[发明专利]氢氧化钠/尿素水体系制备甲壳素/纤维素共混材料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种氢氧化钠/尿素水体系制备甲壳素和纤维素共混材料的方法，属于天然高分子领域，也属于生物医学领域。

背景技术

甲壳素是是由β-(1→4)连接的2-乙酰氨基-2-脱氧基-D-吡喃葡萄糖单体组成的线型高聚物。因为其良好的生物活性、抗菌消炎、生物相容性、吸附及离子交换和生物降解性，甲壳素及其衍生物已广泛用于生物医药、造纸、纺织、光学材料、重金属螯合剂、中空纤维等方面(J.D.Rathke，S.M.Hudson，J.Macromol.Sci.：Rev.Macromol.Chem.Phys.，1994，C34(3)，375；R.A.A.Muzzarelli，Chitin In：Naturally Chelating Polymers，New York：PergamanPress，1977)。同时，它们还可用作阻凝剂、创口贴、手术缝合线、包扎带、人造骨骼和人造皮肤以及固定化酶和药物传递—释放系统(G.Sjak，et al.，Chitin and Chitosan，Elsevier Press，New York，1989；J.P.Zikakis，Chitin，Chitosan and Related Enzymes，Academic Press，New York，1984；I.V.Yannas，H.F.Burke，D.P.Orgill，E.M.Skrabut，Science，1982，215，174；G.Ibrahim，L.Olle，WO Pat.9602260，1984.)。但是甲壳素本身很脆，强度较差而且不溶不熔而难以加工，从而限制了它的应用。纤维素是地球上最丰富的可再生资源，其结构为β-(1→4)-脱水葡萄糖聚合物。因为它独特的反应功能和分子特性如无毒、安全、生物可降解性、生物相容性、亲水性、手性及半刚性，纤维素、纤维素复合改性材料及衍生物产品，除用于纺织和造纸等传统工业外，还在食品、日用化工、医药、建筑、油田化学和生物化学等领域得到应用(O.Vogl，G.D.Jaycox，Prog.Polym.Sci.，1999，24，3；K.Matsumoto，日本公开特许，JP04363122；J.Gensrich，D.Paul，Cellulosic：Materials for selective separations and othertechnologies，Ellis Horwood，1993，119.)。但单纯的纤维素制品功能性尚不够，从而限制了其应用。因此如能找到一种纤维素和甲壳素共同的溶剂将它们共混后制备新材料将可保持甲壳素的功能和纤维素的强度。

中国专利申请号为01106676.8的专利申请提出了一种甲壳素和纤维素共混材料及其制法和用途，由于该共混材料在制备过程中有硫化氢气体产生，该气体的释放不仅污染环境，而且对人体有害。另外，用该法制备甲壳素和纤维素共混材料的成本相对较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种氢氧化钠/尿素水体系制备甲壳素和纤维素共混材料的方法，该共混材料在制备过程中无有害气体产生，因而不会污染环境，毒害人体，而且成本较低。

本发明采用的技术方案是：一种氢氧化钠/尿素水体系制备甲壳素和纤维素共混材料的方法，将浓度为0.5～10％的甲壳素碱水溶液与0.5～10％的纤维素的4～8％NaOH/3～5％尿素水溶液按1∶0.5至1∶20的重量比混和，经过搅拌、过滤、脱气制得共混浆料；将共混浆料刮膜或喷丝，然后在重量比0.5～20％的硫酸水溶液或重量比为0.1～10％的盐酸水溶液中再生得到所需共混材料。

上述共混浆料也可在刮膜或喷丝后，先在重量比为0.5～20％的氯化钙水溶液中凝固，然后在硫酸水溶液或盐酸水溶液中再生得到所需共混材料。

上述纤维素的NaOH/尿素水溶液依照如下方法配置：NaOH、尿素、水和纤维素按重量比6∶4∶90∶0.5～10混合，然后将混合浆料于-20～0℃冷冻24小时，然后在室温解冻并搅拌得到透明的纤维素溶液。

甲壳素碱水溶液的制备：将甲壳素粉末加入到46％的NaOH溶液中，于冰浴中溶胀6小时，再加入计量碎冰，使甲壳素浓度为0.5-10％，搅拌后于-10℃冷冻24小时，解冻、过滤，制得0.5-10％的甲壳素钠溶液。

以上百分比均为重量百分比。

本发明所得到的共混材料机械强度高、韧性好并具有抗水性和抗凝血性能。