CN118325151A - 一种高强度、耐水的羧甲基纤维素/皂荚多糖胶/聚乙烯醇复合薄膜的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高强度、耐水的羧甲基纤维素/皂荚多糖胶/聚乙烯醇复合薄膜的制备方法,属于羧甲基纤维素基复合薄膜的制备技术领域,本发明利用羧甲基纤维素钠和皂荚多糖胶作为羧甲基纤维素/皂荚多糖胶/聚乙烯醇复合薄膜的主要材料,利用姜黄素作为薄膜的抗菌剂,使用聚乙烯醇作为增强材料,引入柠檬酸作为交联剂。于室温下对混合物料进行机械搅拌促进物料混合均匀,经过高温交联后涂覆在聚四氟乙烯板上干燥后制得高强度、耐水的羧甲基纤维素/皂荚多糖胶/聚乙烯醇复合薄膜,其具有优异的机械性能、耐水性,同时表现出明显的可降解性,并且对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均表现出明显的抗菌性能等优势。
Description
技术领域
本发明属于羧甲基纤维素基复合薄膜的制备技术领域,具体涉及一种高强度、耐水的羧甲基纤维素/皂荚多糖胶/聚乙烯醇复合薄膜的制备方法。
背景技术
因为人们环保意识的增强和对食品安全的重视,天然可降解的食品包装材料已成为食品包装领域中研究的重点。羧甲基纤维素(CMC)以及皂荚多糖胶(GSG)因为无毒无害、具有优异的成膜性以及制得的薄膜拥有良好的气体阻隔性能和高透明度等优势在食品包装领域中引起了广泛的兴趣。然而,以CMC和GSG为原料制成的复合薄膜机械性能较差、易溶于水的缺点限制着其实际应用。
近些年来的相关报道表明,引入增强材料因为简便可行的同时效果显著,成为了用于增强羧甲基纤维素基薄膜机械性能的常用方法。聚乙烯醇(PVA)是一种可降解的合成聚合物,具有高拉伸强度、高抗撕裂性、良好的柔韧性以及优良的成膜性能,可作为增强材料改善CMC/GSG复合薄膜的机械性能。
除了引入增强材料外,使用交联剂使羧甲基纤维素基薄膜内部形成交联也是增强薄膜机械性能的一种有效方法,同时还可以改善薄膜的耐水性。柠檬酸(CA)是一种天然有机酸,作为调味剂、胶凝剂、调色剂和防腐剂等在食品领域广泛应用。CA分子具有三个羧基,可以与聚合物表面的羟基发生酯化反应形成酯键,从而改善羧甲基纤维素基薄膜的机械性能和耐水性。
总之,引入PVA与CMC和GSG进行共混优化复合薄膜的机械性能,使用CA作为交联剂引入交联网络改善复合薄膜的机械性能和耐水性,最终成功开发设计了一种工艺简单、本身绿色环保的高强度、耐水的CMC/GSG/PVA复合薄膜,目前尚没有该方面的相关报道。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供了一种工艺简单且成本低廉的高强度、耐水的羧甲基纤维素/皂荚多糖胶/聚乙烯醇复合薄膜的制备方法,该方法利用CMC和GSG作为复合薄膜的主要材料,利用PVA作为增强材料,引入CA作为交联剂,于室温对混合物料进行机械搅拌促进物料混合均匀,再经过高温交联后涂覆在聚四氟乙烯板上并干燥后制得高强度、耐水的羧甲基纤维素/皂荚多糖胶/聚乙烯醇复合薄膜。本发明制备的羧甲基纤维素/皂荚多糖胶/聚乙烯醇复合薄膜具有优异的机械性能(断裂伸长率可达252.28%,抗拉强度达到了58.40MPa)、耐水性(溶解率低至12.4%),同时表现出明显的可生物降解性(埋入土壤中30天后薄膜的重量损失达到了41.6%),并且对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均表现出明显的抗菌性能。
本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案:
一种高强度、耐水的羧甲基纤维素/皂荚多糖胶/聚乙烯醇复合薄膜的制备方法,其特征在于具体过程为:
步骤S1:将羧甲基纤维素钠、皂荚多糖胶和甘油溶解于去离子水中得到物料A;
步骤S2:在加热条件下将聚乙烯醇溶解于去离子水中得到物料B;
步骤S3:将物料B加入到物料A中并搅拌混合均匀得到物料C;
步骤S4:将姜黄素加入到物料C中并搅拌混合均匀得到物料D;
步骤S5:将柠檬酸加入到物料D中并搅拌混合均匀得到物料E;
步骤S6:将物料E于70~90℃进行交联反应6h得到物料F;
步骤S7:将物料F涂覆在聚四氟乙烯板上,再于25%~35%相对湿度、35~45℃的条件下干燥得到产物高强度、耐水的羧甲基纤维素/皂荚多糖胶/聚乙烯醇复合薄膜。
进一步地,步骤S1中所述羧甲基纤维素钠与皂荚多糖胶的投料质量比为1:1。
进一步地,步骤S3中所述物料A与物料B的投料质量比为1:1。
进一步地,步骤S4中所述姜黄素的投料量为物料C重量的0.1wt%~80wt%。
进一步地,步骤S5中所述柠檬酸的投料量为物料E重量的0.1wt%~10wt%。
进一步地,步骤S6中所述交联反应的反应温度为80℃。
一种高强度、耐水的羧甲基纤维素/皂荚多糖胶/聚乙烯醇复合薄膜的制备方法,其特征在于具体步骤为:
步骤S1:将1g羧甲基纤维素钠、1g皂荚多糖胶和0.8g甘油溶解于50mL去离子水中并于室温以400r/min的搅拌速率搅拌混合2h得到物料A;
步骤S2:在95℃的加热条件下将3g聚乙烯醇溶解于50mL去离子水中并以400r/min的搅拌速率搅拌混合2h得到物料B;
步骤S3:将50g物料A加入到50g物料B中并于400r/min的搅拌速率继续搅拌混合0.5h得到物料C;
步骤S4:将0.02g姜黄素加入到物料C中并于400r/min的搅拌速率继续搅拌混合0.5h得到物料D;
步骤S5:将2g柠檬酸加入到物料D中并于400r/min的搅拌速率继续搅拌混合0.5h得到物料E;
步骤S6:将物料E置于烘箱中于80℃交联反应6h得到物料F;
步骤S7:将物料F涂覆在聚四氟乙烯板上,再于30%相对湿度、40℃的条件下干燥得到产物高强度、耐水的羧甲基纤维素/皂荚多糖胶/聚乙烯醇复合薄膜,该羧甲基纤维素/皂荚多糖胶/聚乙烯醇复合薄膜的断裂伸长率达到了252.28%,抗拉强度达到了58.40MPa,溶解率低至12.4%,同时表现出了明显的抗菌性能和可降解性。
本发明与现有技术相比具有以下优点和有益效果:
1、本发明选用绿色天然、来源广泛的可生物降解材料,复合薄膜的制备方法简便,成本低廉;
2、本发明所制得的复合薄膜具有优异的机械性能和耐水性能,拉伸强度可达到58.40MPa的同时断裂伸长率高达252.28%;在水中溶解率低至12.4%。
3、本发明所制得的复合薄膜拥有良好的可降解性并对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均表现出了明显的抗菌活性。
附图说明
图1为实施例1~5制备的产物CGCP-CA1~CGCP-CA3以及对比例1制备的产物CGCP的表面扫描电子显微镜图;
图2为实施例3制备的产物CGCP-CA2以及对比例1制备的产物CGCP的红外光谱图;
图3为实施例1~5制备的产物CGCP-CA1~CGCP-CA3以及对比例1制备的产物CGCP的紫外-可见光谱图;
图4为实施例1~5制备的产物CGCP-CA1~CGCP-CA3以及对比例1制备的产物CGCP的应力-应变曲线;
图5为实施例3制备的产物CGCP-CA2以及对比例2~7制备的产物CGCP-CA2-0h~CGCP-CA2-12h的应力-应变曲线;
图6为实施例3制备的产物CGCP-CA2以及对比例1制备的产物CGCP的抗菌活性测试结果;
图7为实施例3制备的产物CGCP-CA2埋入土壤后随时间变化的降解照片;
图8为不使用任何包装、使用聚乙烯保鲜膜包装和使用实施例3制备的产物CGCP-CA2包装的新鲜蓝莓外观随时间推移的变化照片。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明,但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例,凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
步骤S1:将1g羧甲基纤维素钠、1g皂荚多糖胶和0.8g甘油溶解于50mL去离子水中并于室温以400r/min的搅拌速率搅拌混合2h得到物料A;
步骤S2:在95℃的加热条件下将3g聚乙烯醇溶解于50mL去离子水中并以400r/min的搅拌速率搅拌混合2h得到物料B;
步骤S3:将50g物料A加入到50g物料B中并以400r/min的搅拌速率继续搅拌混合0.5h得到物料C;
步骤S4:将0.02g姜黄素加入到物料C中并以400r/min的搅拌速率继续搅拌混合0.5h得到物料D;
步骤S5:将1g柠檬酸加入到物料D中并以400r/min的搅拌速率继续搅拌混合0.5h得到物料E;
步骤S6:将物料E置于烘箱中于80℃交联反应6h得到物料F;
步骤S7:将物料F涂覆在聚四氟乙烯板上,再于30%相对湿度、40℃的条件下干燥得到产物高强度、耐水的羧甲基纤维素/皂荚多糖胶/聚乙烯醇复合薄膜即CGCP-CA1。
实施例2
步骤S1:将1g羧甲基纤维素钠、1g皂荚多糖胶和0.8g甘油溶解于50mL去离子水中并于室温以400r/min的搅拌速率搅拌混合2h得到物料A;
步骤S2:在95℃的加热条件下将3g聚乙烯醇溶解于50mL去离子水中并以400r/min的搅拌速率搅拌混合2h得到物料B;
步骤S3:将50g物料A加入到50g物料B中并以400r/min的搅拌速率继续搅拌混合0.5h得到物料C;
步骤S4:将0.02g姜黄素加入到物料C中并以400r/min的搅拌速率继续搅拌混合0.5h得到物料D;
步骤S5:将1.5g柠檬酸加入至物料D中并以400r/min的搅拌速率继续搅拌混合0.5h得到物料E;
步骤S6:将物料E置于烘箱中于80℃交联反应6h得到物料F;
步骤S7:将物料F涂覆在聚四氟乙烯板上,再于30%相对湿度、40℃的条件下干燥得到产物高强度、耐水的羧甲基纤维素/皂荚多糖胶/聚乙烯醇复合薄膜即CGCP-CA1.5。
实施例3
步骤S1:将1g羧甲基纤维素钠和1g皂荚多糖胶和0.8g甘油溶解于50mL去离子水中并于室温以400r/min的搅拌速率搅拌混合2h得到物料A;
步骤S2:在95℃的加热条件下将3g聚乙烯醇溶解于50mL去离子水中并以400r/min的搅拌速率搅拌混合2h得到物料B;
步骤S3:将50g物料A加入到50g物料B中并以400r/min的搅拌速率继续搅拌混合0.5h得到物料C;
步骤S4:将0.02g姜黄素加入到物料C中并以400r/min的搅拌速率继续搅拌混合0.5h得到物料D;
步骤S5:将2g柠檬酸加入到物料D中并以400r/min的搅拌速率继续搅拌混合0.5h得到物料E;
步骤S6:将物料E置于烘箱中于80℃交联反应6h得到物料F;
步骤S7:将物料F涂覆在聚四氟乙烯板上,再于30%相对湿度、40℃的条件下干燥得到产物高强度、耐水的羧甲基纤维素/皂荚多糖胶/聚乙烯醇复合薄膜即CGCP-CA2。
实施例4
步骤S1:将1g羧甲基纤维素钠、1g皂荚多糖胶和0.8g甘油溶解于50mL去离子水中并于室温以400r/min的搅拌速率搅拌混合2h得到物料A;
步骤S2:在95℃的加热条件下将3g聚乙烯醇溶解于50mL去离子水中并以400r/min的搅拌速率搅拌混合2h得到物料B;
步骤S3:将50g物料A加入到50g物料B中并以400r/min的搅拌速率继续搅拌混合0.5h得到物料C;
步骤S4:将0.02g姜黄素加入到物料C中并以400r/min的搅拌速率继续搅拌混合0.5h得到物料D;
步骤S5:将2.5g柠檬酸加入到物料D中并以400r/min的搅拌速率继续搅拌混合0.5h得到物料E;
步骤S6:将物料E置于烘箱中于80℃交联反应6h得到物料F;
步骤S7:将物料F涂覆在聚四氟乙烯板上,再于30%相对湿度、40℃的条件下干燥得到产物高强度、耐水的羧甲基纤维素/皂荚多糖胶/聚乙烯醇复合薄膜即CGCP-CA2.5。
实施例5
步骤S1:将1g羧甲基纤维素钠、1g皂荚多糖胶和0.8g甘油溶于50mL去离子水中并于室温以400r/min的搅拌速率搅拌混合2h得到物料A;
步骤S2:在95℃的加热条件下将3g聚乙烯醇溶解于50mL去离子水中并以400r/min的搅拌速率搅拌混合2h得到物料B;
步骤S3:将50g物料A加入到50g物料B中并以400r/min的搅拌速率继续搅拌混合0.5h得到物料C;
步骤S4:将0.02g姜黄素加入到物料C中并以400r/min的搅拌速率继续搅拌混合0.5h得到物料D;
步骤S5:将3g柠檬酸加入到物料D中并以400r/min的搅拌速率继续搅拌混合0.5h得到物料E;
步骤S6:将物料E置于烘箱中于80℃交联反应6h得到物料F;
步骤S7:将物料F涂覆在聚四氟乙烯板上,再于30%相对湿度、40℃的条件下干燥得到产物高强度、耐水的羧甲基纤维素/皂荚多糖胶/聚乙烯醇复合薄膜即CGCP-CA3。
对比例1
步骤S1:将1g羧甲基纤维素钠、1g皂荚多糖胶和0.8g甘油溶解于50mL去离子水中并于室温以400r/min的搅拌速率搅拌混合2h得到物料A;
步骤S2:在95℃的加热条件下将3g聚乙烯醇溶解于50mL去离子水中并以400r/min的搅拌速率搅拌混合2h得到物料B;
步骤S3:将50g物料A加入到50g物料B中并以400r/min的搅拌速率继续搅拌混合0.5h得到物料C;
步骤S4:将0.02g姜黄素加入到物料C中并以400r/min的搅拌速率继续搅拌混合0.5h得到物料D;
步骤S5:将物料D置于烘箱中于80℃交联反应6h得到物料E;
步骤S6:将物料E涂覆在聚四氟乙烯板上,再于30%相对湿度、40℃的条件下干燥得到产物复合薄膜即CGCP。
对比例2
步骤S1:将1g羧甲基纤维素钠、1g皂荚多糖胶和0.8g甘油溶解于50mL去离子水中并于室温以400r/min的搅拌速率搅拌混合2h得到物料A;
步骤S2:在95℃的加热条件下将3g聚乙烯醇溶解于50mL去离子水中并以400r/min的搅拌速率搅拌混合2h得到物料B;
步骤S3:将50g物料A加入到50g物料B中并以400r/min的搅拌速率继续搅拌混合0.5h得到物料C;
步骤S4:将0.02g姜黄素加入到物料C中并以400r/min的搅拌速率继续搅拌混合0.5h得到物料D;
步骤S5:将2g柠檬酸加入到物料D中并以400r/min的搅拌速率继续搅拌混合0.5h得到物料E;
步骤S6:将物料E涂覆在聚四氟乙烯板上,再于30%相对湿度、40℃的条件下干燥得到产物复合薄膜即CGCP-CA2-0h。
对比例3
步骤S1:将1g羧甲基纤维素钠、1g皂荚多糖胶和0.8g甘油溶于50mL去离子水中并于室温以400r/min的搅拌速率搅拌混合2h得到物料A;
步骤S2:在95℃的加热条件下将3g聚乙烯醇溶解于50mL去离子水中并以400r/min的搅拌速率搅拌混合2h得到物料B;
步骤S3:将50g物料A加入到50g物料B中并以400r/min的搅拌速率继续搅拌混合0.5h得到物料C;
步骤S4:将0.02g姜黄素加入到物料C中并以400r/min的搅拌速率继续搅拌混合0.5h得到物料D;
步骤S5:将2g柠檬酸加入到物料D中并以400r/min的搅拌速率继续搅拌混合0.5h得到物料E;
步骤S6:将物料E置于烘箱中于80℃交联反应2h得到物料F;
步骤S7:将物料F涂覆在聚四氟乙烯板上,再于30%相对湿度、40℃的条件下干燥得到产物复合薄膜即CGCP-CA2-2h。
对比例4
步骤S1:将1g羧甲基纤维素钠、1g皂荚多糖胶和0.8g甘油溶解于50mL去离子水中并于室温以400r/min的搅拌速率搅拌混合2h得到物料A;
步骤S2:在95℃的加热条件下将3g聚乙烯醇溶解于50mL去离子水中并以400r/min的搅拌速率搅拌混合2h得到物料B;
步骤S3:将50g物料A加入到50g物料B中并以400r/min的搅拌速率继续搅拌混合0.5h得到物料C;
步骤S4:将0.02g姜黄素加入到物料C中并以400r/min的搅拌速率继续搅拌混合0.5h得到物料D;
步骤S5:将2g柠檬酸加入到物料D中并以400r/min的搅拌速率继续搅拌混合0.5h得到物料E;
步骤S6:将物料E置于烘箱中于80℃交联反应4h得到物料F;
步骤S7:将物料F涂覆在聚四氟乙烯板上,再于30%相对湿度、40℃的条件下干燥得到产物复合薄膜即CGCP-CA2-4h。
对比例5
步骤S1:将1g羧甲基纤维素钠、1g皂荚多糖胶和0.8g甘油溶解于50mL去离子水中并于室温以400r/min的搅拌速率搅拌混合2h得到物料A;
步骤S2:在95℃的加热条件下将3g聚乙烯醇溶解于50mL去离子水中并以400r/min的搅拌速率搅拌混合2h得到物料B;
步骤S3:将50g物料A加入到50g物料B中并以400r/min的搅拌速率继续搅拌混合0.5h得到物料C;
步骤S4:将0.02g姜黄素加入到物料C中并以400r/min的搅拌速率继续搅拌混合0.5h得到物料D;
步骤S5:将2g柠檬酸加入到物料D中并以400r/min的搅拌速率继续搅拌混合0.5h得到物料E;
步骤S6:将物料E置于烘箱中于80℃交联反应8h得到物料F;
步骤S7:将物料F涂覆在聚四氟乙烯板上,再于30%相对湿度、40℃的条件下干燥得到产物复合薄膜即CGCP-CA2-8h。
对比例6
步骤S1:将1g羧甲基纤维素钠、1g皂荚多糖胶和0.8g甘油溶解于50mL去离子水中并于室温以400r/min的搅拌速率搅拌混合2h得到物料A;
步骤S2:在95℃的加热条件下将3g聚乙烯醇溶解于50mL去离子水中并以400r/min的搅拌速率搅拌混合2h得到物料B;
步骤S3:将50g物料A加入到50g物料B中并以400r/min的搅拌速率继续搅拌混合0.5h得到物料C;
步骤S4:将0.02g姜黄素加入到物料C中并以400r/min的搅拌速率继续搅拌混合0.5h得到物料D;
步骤S5:将2g柠檬酸加入到物料D中并以400r/min的搅拌速率继续搅拌混合0.5h得到物料E;
步骤S6:将物料E置于烘箱中于80℃交联反应10h得到物料F;
步骤S7:将物料F涂覆在聚四氟乙烯板上,再于30%相对湿度、40℃的条件下干燥得到产物复合薄膜即CGCP-CA2-10h。
对比例7
步骤S1:将1g羧甲基纤维素钠、1g皂荚多糖胶和0.8g甘油溶解于50mL去离子水中并于室温以400r/min的搅拌速率搅拌混合2h得到物料A;
步骤S2:在95℃的加热条件下将3g聚乙烯醇溶解于50mL去离子水中并以400r/min的搅拌速率搅拌混合2h得到物料B;
步骤S3:将50g物料A加入到50g物料B中并以400r/min的搅拌速率继续搅拌混合0.5h得到物料C;
步骤S4:将0.02g姜黄素加入到物料C中并以400r/min的搅拌速率继续搅拌混合0.5h得到物料D;
步骤S5:将2g柠檬酸加入到物料D中并以400r/min的搅拌速率继续搅拌混合0.5h得到物料E;
步骤S6:将物料E置于烘箱中于80℃交联反应12h得到物料F;
步骤S7:将物料F涂覆在聚四氟乙烯板上,再于30%相对湿度、40℃的条件下干燥得到产物复合薄膜即CGCP-CA2-12h。
实施例中样品的性能如下:如图3所示,为实施例1~5和对比例1所得产物的紫外-可见光谱,可以看出,实施例所得产物的透光率相较于对比例1所得产物出现明显下降,并且随着成膜溶液中CA含量的增加,薄膜样品的透光率逐渐下降。如图4所示,为实施例1~5所得产物CGCP-CA1~CGCP-CA3和对比例1所得产物CGCP的应力-应变曲线,由图可知实施例1~5制得的产物CGCP-CA1~CGCP-CA3的抗拉强度分别为49.10MPa、52.08MPa、58.40MPa、46.29MPa和37.34MPa,对应的伸长率分别为217.06%、240.70%、252.28%、220.12%和174.57%,对比例1制得的产物CGCP的抗拉强度为44.10MPa,对应的伸长率为210.80%。如图5所示,为实施例3制备的产物CGCP-CA2以及对比例2~7制备的产物CGCP-CA2-0h~CGCP-CA2-12h的应力-应变曲线,由图可知随着交联时长从2h增长到6h,复合薄膜的机械性能也随之增强。在交联时长达到6h后,复合薄膜的拉伸强度和断裂伸长率仅在一个很小的范围内略微波动,变化不明显。这证明当交联时长达到6h时,复合薄膜内的交联已完成。如图6所示,为实施例3所得产物CGCP-CA2和对比例1所得产物CGCP的抗菌性能,由图6中(a)可知实施例对大肠杆菌都表现出了比对比例更优秀的抗菌活性;由图6中(b)可知实施例对金黄色葡萄球菌表现出了比对比例更优秀的抗菌活性。图7为实施例3的降解测试结果,由图可得实施例3在第30d时明显降解。图8为未进行任何包装以及使用实施例3和聚乙烯包装膜包装的蓝莓随时间推移外观发生的变化,可以观察到未经包装的蓝莓在第一天时表皮出现了明显褶皱,在第三天时即出现明显霉变。由聚乙烯塑料保鲜膜包裹的蓝莓在第三天时表面仍保持光洁完整,但在第五天的时候观察到明显霉变。相比之下,实施例3包裹的蓝莓在第四天时仍具有完整光洁的表面,于第八天时观察到了少量霉菌的出现。以上结果表明,实施例3所得产物CGCP-CA2具有优异的机械性能和耐水性能以及良好的光阻隔性能,表现出可降解性的同时对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均表现出了明显的抗菌效果,可以有效延长新鲜蓝莓的保质期,在可降解包装领域表现出潜在应用前景。
表1为实施例1~5制备的产物CGCP-CA1~CGCP-CA3以及对比例1制备的产物CGCP的溶解度测试结果。
表1
通过对比例发现,未添加CA的羧甲基纤维素/皂荚多糖胶/聚乙烯醇复合薄膜的拉伸强度、断裂伸长率和抗菌活性较低;添加CA后交联时长小于6h的羧甲基纤维素/皂荚多糖胶/聚乙烯醇复合薄膜的拉伸强度、断裂伸长率较低,不能较好地满足使用需求。本发明的CGCP-CA薄膜则具有优异的机械性能和良好的光阻隔性能,同时对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均表现出明显的抗菌效果。
以上实施例描述了本发明的基本原理、主要特征及优点,本行业的技术员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明原理的范围下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进均落入本发明保护的范围内。
Claims (7)
1.一种高强度、耐水的羧甲基纤维素/皂荚多糖胶/聚乙烯醇复合薄膜的制备方法,其特征在于具体过程为:
步骤S1:将羧甲基纤维素钠、皂荚多糖胶和甘油溶解于去离子水中得到物料A;
步骤S2:在加热条件下将聚乙烯醇溶解于去离子水中得到物料B;
步骤S3:将物料B加入到物料A中并搅拌混合均匀得到物料C;
步骤S4:将姜黄素加入到物料C中并搅拌混合均匀得到物料D;
步骤S5:将柠檬酸加入到物料D中并搅拌混合均匀得到物料E;
步骤S6:将物料E于70~90℃进行交联反应6h得到物料F;
步骤S7:将物料F涂覆在聚四氟乙烯板上,再于25%~35%相对湿度、35~45℃的条件下干燥得到产物高强度、耐水的羧甲基纤维素/皂荚多糖胶/聚乙烯醇复合薄膜。
2.根据权利要求1所述的高强度、耐水的羧甲基纤维素/皂荚多糖胶/聚乙烯醇复合薄膜的制备方法,其特征在于:步骤S1中所述羧甲基纤维素钠与皂荚多糖胶的投料质量比为1:1。
3.根据权利要求1所述的高强度、耐水的羧甲基纤维素/皂荚多糖胶/聚乙烯醇复合薄膜的制备方法,其特征在于:步骤S3中所述物料A与物料B的投料质量比为1:1。
4.根据权利要求1所述的高强度、耐水的羧甲基纤维素/皂荚多糖胶/聚乙烯醇复合薄膜的制备方法,其特征在于:步骤S4中所述姜黄素的投料量为物料C重量的0.1wt%~80wt%。
5.根据权利要求1所述的高强度、耐水的羧甲基纤维素/皂荚多糖胶/聚乙烯醇复合薄膜的制备方法,其特征在于:步骤S5中所述柠檬酸的投料量为物料E重量的0.1wt%~10wt%。
6.根据权利要求1所述的高强度、耐水的羧甲基纤维素/皂荚多糖胶/聚乙烯醇复合薄膜的制备方法,其特征在于:步骤S6中所述交联反应的反应温度为80℃。
7.根据权利要求1所述的高强度、耐水的羧甲基纤维素/皂荚多糖胶/聚乙烯醇复合薄膜的制备方法,其特征在于具体步骤为:
步骤S1:将1g羧甲基纤维素钠、1g皂荚多糖胶和0.8g甘油溶解于50mL去离子水中并于室温以400r/min的搅拌速率搅拌混合2h得到物料A;
步骤S2:在95℃的加热条件下将3g聚乙烯醇溶解于50mL去离子水中并以400r/min的搅拌速率搅拌混合2h得到物料B;
步骤S3:将50g物料A加入到50g物料B中并于400r/min的搅拌速率继续搅拌混合0.5h得到物料C;
步骤S4:将0.02g姜黄素加入到物料C中并于400r/min的搅拌速率继续搅拌混合0.5h得到物料D;
步骤S5:将2g柠檬酸加入到物料D中并于400r/min的搅拌速率继续搅拌混合0.5h得到物料E;
步骤S6:将物料E置于烘箱中于80℃交联反应6h得到物料F;
步骤S7:将物料F涂覆在聚四氟乙烯板上,再于30%相对湿度、40℃的条件下干燥得到产物高强度、耐水的羧甲基纤维素/皂荚多糖胶/聚乙烯醇复合薄膜,该羧甲基纤维素/皂荚多糖胶/聚乙烯醇复合薄膜的断裂伸长率达到了252.28%,抗拉强度达到了58.40MPa,溶解率低至12.4%,同时表现出了明显的抗菌性能和可降解性。
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