專利名稱：水溶性殼聚糖/聚乙烯醇復(fù)合薄膜的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生物包裝材料，特別是一種水溶性殼聚糖/聚乙烯醇復(fù)合薄膜的制備方法。
背景技術(shù)：
殼聚糖(chitosan，(1，4) _2_氨基_2_脫氧-β _D_葡聚糖)是甲殼素的脫乙?；a(chǎn)物，因其具有良好的生物相容性、生物降解性、抑菌性、成膜性且無(wú)毒，因而廣泛應(yīng)用于環(huán)保、醫(yī)藥、化工、食品等領(lǐng)域。但是殼聚糖僅溶解于某些稀酸溶液，不溶于水及普通的有機(jī)溶劑，這就大大限制了它的應(yīng)用。殼聚糖分子上有羥基、氨基等可反應(yīng)性基團(tuán)，可以利用降解、 化學(xué)改性等方法改善其溶解性能，增加其水溶性，制備水溶性殼聚糖。水溶性殼聚糖通常分為三類(1)控制甲殼素的脫乙酰度，得到較高分子量的水溶性殼聚糖；( 在殼聚糖分子鏈上引入親水性基團(tuán)，得到不同結(jié)構(gòu)的水溶性殼聚糖；C3)殼聚糖在適當(dāng)條件下解聚得到分子量較低的水溶性殼聚糖。由水溶性殼聚糖制備的薄膜加工成包裝材料具有優(yōu)異的生物相容性、生物降解性，且透氣性能良好，但是機(jī)械性能差。
聚乙烯醇(簡(jiǎn)稱PVA)是由醋酸乙烯聚合為聚醋酸乙烯，再進(jìn)行醇解而得到的合成高分子，具有良好的成膜性。聚乙烯醇薄膜的機(jī)械性能優(yōu)良，且具有優(yōu)異的水溶性、耐有機(jī)溶劑性、抗靜電性、透明性及氣體阻隔性，在包裝材料領(lǐng)域有重要應(yīng)用。
現(xiàn)行的包裝材料消耗大量資源，污染嚴(yán)重，不利于環(huán)保，因而生物包裝材料的研究日益受到重視。目前關(guān)于水溶性殼聚糖/聚乙烯醇復(fù)合薄膜應(yīng)用于生物包裝材料的報(bào)道比較少。發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述單一成分制備包裝材料的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種可應(yīng)用于生物包裝材料的制備方便、兼具兩種成分優(yōu)點(diǎn)的水溶性殼聚糖/聚乙烯醇復(fù)合薄膜及其制備方法。
本發(fā)明提供的水溶性殼聚糖/聚乙烯醇復(fù)合薄膜的制備方法包括以下步驟
(1)將水溶性殼聚糖加入去離子水中，室溫?cái)嚢柚镣耆芙猓?br> (2)將聚乙烯醇加入去離子水中，機(jī)械攪拌升溫至80-95°C至完全溶解；
(3)將步驟(1)與(2)的溶液于80_95°C混合，機(jī)械攪拌使其分散均勻，將溶液傾注于培養(yǎng)皿、平板玻璃或硬質(zhì)塑料上流延成膜。
(4)室溫下?lián)]發(fā)掉溶劑，浸于交聯(lián)劑溶液中交聯(lián)40-60min，剝離，自然晾干或烘干，得到水溶性殼聚糖/聚乙烯醇復(fù)合薄膜。
本發(fā)明提供的水溶性殼聚糖/聚乙烯醇復(fù)合薄膜的制備方法中各原料的重量比為水溶性殼聚糖1-4%，聚乙烯醇10-40%，交聯(lián)劑3-8%，余量為去離子水。
所述水溶性殼聚糖為殼聚糖季銨鹽(殼聚糖有機(jī)酸鹽、N，N, N三甲基銨鹽殼聚糖)、羧甲基殼聚糖、N-酰化殼聚糖(馬來(lái)?；瘹ぞ厶?、N-乙?；瘹ぞ厶?。
所述聚乙烯醇的醇解度為大于80 %，聚合度為500-2000，具體可為PVA-0588， PVA-1788, PVA-1792, PVA-1799
所述交聯(lián)劑為戊二醛、硼砂、環(huán)氧氯丙烷、乙二醛、三聚磷酸鈉中的一種或幾種。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果
本發(fā)明制備的殼聚糖/聚乙烯醇復(fù)合薄膜具有良好的抑菌性、生物相容性、生物降解性，且具有特殊的氣體阻隔性，優(yōu)異的機(jī)械性能，兼具殼聚糖及聚乙烯醇的優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)調(diào)整交聯(lián)劑的種類及用量，還可以得到不同機(jī)械性能的復(fù)合薄膜。另外，生產(chǎn)成本低，制備工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高，環(huán)境友好。
說(shuō)明書(shū)附圖


圖1為實(shí)施例1中制備的水溶性殼聚糖/聚乙烯醇復(fù)合薄膜的表面形態(tài)掃描電鏡圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
原料及其重量比為水溶性殼聚糖為N-馬來(lái)酰化殼聚糖1%，聚乙烯醇為 PVA-058830 %，交聯(lián)劑為戊二醛7 %。
將N-馬來(lái)?；瘹ぞ厶羌尤肴ルx子水中，室溫下攪拌溶解；將PVA-0588加入去離子水中，邊攪拌邊升溫至80-95°C溶解；將殼聚糖溶液加入聚乙烯醇溶液中，80-95°C攪拌使其分散均勻后，傾注于平板玻璃上流延成膜。室溫下?lián)]發(fā)掉溶劑，浸入戊二醛溶液中交聯(lián) 40-60min，剝離，自然晾干或烘干，得到水溶性殼聚糖/聚乙烯醇復(fù)合薄膜。
實(shí)施例2
原料及其重量比為水溶性殼聚糖為羧甲基殼聚糖2%，聚乙烯醇PVA-1788為 10 %，交聯(lián)劑為戊二醛3 %，硼砂2 %。
將羧甲基殼聚糖加入去離子水中，室溫下攪拌溶解；將PVA-1788加入去離子水中，邊攪拌邊升溫至80-95°C溶解；將殼聚糖溶液加入聚乙烯醇溶液中，80-95°C攪拌使其分散均勻后，傾注于平板玻璃上流延成膜。室溫下?lián)]發(fā)掉溶劑，浸入戊二醛、硼砂混合溶液中交聯(lián)40-60min，剝離，自然晾干或烘干，得到水溶性殼聚糖/聚乙烯醇復(fù)合薄膜。
實(shí)施例3
原料及其重量比為水溶性殼聚糖為羥丙基三甲基氯化銨殼聚糖4%，聚乙烯醇為PVA-1792 40 %，交聯(lián)劑為戊二醛3 %，三聚磷酸鈉2 %，環(huán)氧氯丙烷3 %。
將羥丙基三甲基氯化銨殼聚糖加入去離子水中，室溫下攪拌溶解；將PVA-1792 加入去離子水中，邊攪拌邊升溫至80-95°C溶解；將殼聚糖溶液加入聚乙烯醇溶液中， 80-95°C攪拌使其分散均勻后，傾注于培養(yǎng)皿上流延成膜。室溫下?lián)]發(fā)掉溶劑，浸入戊二醛、 三聚磷酸鈉及環(huán)氧氯丙烷的混合溶液中交聯(lián)40-60min，剝離，自然晾干或烘干，得到水溶性殼聚糖/聚乙烯醇復(fù)合薄膜。
實(shí)施例4
原料及其重量比為水溶性殼聚糖為N-乙?；瘹ぞ厶?%，聚乙烯醇為PVA-1799 20 %，交聯(lián)劑為戊二醛3%。
將N-乙?；瘹ぞ厶羌尤肴ルx子水中，室溫下攪拌溶解；將PVA-1799加入去離子水中，邊攪拌邊升溫至80-95°C溶解；將殼聚糖溶液加入聚乙烯醇溶液中，80-95°C攪拌使其分散均勻后，傾注于硬質(zhì)塑料上流延成膜。室溫下?lián)]發(fā)掉溶劑，浸入戊二醛溶液中交聯(lián) 40-60min，剝離，自然晾干或烘干，得到水溶性殼聚糖/聚乙烯醇復(fù)合薄膜。
權(quán)利要求
1.一種水溶性殼聚糖/聚乙烯醇復(fù)合薄膜的制備方法，其特征在于，原料及重量比為 水溶性殼聚糖1-4%，聚乙烯醇10-40%，交聯(lián)劑3-8%，余量為去離子水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水溶性殼聚糖/聚乙烯醇復(fù)合薄膜的制備方法，其特征在于包括以下步驟(1)將水溶性殼聚糖加入去離子水中，室溫?cái)嚢柚镣耆芙猓?2)將聚乙烯醇加入去離子水中，機(jī)械攪拌升溫至80-95°C至完全溶解；(3)將步驟(1)的溶液加入步驟( 的溶液中，80-95°C下機(jī)械攪拌使其分散均勻，將溶液傾注于培養(yǎng)皿、平板玻璃或硬質(zhì)塑料上流延成膜。(4)室溫下?lián)]發(fā)掉溶劑，浸入交聯(lián)劑溶液中交聯(lián)40-60min，剝離，自然晾干或烘干，得到水溶性殼聚糖/聚乙烯醇復(fù)合薄膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述水溶性殼聚糖為殼聚糖季銨鹽 (殼聚糖有機(jī)酸鹽、N, N, N三甲基銨鹽殼聚糖)、羧甲基殼聚糖、N-?；瘹ぞ厶?馬來(lái)?；瘹ぞ厶恰-乙?；瘹ぞ厶?。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的聚乙烯醇的醇解度為大于 80%，聚合度為 500-2000，具體可為 PVA-0588，PVA-1788, PVA-1792, PVA-1799
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的交聯(lián)劑為戊二醛、硼砂、環(huán)氧氯丙烷、乙二醛、三聚磷酸鈉中的一種或幾種。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種可用作生物包裝材料的水溶性殼聚糖/聚乙烯醇復(fù)合薄膜的制備方法。水溶性殼聚糖與聚乙烯醇分別溶于去離子水，將溶液混合流延成膜，然后浸于戊二醛、硼砂、環(huán)氧氯丙烷、乙二醛、三聚磷酸鈉中的一種或幾種混合溶液中交聯(lián)40-60min，剝離，自然晾干或烘干，得到水溶性殼聚糖/聚乙烯醇復(fù)合薄膜。該復(fù)合薄膜具有良好的抑菌性、生物相容性、生物降解性，且具有特殊的氣體阻隔性，優(yōu)異的機(jī)械性能，兼具殼聚糖及聚乙烯醇的優(yōu)點(diǎn)。另外，生產(chǎn)成本低，制備工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高，環(huán)境友好。
文檔編號(hào)C08J5/18GK102504296SQ20111028718
公開(kāi)日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月26日
發(fā)明者禇鵬飛 申請(qǐng)人:常州綠之源高分子材料有限公司