[发明专利]一种细菌纤维素/聚合物复合膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种细菌纤维素复合膜及其制备方法，特别是涉及一种原位复合细菌纤维素复合膜及其制备方法，具体地说是一种由细菌纤维素纤维在聚合物多孔材料上原位复合而成的细菌纤维素复合膜及其制备方法。

背景技术

细菌纤维素是一种新型生物材料，有许多独特的性质：（1）高弹性模量、抗张强度和极佳的形状维持能力；（2）超精细三维网状结构，细菌纤维素是由直径3~4nm的微纤维组合成40~60nm的纤维束，并相互交织形成；（3）具有较高的生物相容性、适应性和良好的生物可降解性。

细菌纤维素由于其独特的织态结构，使其在医用材料、食品工业有着广泛的应用。力学性能是高性能材料的重要指标，而目前的细菌纤维素机械强度还有待提高，并且细菌纤维素孔的均匀度也有待改善。 多孔聚合物膜孔径分布不均，微孔的尺寸和分布会影响到多孔聚合物膜的孔隙率、透气性以及吸液率，多孔聚合物膜的保液性能也不够理想。多数多孔聚合物膜表面有化学物质残留，应用在敷料中与皮肤直接接触会引起过敏不适。因此，我们特此发明细菌纤维素/聚合物复合凝胶膜及复合干膜。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种细菌纤维素复合膜及其制备方法，特别是提供一种原位复合细菌纤维素复合膜及其制备方法，具体地说是一种由细菌纤维素纤维在聚合物多孔材料上原位复合而成的细菌纤维素复合膜及其制备方法，以弥补现有技术中细菌纤维素力学性能的不足，满足生产和生活的需要。

一种细菌纤维素/聚合物复合膜，是由细菌纤维素纤维在聚合物多孔材料上原位复合而成，所述的细菌纤维素纤维构成三维网状结构；所述的细菌纤维素纤维分布在所述聚合物多孔材料的表面及孔内，所述聚合物多孔材料被包覆在三维网状结构的细菌纤维素纤维中。

作为优选的技术方案：

其中，如上所述的一种细菌纤维素/聚合物复合膜，所述的细菌纤维素是超细三维网状结构，其孔径为0.5~2.0μm，单根细菌纤维素纤维直径为0.01~0.1μm。

如上所述的一种细菌纤维素/聚合物复合膜，所述的聚合物多孔材料是多孔聚合物膜或者聚合物无纺布；所述的聚合物为聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚四氟乙烯或聚偏氟乙烯中的任一种；所述的多孔聚合物膜孔径为0.02~40μm，孔隙率为30~80%；所述的聚合物无纺布厚度0.2~1.0mm，单位面积重量为30~150g/m²。

如上所述的一种细菌纤维素/聚合物复合膜，所述的细菌纤维素/聚合物复合膜是细菌纤维素/聚合物复合凝胶膜或细菌纤维素/聚合物复合干膜。

如上所述的一种细菌纤维素/聚合物复合膜，所述的细菌纤维素/聚合物复合干膜的含水率为1~50wt%。

本发明还提供了一种细菌纤维素/聚合物复合膜的制备方法，包括以下具体步骤：

（1）菌种活化过程为，用无菌吸管吸取0.3~0.6ml的液体培养基，滴入盛菌种的安瓿瓶，轻轻振荡，是冻干菌体呈悬浮状，吸取全部菌体悬浮液，移植于斜面培养基上，在25~35℃下培养1~3天，将其转移到同样的斜面培养基上，每隔1~3天转移一次，如此重复5~10次，完成菌种的活化过程；

（2）用接种环挑取一环活化好的斜面菌种接入种子培养基，于25~35℃，在转速为200~450r/min的磁力搅拌器下搅拌培养18~25小时，再接入液体培养基中摇匀，于25~35℃将多孔聚合物材料表面在液体培养基中浸润，暴露在空气中7~10天；

（3）每隔2~3天重复操作步骤（2），直到多孔聚合物材料的表面增加2~4mm，形成了复合膜；

（4）将复合膜取出，用蒸馏水冲洗，冲洗后的复合膜放入蒸馏水中在80~100℃下保温1~2小时，再将其浸泡于80~100℃、1wt%~3wt%的NaOH溶液中，保温1~2小时，使复合膜呈中性，即得到所需的细菌纤维素/聚合物复合凝胶膜；

或者更进一步地，将步骤（4）所得的细菌纤维素/聚合物复合凝胶膜干燥至恒重，得到细菌纤维素/聚合物复合干膜。

其中，如上所述的一种细菌纤维素/聚合物复合膜的制备方法，所述的干燥的方法可以为冷冻干燥、真空干燥或自然干燥中的任一种。

如上所述的一种细菌纤维素/聚合物复合膜的制备方法，所述的真空干燥温度范围为60~80℃。

如上所述的一种细菌纤维素/聚合物复合膜的制备方法，所述的菌种为木醋杆菌、产醋杆菌、醋化杆菌、巴氏醋杆菌、土壤杆菌、葡萄糖杆菌、农杆菌、根瘤菌或八叠球菌中的一种或几种；