CN109627474A - 纳米纤维素-壳聚糖-明胶复合膜的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及生物质材料技术领域，具体地涉及一种纳米纤维素‑壳聚糖‑明胶复合膜的制备方法。纳米纤维素‑壳聚糖‑明胶复合膜的制备方法，包括如下步骤：将明胶加入去离子水中，超声波搅拌，至溶液呈微黄黏稠透明状，得到纯明胶溶液；然后将醋酸溶液滴加到壳聚糖中，搅拌使分散均匀，得到壳聚糖溶液；将明胶和壳聚糖溶液混合均匀，加入纳米纤维素，然后进行超声波水浴，冷却至室温后继续超声波消泡，用刮膜机在钢化玻璃上刮膜，室温自然干燥，将铺膜的玻璃浸泡于NaOH溶液中，揭膜，用去离子水洗至中性，自然风干12h，得到纳米纤维素‑壳聚糖‑明胶复合膜。本发明制备的NCC‑CS‑Gel复合膜材料，复合膜的力学性能、热稳定性、吸水性和透光性等得到改善。

Description

纳米纤维素-壳聚糖-明胶复合膜的制备方法
技术领域
本发明涉及生物质材料技术领域，具体地涉及一种纳米纤维素-壳聚糖-明胶复合膜的制备方法。
背景技术
纳米纤维素(NCC)具有许多优良特性，如高结品度、高弹性模量、高强度、超微结构、可降解、生物相容性及可再生性等，可作为分散相来增强复合材料的性能。由于纳米纤维索分子上有很多的羟基，极性较强，能够与电负性较强的氧原子相瓦吸引形成氢键，所以NCC与H2O、NCC与NCC之问以及NCC大分子内部均可以形成氢键。壳聚糖(Cs)是自然界中除了纤维素以外含量最大的天然高分子材料，有良好的生物相容性和生物可降解性，还具有抗菌、消炎、止血和促进创伤组织再生、修复、愈合的作用，并且具有良好的吸水性、透气性和成膜性，应用在敷料材料中具有明显优势。明胶(Ge1)是水溶性的蛋白质，通常以动物的皮和骨的胶原蛋白为原料经水解得到，通过水解将胶原三螺旋结构转变为无规则链获得的相容性及可降解性良好的蛋白质，即为明胶。明胶在水中加热到一定温度可溶解形成具备良好弹性的凝胶，同时具有良好的亲和性和高度分散性等特性。但是天然材料制成的材料机械性能较差，壳聚糖和纳米纤维素具有相似的分子结构，因此可通过改性或者加入聚合物共混得到性能优异的纳米复合材料。
目前，国内外对明胶膜的改性研究主要集中于明胶与单一天然高分子化合物复合，物理化学交联等单一改性方式对明胶膜影响的研究，而对明胶膜与多种共混剂复合的研究报道还较少。
发明内容
本发明旨在针对上述问题，提出一种纳米纤维素-壳聚糖-明胶复合膜的制备方法。
本发明的技术方案在于：
纳米纤维素-壳聚糖-明胶复合膜的制备方法，包括如下步骤：
将10 ~12g明胶加入90~100mL去离子水中，超声波搅拌1h，至溶液呈微黄黏稠透明状，得到质量分数10~12％的纯明胶溶液；然后将2~4％的95~100mL醋酸溶液滴加到5g壳聚糖中，搅拌1.5h使分散均匀，得到质量分数5~8％的壳聚糖溶液；将明胶和壳聚糖溶液混合均匀，加入纳米纤维素，然后进行超声波水浴，冷却至室温后继续超声波消泡，用刮膜机在钢化玻璃上刮膜，膜厚设置成0.5~0.7mm，室温自然干燥，将铺膜的玻璃浸泡于NaOH溶液中，揭膜，用去离子水洗至中性，自然风干12h，得到纳米纤维素-壳聚糖-明胶复合膜。
所述的壳聚糖与纳米纤维素的质量比分别为1：9，1：7，1：5，1：3和1：1。
所述的超声波的功率为800 W。
所述的水浴的温度为45℃，时间为4h。
所述的消泡的时间为30min。
所述的干燥的时间为24 h。
本发明的技术效果在于：
本发明以明胶(Ge1)、壳聚糖(CS)、纳米纤维素(NCC)为原料，通过物理共混的方法制备了NCC-CS-Gel复合膜材料，复合膜的力学性能、热稳定性、吸水性和透光性等得到改善。
具体实施方式
实施例1
纳米纤维素-壳聚糖-明胶复合膜的制备方法，包括如下步骤：
将10g明胶加入90mL去离子水中，超声波搅拌1h，至溶液呈微黄黏稠透明状，得到质量分数10％的纯明胶溶液；然后将2％的95~100mL醋酸溶液滴加到5g壳聚糖中，搅拌1.5h使分散均匀，得到质量分数5％的壳聚糖溶液；将明胶和壳聚糖溶液混合均匀，加入纳米纤维素，然后进行超声波水浴，冷却至室温后继续超声波消泡，用刮膜机在钢化玻璃上刮膜，膜厚设置成0.5mm，室温自然干燥，将铺膜的玻璃浸泡于NaOH溶液中，揭膜，用去离子水洗至中性，自然风干12h，得到纳米纤维素-壳聚糖-明胶复合膜。
其中，所述的壳聚糖与纳米纤维素的质量比分别为1：9。所述的超声波的功率为800 W。所述的水浴的温度为45℃，时间为4h。所述的消泡的时间为30min。所述的干燥的时间为24 h。
实施例2
纳米纤维素-壳聚糖-明胶复合膜的制备方法，包括如下步骤：
将12g明胶加入100mL去离子水中，超声波搅拌1h，至溶液呈微黄黏稠透明状，得到质量分数12％的纯明胶溶液；然后将4％的100mL醋酸溶液滴加到5g壳聚糖中，搅拌1.5h使分散均匀，得到质量分数8％的壳聚糖溶液；将明胶和壳聚糖溶液混合均匀，加入纳米纤维素，然后进行超声波水浴，冷却至室温后继续超声波消泡，用刮膜机在钢化玻璃上刮膜，膜厚设置成0.7mm，室温自然干燥，将铺膜的玻璃浸泡于NaOH溶液中，揭膜，用去离子水洗至中性，自然风干12h，得到纳米纤维素-壳聚糖-明胶复合膜。
其中，所述的壳聚糖与纳米纤维素的质量比分别为1：7。所述的超声波的功率为800 W。所述的水浴的温度为45℃，时间为4h。所述的消泡的时间为30min。所述的干燥的时间为24 h。
实施例3
纳米纤维素-壳聚糖-明胶复合膜的制备方法，包括如下步骤：
将10g明胶加入90mL去离子水中，超声波搅拌1h，至溶液呈微黄黏稠透明状，得到质量分数10％的纯明胶溶液；然后将2％的95~100mL醋酸溶液滴加到5g壳聚糖中，搅拌1.5h使分散均匀，得到质量分数5％的壳聚糖溶液；将明胶和壳聚糖溶液混合均匀，加入纳米纤维素，然后进行超声波水浴，冷却至室温后继续超声波消泡，用刮膜机在钢化玻璃上刮膜，膜厚设置成0.5mm，室温自然干燥，将铺膜的玻璃浸泡于NaOH溶液中，揭膜，用去离子水洗至中性，自然风干12h，得到纳米纤维素-壳聚糖-明胶复合膜。
其中，所述的壳聚糖与纳米纤维素的质量比分别为1：1。所述的超声波的功率为800 W。所述的水浴的温度为45℃，时间为4h。所述的消泡的时间为30min。所述的干燥的时间为24 h。

Claims (6)

1.纳米纤维素-壳聚糖-明胶复合膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
将10 ~12g明胶加入90~100mL去离子水中，超声波搅拌1h，至溶液呈微黄黏稠透明状，得到质量分数10~12％的纯明胶溶液；然后将2~4％的95~100mL醋酸溶液滴加到5g壳聚糖中，搅拌1.5h使分散均匀，得到质量分数5~8％的壳聚糖溶液；将明胶和壳聚糖溶液混合均匀，加入纳米纤维素，然后进行超声波水浴，冷却至室温后继续超声波消泡，用刮膜机在钢化玻璃上刮膜，膜厚设置成0.5~0.7mm，室温自然干燥，将铺膜的玻璃浸泡于NaOH溶液中，揭膜，用去离子水洗至中性，自然风干12h，得到纳米纤维素-壳聚糖-明胶复合膜。
2.根据权利要求1所述的纳米纤维素-壳聚糖-明胶复合膜的制备方法，其特征在于：所述的壳聚糖与纳米纤维素的质量比分别为1：9，1：7，1：5，1：3和1：1。
3.根据权利要求2所述的纳米纤维素-壳聚糖-明胶复合膜的制备方法，其特征在于：所述的超声波的功率为800 W。
4.根据权利要求3所述的纳米纤维素-壳聚糖-明胶复合膜的制备方法，其特征在于：所述的水浴的温度为45℃，时间为4h。
5.根据权利要求4所述的纳米纤维素-壳聚糖-明胶复合膜的制备方法，其特征在于：所述的消泡的时间为30min。
6.根据权利要求5所述的纳米纤维素-壳聚糖-明胶复合膜的制备方法，其特征在于：所述的干燥的时间为24 h。
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