[发明专利]一种纳米纤维素/氧化淀粉生物膜的制备方法

说明书

本发明涉及一种纳米纤维素/氧化淀粉生物膜的制备方法，属于生物降解薄膜的制备技术领域。所述制备方法包括：S1：a）常温下，将淀粉溶于水中；b）将催化剂纳米微晶纤维素加入淀粉溶液中，搅拌均匀，水浴反应进行预糊化处理；c）加入淀粉氧化剂反应；d）调节反应体系pH，终止反应后用无水乙醇和去离子水反复洗涤产物，即得氧化淀粉；S2：将S1中氧化淀粉溶于水中，加入增塑剂和纳米微晶纤维素混合均匀，水浴反应后得到成膜液，最后将成膜液于超声波清洗器中混合振动进行脱气处理，采用溶液流延方式将脱气处理后的成膜制备成生物膜，即得。本发明制备的制备方法简单、操作方便、实用性强、制备成本低，制备的生物膜可生物降解性、环保性好。

技术领域

本发明属于生物降解薄膜的制备技术领域，尤其涉及一种纳米纤维素/氧化淀粉生物膜的制备方法。

背景技术

淀粉是植物经光合作用形成的碳水化合物，作为植物的一种重要的储能形式，其产量仅次于纤维素，是一种来源丰富的纯天然可再生资源。氧化淀粉相比原淀粉具有低粘度、高粘结力、透明度好以及不易凝胶等优点，将羰基和羧基功能基团插入到淀粉链中取代淀粉的亲水羟基，使淀粉疏水性提高。

纤维素是一种天然绿色高分子材料，是可再生资源。纳米纤维素可以从多种纤维素来源中分离出来，包括植物、动物、细菌和藻类等，纳米微晶纤维素具有高纯度、高结晶度、高弹性模量、高强度等特性，还具有纳米颗粒的特性，其兼具生物材料的轻质、可降解、生物相容性以及可再生性的特点，使其在高性能复合材料中显示出巨大的应用前景。

近年来，随着对环境问题越来越高的重视，全降解包装材料已经成为解决石油基食品包装问题的必由之路和将来食品包装发展的方向。因此，有必要将纳米纤维素与淀粉结合在一起制备全降解的复合薄膜，从而提供一种稳定性高、环保的膜来满足当下生产生活的需求，并拓宽纳米纤维素的应用范围。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明旨在提供一种纳米纤维素/氧化淀粉生物膜的制备方法，与现有技术相比，本发明制备的生物膜以氧化淀粉、纳米微晶纤维素和甘油为主要原料，步骤简单、操作方便、实用性强、制备成本低，制备的生物膜可生物降解性、环保性好；同时，本发明将纳米纤维素既作为催化剂，又作为强化剂，生物膜的合成，减少了化学药品的使用，且对淀粉白度影响小。

本发明的目的之一是提供一种氧化淀粉的制备方法。

本发明的目的之二是提供一种纳米纤维素/氧化淀粉生物膜的制备方法。

本发明的目的之三是提供上述氧化淀粉生物膜的制备方法、纳米纤维素/氧化淀粉生物膜的制备方法及其制备的生物膜的应用。

为实现上述发明目的，本发明公开了下述技术方案：

首先，本发明公开了一种氧化淀粉的制备方法，具体的，所述制备方法包括以下步骤：

a)常温下，将淀粉溶于水中；

b)将催化剂纳米微晶纤维素加入淀粉溶液中，搅拌均匀，水浴反应进行预糊化处理；

c)加入淀粉氧化剂反应；

d)调节反应体系pH，终止反应后用无水乙醇和去离子水反复洗涤产物，即得氧化淀粉。

步骤a)中，所述淀粉为玉米淀粉。

步骤b)中，所述催化剂的含量为绝干的淀粉重量的0.5％-5。

步骤b)中，所述纳米微晶纤维素的纤维长度为100-800nm。

步骤b)中，所述搅拌的时间为8-10h。

步骤b)中，所述水浴反应指：首先在75℃反应2h，然后降温至50℃。