CN107698784A - 一种双醛纳米纤维素与壳聚糖复合膜的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双醛纳米纤维素与壳聚糖复合生物膜的制备方法。本发明选择双醛纳米纤维素、壳聚糖为原料，方法包括，制备一定浓度的壳聚糖溶液及双醛纳米纤维素悬浮液，取50mL壳聚糖溶液与一定量的双醛纳米纤维素悬浮液于50℃下搅拌均匀，将溶液流延于亚克力板，干燥后取膜备用。测定复合膜的拉伸强度与断裂伸长率。与现有技术相比，本发明方法简单易行，双醛纳米纤维素作为增强填料，为复合膜提供了更好的力学性能。

Description

一种双醛纳米纤维素与壳聚糖复合膜的制备方法
技术领域
本发明属于薄膜材料制备领域。具体涉及一种双醛纳米纤维素与壳聚糖复合膜的制备方法。
背景技术
近年来，各种可再生的绿色环保材料已得到了越来越多的关注，生物质材料是当前的研究热点，其可以取代传统的化石能源，对于促进清洁化生产和环境保护发挥重要作用。利用生物质材料生产可降解的复合材料，可以替代石油基聚合物，减少对化石燃料依赖解决全球能源危机，有广阔的应用前景。一般意义的生物质材料包括纤维素、半纤维素、木素。纤维素是自然界中最丰富的可再生聚合物资源，有广阔的原料来源，为生物质复合材料日益增长的需求提供了可靠的原料保障。甲壳素是自然界储存第二丰富的生物聚合物，仅次于纤维素。甲壳素是在甲壳动物和昆虫的外骨骼结构成分、真菌和微生物的细胞壁的重要组成成分，也是自然界中迄今为止被发现的唯一带正电荷的动物纤维素。合理开发利用生物质资源，制备出性能优异的纤维素基制品，使其更好地为人类的生产生活服务，有着重要的研究意义。
发明内容
本发明的目的是提供了一种双醛纳米纤维素与壳聚糖复合膜的制备方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种双醛纳米纤维素与壳聚糖复合膜的制备方法，操作步骤如下：
1.壳聚糖溶液制备：称取20g壳聚糖溶于1000mL的1％乙酸溶液中，在50℃条件下下搅拌30min，然后置于室温下24h以溶胀消泡，后抽提去除杂质，封口备用。
2.双醛纳米纤维素悬浮液的制备：以微晶纤维素为原料，利用浓硫酸水解的方法制备纳米纤维素，然后利用高碘酸钠对纳米纤维素进行氧化处理，得到质量分数为0.1％的双醛纳米纤维素悬浮液，备用。
3.共混制模：取步骤1)50mL浓度为20g/L的壳聚糖溶液，加入到步骤2)的双醛纳米纤维素悬浮液中，加入的质量为壳聚糖绝干重量的0～15％，在50℃下搅拌均匀，将混合液流延于亚克力板上，置于35℃、湿度50％的恒温恒湿环境干燥24h，得到双醛纳米纤维素与壳聚糖复合膜，测定复合膜的拉伸强度与断裂伸长率，测定结果：复合膜的拉伸强度为34.19～68.51MPa，断裂伸长率为1.6～7.6％。
优选上述步骤3中双醛纳米纤维素的添加量为7％，复合膜的拉伸强度为68.51MPa，断裂伸长率为3.2％。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
在壳聚糖中加入双醛纳米纤维素，复合膜的机械强度得到明显改善，提高了壳聚糖在食品包装材料领域的应用潜力。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明方法作进一步的详细描述。
实施例1
一种双醛纳米纤维素与壳聚糖复合膜的制备方法，操作步骤如下：
1.称取20g壳聚糖溶于1000mL的1％乙酸溶液中，在50℃条件下搅拌30min，然后置于室温下24h以溶胀消泡，后抽提去除杂质，封口备用。
2.以微晶纤维素为原料，利用浓硫酸水解的方法制备纳米纤维素，然后利用高碘酸钠对纳米纤维素进行氧化处理，得到质量分数0.1％的双醛纳米纤维素悬浮液，备用。
3.量取50mL的20g/L的壳聚糖溶液，在50℃下搅拌均匀，将溶液流延于亚克力板上，置于35℃、湿度50％的恒温恒湿环境干燥24h，取膜备用。测定复合膜的拉伸强度与断裂伸长率。
测定结果：复合膜的拉伸强度为34.19MPa，断裂伸长率为7.6％。
实施例2
一种双醛纳米纤维素与壳聚糖复合膜的制备方法，操作步骤如下：
1.与实例1步骤1相同。
2.与实例1步骤2相同。
3.量取50mL的20g/L的壳聚糖溶液，加入双醛纳米纤维素悬浮液的质量为壳聚糖绝干重量的7％，在50℃下搅拌均匀，将混合液流延于亚克力板上，置于35℃、湿度50％的恒温恒湿环境干燥24h，取膜备用。测定复合膜的拉伸强度与断裂伸长率。
测定结果：复合膜的拉伸强度为68.5MPa，断裂伸长率为3.2％。
实施例3
一种双醛纳米纤维素与壳聚糖复合膜的制备方法，操作步骤如下：
1.与实例1步骤1相同。
2.与实例1步骤2相同。
3.量取50mL的20g/L的壳聚糖溶液，加入双醛纳米纤维素悬浮液的质量为壳聚糖绝干重量的15％，在50℃下搅拌均匀，将混合液流延于亚克力板上，置于35℃、湿度50％的恒温恒湿环境干燥24h，取膜备用。测定复合膜的拉伸强度与断裂伸长率。
测定结果：复合膜的拉伸强度为44.5MPa，断裂伸长率为1.6％。
需要说明的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种双醛纳米纤维素与壳聚糖复合膜的制备方法，其特征在于，方法操作步骤如下：
1)壳聚糖溶液制备：称取20g壳聚糖溶于1000mL的1％乙酸溶液中，在50℃条件下下搅拌30min，然后置于室温下24h以溶胀消泡，后抽提去除杂质，封口备用；
2)双醛纳米纤维素悬浮液的制备：以微晶纤维素为原料，利用浓硫酸水解的方法制备纳米纤维素，然后利用高碘酸钠对纳米纤维素进行氧化处理，得到质量分数为0.1％的双醛纳米纤维素悬浮液，备用；
3)共混制模：取步骤1)50mL浓度为20g/L的壳聚糖溶液，加入到步骤2)的双醛纳米纤维素悬浮液中，加入的质量为壳聚糖绝干重量的0～15％，在50℃下搅拌均匀，将混合液流延于亚克力板上，置于35℃、湿度50％的恒温恒湿环境干燥24h，得到双醛纳米纤维素与壳聚糖复合膜，测定复合膜的拉伸强度与断裂伸长率，测定结果：复合膜的拉伸强度为34.19～68.51MPa，断裂伸长率为1.6～7.6％。
2.根据权利要求1所述的一种双醛纳米纤维素与壳聚糖复合膜的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中双醛纳米纤维素的添加量为7％，复合膜的拉伸强度为68.51MPa，断裂伸长率为3.2％。
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