一种高吸水性壳聚糖薄膜及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种高吸水性壳聚糖薄膜及其制备方法，属于高分子材料和吸水材料技术领域。
【背景技术】
[0002]吸水材料作为一种新型功能高分子材料，具有吸收比自身重几百倍水的能力，并且保水性能优良，它广泛应用于农业、卫生、园林、建筑等领域。目前吸水材料主要由各种高分子通过共聚或改性的方式制备，比较常见的物质为:淀粉、纤维素、壳聚糖、聚乙烯酸盐、聚乙烯醇、聚氧乙烯等。其中壳聚糖作为自然界中典型的碱性多糖，具有良好的抗菌消炎和生物相容性，受到研究者广泛地重视。壳聚糖及其衍生物在医疗和卫生领域有重要的应用，在制备高吸水性材料方面也有各种文献和专利报导。苏州方策科技发展公司(申请公布号:CN102028966A)公开了一种具有高度吸水溶胀性能的壳聚糖止血材料的制备方法，其主要通过单向渗透膜制备壳聚糖凝胶，再经改性和交联制备具有促进凝血功能的凝血膜。上海工程技术大学赛明泽等人(申请公布号:CN104558988A)公开了一种可常温干燥的高弹性壳聚糖海绵的制备方法，其主要通过戊二醛交联发泡固化、硫酸增塑、软化剂软化等步骤制备。目前文献及专利公开的制备工艺复杂，多采用交联固化的方法，引入各种有毒的化合物，制备成本高、对环境有较大的污染。如能采用简单和环保的工艺制备高吸水性的壳聚糖凝胶，可促进低成本无毒的壳聚糖吸水材料广泛地应用于农业、医疗和卫生等领域。
【发明内容】
[0003]本发明的主要设想是采用简单和环保的工艺制备高吸水性壳聚糖凝胶，其工艺过程主要为以下三个步骤:酸性三元溶剂溶解壳聚糖；低温冷冻形成三维壳聚糖网络；冷冻干燥形成高吸水性壳聚糖薄膜。
[0004]本发明中具有高吸水性壳聚糖薄膜的制备方法具体如下所述。
[0005](I)配制二噁烷-二甲基亚砜-水的三元混合溶剂，其中二噁烷的体积比在2.5?8%之间，二甲基亚砜的体积比在2.5?8%之间，水的体积比在84?95%之间。
[0006](2)在三元混合溶剂中加入质量体积浓度为1.0 % (w/v)的冰乙酸，混合均匀。
[0007](3)加入一定量的壳聚糖，质量体积浓度控制在0.25?1.0 % (w/v)之间，搅拌均匀，静置。
[0008](4)在-18 °C下冷冻壳聚糖溶液6小时以上。
[0009](5)在冷冻干燥机中去除溶剂和冰乙酸，得到壳聚糖薄膜。
[0010]本发明制得的壳聚糖薄膜呈半透明状，具有快速吸水能力，其吸水能力可达壳聚糖干重的300倍以上。该制备方法工艺简单，不采用交联固化技术，溶剂主要成分为水，只添加少量的有机溶剂，生产成本低、环保高效，产品吸水性能好，易于实现工业化并产生良好的经济效益。
【具体实施方式】
[0011]下面结合具体实施例，对本
【发明内容】
作进一步的说明，但本发明的实现方式并不局限于此。
[0012]实施例1:分别取2.5ml 二噁烷、2.5ml 二甲基亚砜和95ml水，加入Ig冰乙酸，混合均匀。称取0.5g壳聚糖，加入到酸性混合溶剂中，搅拌溶解，静置3小时。将壳聚糖溶液分样至表面皿中，放入-18°C下的冰柜，冷冻6小时以上。样品冷冻成型后，放入冷冻干燥机冷冻干燥，制得高吸水性壳聚糖薄膜。
[0013]实施例2:分别取5ml 二噁烷、5ml 二甲基亚砜和90ml /K，加入Ig冰乙酸，混合均匀。称取1.0g壳聚糖，加入到酸性混合溶剂中，搅拌溶解，静置3小时。将壳聚糖溶液分样至表面皿中，放入-18°C下的冰柜，冷冻6小时以上。样品冷冻成型后，放入冷冻干燥机冷冻干燥，制得高吸水性壳聚糖薄膜。
[0014]实施例3:分别取8ml 二卩惡烧、8ml 二甲基亚砜和84ml /K，加入Ig冰乙酸，混合均匀。称取0.25g壳聚糖，加入到酸性混合溶剂中，搅拌溶解，静置3小时。将壳聚糖溶液分样至表面皿中，放入-18°C下的冰柜，冷冻6小时以上。样品冷冻成型后，放入冷冻干燥机冷冻干燥，制得高吸水性壳聚糖薄膜。
【主权项】
1.一种高吸水性壳聚糖薄膜及其制备方法，其特征在于配制酸性的三元二噁烷-二甲基亚砜-水混合溶剂，将一定量的壳聚糖溶解在酸性混合溶剂中，经-18°C冷冻成型，冻干制得高吸水性壳聚糖薄膜。2.根据权利要求1所述的高吸水性壳聚糖薄膜及其制备方法，其特征在于所使用的壳聚糖分子量在10?60万之间，浓度控制在0.25?1.0% (w/v)之间。3.根据权利要求1所述的高吸水性壳聚糖薄膜及其制备方法，其特征在于酸性的三元混合溶剂中，二噁烷的体积比在2.5?8%之间，二甲基亚砜的体积比在2.5?8%之间，水的体积比在84?95%之间。4.根据权利要求1所述的高吸水性壳聚糖薄膜及其制备方法，其特征在于酸性的三元混合溶剂中，冰乙酸的浓度为1.0% (w/v)。
【专利摘要】本发明涉及一种高吸水性壳聚糖薄膜及其制备方法，它采用酸性的三元二噁烷-二甲基亚砜-水为混合溶剂，将一定量的壳聚糖溶解在酸性混合溶剂中，经低温冷冻成型，冻干制得高吸水性壳聚糖薄膜。本发明制得的壳聚糖薄膜呈半透明状，具有快速高吸水能力。该制备方法工艺简单，不采用交联固化技术，溶剂主要成分为水，生产成本低、环保高效，易于实现工业化并产生良好的经济效益。
【IPC分类】C08J3/05, C08J5/18, C08L5/08
【公开号】CN105199121
【申请号】CN201510697163
【发明人】汪学军, 楼涛
【申请人】青岛大学
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年10月26日