CN105754148A - 一种天然胶体复合纤维膜 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种天然胶体复合纤维膜及其制备方法，其特征在于包含以下重量分数的组分：魔芋胶15～20份，海藻酸钠40～45份，卡拉胶20～25份，弱碱性钠盐2～3份，水溶性钾盐8～10份，海藻糖2～15份。本发明提供的复合胶体纤维膜表观似布非布，具有弹性大、吸水快、可折叠、亲肤感好的特性，可直接浸泡营养液后，用作面膜、眼膜；此外复合胶体纤维膜具有绿色天然、低毒、生物相容性高、透气性高、抑菌等优良特性，预示着在生物医药、食品领域具有广泛的应用前景。

Description

一种天然胶体复合纤维膜
技术领域
本发明涉及一种天然胶体复合纤维膜，既属于天然高分子领域，也属于材料工程领域。
背景技术
高分子水凝胶是一类集吸水、保水、缓释于一体并且发展迅速的功能高分子材料，其应用已渗透到农、林、牧、园艺、沙漠防治、生物医药、建筑、石油化工、日用化工、食品、电子和环保等各领域，并仍在向更广阔的领域拓展。
水凝胶从来源分类可分为天然水凝胶和合成水凝胶，其中天然水凝胶因其绿色、低毒、生物相容性高等优良特性占据主导地位。天然水凝胶按照组分构成又分为单体水凝胶和复合胶体水凝胶，其中单体水凝胶的弹性、吸水性、保水性等性质稍逊于复合胶体水凝胶。
针对复合胶体水凝胶国内外学者开展了一系列的研究工作。专利一种制备高强度壳聚糖/纤维素复合水凝胶膜的方法(申请号：201310405055.6)通过一定的技术手段制备壳聚糖/纤维素复合水凝胶膜，显著的提高和复合凝胶膜的强度。专利一种复合壳聚糖医用凝胶膜及其制备方法(申请号：201210260054.2)采用不同分子量段的壳聚糖复合而制成凝胶，该复合壳聚糖医用凝胶膜在抗菌、成膜透气等性能比单一分子量段的壳聚糖优秀。上述技术借助于不同胶体的协调作用，使水凝胶相关特性得到改良。
本发明将海藻酸钠钙化产生的短纤维均匀的分散于魔芋胶、卡拉胶协同凝胶中，制备了一种弹性高、韧性足、吸水快、可折叠、亲肤感好的复合胶体纤维膜。这种复合胶体纤维膜不仅可直接浸泡营养液后，用作面膜、眼膜；此外还复合胶体纤维膜具有低毒、生物相容性高、透气性高、抑菌等优良特性，预示着在生物医药、食品领域具有广泛的应用前景。
发明内容
本发明的目的是提供一种天然胶体复合纤维膜，这种复合胶体纤维膜具有弹性高、韧性足、透气性好、吸水快、可折叠、亲肤感好、抑菌的优良特性，表观形态似布非布。
为了实现上述目的本发明采用的技术方案是一种天然胶体复合纤维膜，其特征在于包含以下重量分数的组分：魔芋胶15～20份，海藻酸钠40～45份，卡拉胶20～25份，弱碱性钠盐2～3份，水溶性钾盐8～10份，海藻糖2～15份。
对技术方案进一步改进：其特征在于权利要求1中所述弱碱性钠盐为碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或两种。
对技术方案进一步改进：其特征在于权利要求1中所述水溶性钾盐为氯化钾、硫酸钾、硝酸钾中的一种或几种。
一种天然胶体复合纤维膜，其特征在于复合胶体纤维膜的制备方法包含以下步骤：
(1)将各组分事先溶于适量的甘油中；
(2)加入30倍组分重量的水搅拌至各组分充分溶解；
(3)将溶解完全的胶液过滤、减压脱泡后，注入膜槽中，搅拌加热至90℃并保持30min，自然冷却至成型；
(4)冷却成型的胶体要浸泡在含有钙凝固浴的槽中，钙化5-10min，主要目的是将海藻酸钠钙化变成海藻酸钙纤维，其中该凝固浴为5％的氯化钙溶液、2％柠檬酸的混合液或2％柠檬酸、3％柠檬酸钙的混合液；
(5)将复合胶体纤维膜用水清洗、浸泡，去除多余的无机盐离子；
(6)最后通过冷冻干燥制的复合胶体纤维膜。
本发明复合胶体纤维膜表观似布非布，具有弹性大、吸水快、可折叠、亲肤感好的特性，可直接浸泡营养液后，用作面膜、眼膜；此外复合胶体纤维膜具有绿色天然、生物相容性高、透气性高、抑菌等优良特性，预示着在生物医药、食品领域具有广泛的应用前景。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：
1、充分利用魔芋胶、卡拉胶之间的协同凝胶性，巧妙的将海藻酸钠钙化形成的短纤维均匀分散于其中，制备出表观似布非布的新型纤维膜。
2、海藻酸钠钙化后形成海藻酸钙纤维，参与最终膜的框架结构，增强了膜的韧性，提高了膜的透气性，使膜可折叠，同时大大提升了膜的吸水性及抑菌性，这对扩展其应用具有重要的意义。
3、钙型凝固浴为弱酸性环境，中和弱碱性组分，使复合胶体纤维膜呈现弱酸性，更有益于适应机体。
4、海藻糖具有超强的保持细胞活力和生物大分子活性，在高温、干燥、强紫外线等环境下，可在细胞表层形成一层特殊的保护膜，不仅能保持皮肤原有的营养和水分，还能滋养皮肤细胞。同时可以避免皮肤晒伤，减少黑色素沉淀，有效抗衰老。
5、本发明制备工艺简单，以天然生物大分子原料制备得到复合胶体纤维膜，且各天然大分子组分未经特殊改性或官能团修饰，均以非衍生物形式存在于所述复合胶体纤维膜中。
具体实施例
实施例1
表1
组分构成 用量/份 备注
魔芋胶 15
海藻酸钠 45
卡拉胶 25
碳酸钠 3 弱碱性钠盐
硫酸钾、硝酸钾 10 水溶性钾盐
海藻糖 2
(1)将各组分事先溶于适量的甘油中；
(2)加入30倍组分重量的水搅拌至各组分充分溶解；
(3)将将溶解完全的胶液过滤、减压脱泡后，注入膜槽中，搅拌加热至90℃并保持30min，自然冷却至成型；
(4)冷却成型的胶体要浸泡在含有钙凝固浴的槽中，钙化5min，主要目的是将海藻酸钠钙化变成海藻酸钙纤维，其中该凝固浴为5％的氯化钙溶液、2％柠檬酸的混合液；
(5)将复合胶体纤维膜用水清洗、浸泡，去除多余的无机盐离子；
(6)最后通过冷冻干燥制的复合胶体纤维膜。
实施例2
表2
组分构成 用量/份 备注
魔芋胶 20
海藻酸钠 40
卡拉胶 20
碳酸氢钠 2 弱碱性钠盐
氯化钾 8 水溶性钾盐
海藻糖 10
(1)将各组分事先溶于适量的甘油中；
(2)加入30倍组分重量的水搅拌至各组分充分溶解；
(3)将将溶解完全的胶液过滤、减压脱泡后，注入膜槽中，搅拌加热至90℃并保持30min，自然冷却至成型；
(4)却成型的胶体要浸泡在含有钙凝固浴的槽中，钙化10min，主要目的是将海藻酸钠钙化变成海藻酸钙纤维，其中该凝固浴2％柠檬酸、3％柠檬酸钙的混合液；
(5)将复合胶体纤维膜用水清洗、浸泡，去除多余的无机盐离子；
(6)最后通过冷冻干燥制的复合胶体纤维膜。
实施例3
表3
组分构成 用量/份 备注
魔芋胶 16
海藻酸钠 41
卡拉胶 18
碳酸氢钠、碳酸氢钠 2 弱碱性钠盐
氯化钾、硫酸钾、硝酸钾 8 水溶性钾盐
海藻糖 15
(1)将各组分事先溶于适量的甘油中；
(2)加入30倍组分重量的水搅拌至各组分充分溶解；
(3)将溶解完全的胶液过滤、减压脱泡后，注入膜槽中，加热至90℃后，自然冷却30min成型，加热过程中为了使胶液受热均一要慢速搅拌；
(4)冷却成型的胶体要浸泡在含有钙凝固浴的槽中，钙化8min，主要目的是将海藻酸钠钙化变成海藻酸钙纤维，其中该凝固浴2％柠檬酸、3％柠檬酸钙的混合液；
(5)将复合胶体纤维膜用水清洗、浸泡，去除多余的无机盐离子；
(6)最后通过冷冻干燥制的复合胶体纤维膜。

Claims (5)

1.一种天然胶体复合纤维膜，其特征在于包含以下重量分数的组分：魔芋胶15～20份，海藻酸钠40～45份，卡拉胶20～25份，弱碱性钠盐2～3份，水溶性钾盐8～10份，海藻糖2～15份。
2.根据权利要求1所述的一种天然胶体复合纤维膜，其特征在于权利要求1中所述弱碱性钠盐为碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或两种。
3.根据权利要求1所述的一种天然胶体复合纤维膜，其特征在于权利要求1中所述水溶性钾盐为氯化钾、硫酸钾、硝酸钾中的一种或几种。
4.一种天然胶体复合纤维膜，其特征在于复合胶体纤维膜的制备方法包含以下步骤：
(1)将各组分事先溶于适量的甘油中；
(2)加入30倍组分重量的水搅拌至各组分充分溶解；
(3)将溶解完全的胶液过滤、减压脱泡后，注入膜槽中，搅拌加热至90℃并保持30min，自然冷却至成型；
(4)冷却成型的胶体要浸泡在含有钙凝固浴的槽中，钙化5-10min，主要目的是将海藻酸钠钙化变成海藻酸钙纤维，其中该凝固浴为5％的氯化钙溶液、2％柠檬酸的混合液或2％柠檬酸、3％柠檬酸钙的混合液；
(5)将复合胶体纤维膜用水清洗、浸泡，去除多余的无机盐离子；
(6)最后通过冷冻干燥制的复合胶体纤维膜。
5.一种上述任一权利要求所述的复合胶体纤维膜表观似布非布，具有弹性大、吸水快、可折叠、亲肤感好的特性，可直接浸泡营养液后，用作面膜、眼膜；此外复合胶体纤维膜具有绿色天然、生物相容性高、透气性高、抑菌等优良特性，预示着在生物医药、食品领域具有广泛的应用前景。
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