解的溫度為-35~-5℃，時(shí)間為20~60min；部分溶解時(shí)伴以攪拌；懸浮液中的細(xì)菌纖維素納米纖維的直徑為5~40nm，長度為0.05~20μm。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，粉碎打漿采用均質(zhì)機(jī)、輥磨機(jī)或微流射高壓均質(zhì)機(jī)，粉碎打漿的速率為4000~10000rpm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，交聯(lián)劑為環(huán)氧氯丙烷或環(huán)硫氯丙烷；交聯(lián)劑與懸浮液中的纖維素上脫水葡萄糖單元的摩爾比為0.1~16.6:1；化學(xué)交聯(lián)的溫度為-10℃~80℃，時(shí)間為6~72h。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，去除多余的交聯(lián)劑和所述溶劑中除水以外的組分是通過洗滌實(shí)現(xiàn)的，洗滌采用的方式為浸泡、沖洗或透析。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，洗滌用液為水，洗滌時(shí)間為0.5~72h。

6.采用權(quán)利要求1~5任一項(xiàng)所述的方法制得的納米纖維網(wǎng)絡(luò)自增強(qiáng)細(xì)菌纖維素水凝膠，其特征是：主要由具有Ⅰ型纖維素結(jié)晶的細(xì)菌纖維素、Ⅱ型纖維素結(jié)晶、纖維素?zé)o規(guī)分子鏈和水組成；

具有Ⅰ型纖維素結(jié)晶的細(xì)菌纖維素以納米纖維網(wǎng)絡(luò)a的形式存在，納米纖維的直徑為10~100nm；Ⅱ型纖維素結(jié)晶及纖維素?zé)o規(guī)分子鏈以網(wǎng)絡(luò)b形式存在；網(wǎng)絡(luò)a和網(wǎng)絡(luò)b通過化學(xué)鍵和氫鍵的作用相互交織在一起。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的納米纖維網(wǎng)絡(luò)自增強(qiáng)細(xì)菌纖維素水凝膠，其特征在于，具有Ⅰ型纖維素結(jié)晶的細(xì)菌纖維素、Ⅱ型纖維素結(jié)晶、纖維素?zé)o規(guī)分子鏈和水的質(zhì)量含量分別為1~9%、1~9%、1~9%和91~96%，且各組分的質(zhì)量含量百分比的總和為100%。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的納米纖維網(wǎng)絡(luò)自增強(qiáng)細(xì)菌纖維素水凝膠，其特征在于，納米纖維網(wǎng)絡(luò)自增強(qiáng)細(xì)菌纖維素水凝膠的壓縮模量為0.5~1.0MPa，壓縮強(qiáng)度為1.0~3.5MPa，壓縮斷裂應(yīng)變?yōu)?1~67%，拉伸楊氏模量為0.3~1.3MPa，拉伸強(qiáng)度為0.3~1.0MPa，斷裂伸長率為73~93%。