一种NCC改性海藻酸钠可降解复合膜的制备方法与流程

文档序号:13753808阅读:1239来源:国知局

本发明涉及材料合成方法,具体的是一种NCC改性海藻酸钠可降解复合膜的制备方法。



背景技术:

随着人们对环境保护及食品质量要求的不断提高,利用来源广泛,可再生的天然资源制备环境友好的可降解包装材料,有望取代或部分取代以石油工业为基础的合成塑料,缓解日益严重的白色污染。海藻酸钠(SA)是从褐藻中提取的一种多糖,具有良好的生物相容性、生物可降解性、成膜性和抑菌防腐性能等。利用海藻酸钠制备的包装材料具有可生物降解,对环境友好等优异特点,但是海藻酸钠有很大的亲水性,成膜后机械强度、弹性不够理想,水蒸汽阻隔性能较差。因此,通过纳米改性提高海藻酸钠复合膜的性能,更能满足人们的需要,有很广阔的前景。

近年来,关于纳米增强材料的研究越来越受到人们的重视,如二氧化硅、蒙脱土及碳纳米管等无机材料,而采用天然资源得到的纳米材料纳米纤维素(NCC)具有质量轻,结晶度高,强度大,良好的可生物降解性及生物相容性等优点,特别是其可有效提高膜的力学性能,用于制备环保型的纳米复合膜,解决环境污染和资源紧缺问题。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题在于提供一种NCC改性海藻酸钠可降解复合膜的制备方法,提供一种新的合成方法。

本发明采用的合成方法,包括如下步骤:

a、制备纳米纤维:称取5g的微晶纤维素(MCC),在冰浴下,缓慢加入质量分数60%的硫酸100mL,并不断搅拌,使MCC充分分散开,然后置于45℃的恒温水浴中水解2-3h,加入300mL的去离子水进行稀释,静止,分层后,进行离心处理(转速10000r/min,时间10min)3次,得悬浮液,将悬浮液进行透析与超声处理,置于4~6℃冰箱中密封保存;

b、制备复合膜,取12-15%(wt,质量分数)的NCC于去离子水中,磁力搅拌均匀,超声分散30min,再加入海藻酸钠并配成2%的浓度,充分搅拌均匀,并继续超声20min,脱泡后,将混合液倒入洁净的聚丙烯板中,流延成膜。

本发明的有益效果是:合成工艺简单,反应条件温和,生产成本较低,可重复性好。

具体实施方式

以下结合实例进一步说明本发明的内容,由技术常识可知,本发明也可通过其它 的不脱离本发明技术特征的方案来描述,因此所有在本发明范围内或等同本发明范围内的 改变均被本发明包含。

实施例1:

a、制备纳米纤维:称取5g的微晶纤维素(MCC),在冰浴下,缓慢加入质量分数60%的硫酸100mL,并不断搅拌,使MCC充分分散开,然后置于45℃的恒温水浴中水解2h,加入300mL的去离子水进行稀释,静止,分层后,进行离心处理(转速10000r/min,时间10min)3次,得悬浮液,将悬浮液进行透析与超声处理,置于4℃冰箱中密封保存。

b、制备复合膜,取12%(wt,质量分数)的NCC于去离子水中,磁力搅拌均匀,超声分散30min,再加入海藻酸钠并配成2%的浓度,充分搅拌均匀,并继续超声20min,脱泡后,将混合液倒入洁净的聚丙烯板中,流延成膜。

实施例2:

a、制备纳米纤维:称取5g的微晶纤维素(MCC),在冰浴下,缓慢加入质量分数60%的硫酸100mL,并不断搅拌,使MCC充分分散开,然后置于45℃的恒温水浴中水解3h,加入300mL的去离子水进行稀释,静止,分层后,进行离心处理(转速10000r/min,时间10min)3次,得悬浮液,将悬浮液进行透析与超声处理,置于6℃冰箱中密封保存。

b、制备复合膜,取15%(wt,质量分数)的NCC于去离子水中,磁力搅拌均匀,超声分散30min,再加入海藻酸钠并配成2%的浓度,充分搅拌均匀,并继续超声20min,脱泡后,将混合液倒入洁净的聚丙烯板中,流延成膜。

通过实验,NCC的用量在12-15%时,复合膜的拉伸强度最优,而断裂伸长率降低,与纯海藻酸钠膜相比,拉伸强度提高了近45%。少量纳米纤维素降低了膜的吸湿率,提高了膜的耐水性,降低了水蒸汽透过性能,明显提高了海藻酸膜对水蒸汽的阻隔性能。

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