[發明專利]一種纖維素/ZnAl水滑石復合膜的制備方法及其用途

有效

• 申請號: 201910471421.5
• 申請日: 2019-05-31
• 公開（公告）號: CN110218358B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 張愛清;蔣志偉
• 申請（專利權）人: 中南民族大學
• 主分類號: C08L1/02
• 分類號: C08L1/02;C08K3/28;C08J5/18;C08J3/205;C01G9/00
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所(普通合伙) 42001
• 代理人: 余曉雪

本發明屬于天然高分子化學技術領域，具體公開了一種纖維素/ZnAl水滑石復合膜的制備方法及其用途。該材料的基本組成為纖維素和水滑石納米片。該方法用預冷的NaOH和硫脲的組合水溶液為溶劑，將纖維素和ZnAl水滑石按不同配比倒入上述溶劑，直接溶解纖維素和分散水滑石，然后離心脫泡，鋪設成膜，經硫酸鈉溶液或者酒精凝固浴凝固成形，干燥后即得到纖維素/ZnAl水滑石共混膜。這種膜具有良好的力學性能、阻燃性、抗菌活性，且具有無毒、無害、安全性高及可生物降解性。這種膜在醫藥、食品及環保等領域具有良好應用前景，而且生產過程簡單、方便、無污染。

技術領域

本發明屬于天然高分子化學技術領域，具體公開了一種纖維素/ZnAl水滑石復合膜的制備方法及其用途。

背景技術

隨著商業進步，食品和醫用包裝材料的發展成為廣受關注的前沿熱點。目前此類包裝材料大量使用PE、PP、PET等塑料，雖然它們的力學性能較好，但是難回收，難降解，對環境具有很大的破壞和污染，甚至長時間使用會對人體有不好的影響。在石化資源日益減少和環境污染的大背景下，尋求和開發一種天然可降解的生物材料，來替代傳統的塑料包裝材料，已成為當前材料領域研究熱點。纖維素是自然界最豐富、可再生的非食用生物質資源，其結構為由β-(1，4)鏈接的D-吡喃葡萄糖單體組成的線性高聚物。具有原料來源廣，生物相容性好，易降解等優點，因此可以作為食品和醫用包裝的良好材料。但是，它們缺乏抗菌性和阻氣性，限制了此類材料在食品和醫用包裝材料的應用。最近，通過復合納米粒子制備高分子新功能材料已得到廣泛重視。通過復合納米粒子可以保持原有材料的功能與特性，并且引入新的協同性質，與化學改性相比，易于實現工業化。水滑石(LDHs)是一種具有層狀結構的雙羥基陰離子黏土，具有比表面大，熱穩定性和化學穩定性優異等特點。其化學通式為【M²⁺_1-XM³⁺_x(OH)₂】(An^-)_x/n·H₂O，式中M²⁺、M³⁺分別代表二價和三價金屬陽離子下標X代表M³⁺的含量，通常情況下0.2X0.33，An^-表示層間可交換的陰離子，由于LDHs層板M²⁺、M³⁺以及層間陰離子An^-的可調配性，可以有效調節水滑石材料的結構和功能。近年來，有大量文獻報道將其作為抗菌添加劑制備抗菌復合材料的研究。

發明內容

針對現有技術中存在的問題和不足，本發明的目的是提供一種纖維素/ZnAl水滑石復合膜及其制備方法和用途，該復合膜強度較高并具有較好的抗菌性能、制備工藝簡單、無環境污染、操作方便、成本低。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案如下：一種纖維素/ZnAl水滑石復合膜，由纖維素和ZnAl水滑石納米片組成。其中，纖維素和ZnAl水滑石的質量比為100：(1-30)，優選為100：(3-20)，更優選為100：(10-20)。

優選的，所述纖維素為棉短絨纖維素，更優選的，其聚合度不超過600。

本發明還提供了上述纖維素/ZnAl水滑石復合膜的制備方法，包括如下步驟：