[发明专利]一种羧甲基瓜尔胶/纳米纤维素复合膜的制备方法

说明书

本发明涉及一种羧甲基瓜尔胶/纳米纤维素复合膜的制备方法，该方法先对纸浆进行甲酸预处理后将纸浆分散在含有TEMPO、NaBr、Na₂CO₃和NaHCO₃溶液中，加入NaClO一定时间后加入乙醇，洗涤氧化纤维素并均质得到纳米纤维素；在室温下将羧甲基瓜尔胶制成溶液，然后将羧甲基瓜尔胶溶液与纳米纤维素混合，以制备不同质量比混合物；将混合物连续搅拌后倒入培养皿中，干燥制得羧甲基瓜尔胶纳米纤维素复合膜。采用本发明方法，使用羧甲基瓜尔胶和TEMPO氧化纤维素纳米纤维，基于溶液浇铸方法制备的复合薄膜，在透明度、阻气性、拉伸强度和热性能上均表现良好，且该复合膜可生物降解，具有很大的食品或药品包装潜力。

技术领域

本发明涉及一种羧甲基瓜尔胶/纳米纤维素复合膜的制备方法，属于复合膜材料领域。

背景技术

如今，塑料在食品包装材料中占据主导地位。由于其环境优势，生物质基材料受到越来越多的关注。纤维素纳米纤维是一种很有前途的纳米材料，在医药、食品、能源等诸多行业具有潜在应用。 TEMPO（2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基）催化氧化是一种经过充分研究的制备个性化纤维素纳米纤维的方法，所制备纤维素纳米纤维宽度为3～10 纳米，长度可达数微米，其所制成的透明膜具有良好的机械强度和氧气阻隔性能，有望用于包装材料，替代当前塑料产品，解决白色污染问题。

瓜尔胶是一种天然可生物降解的多糖，由聚甘露糖主链和半乳糖侧链组成，常用作增稠剂或药物辅料等。瓜尔豆可以有效捕获并保留水分子，如瓜尔胶可以控制水果脱水过程，从而有效改善水果保鲜期。

众所周知，材料中各组分间相互作用对其性质具有重要影响。羧甲基瓜尔胶中的羧基与纤维素纳米纤维中的羟基间具有较强的氢键作用，因此两者所形成的复合膜应当具备良好的透明度，阻气性，拉伸强度和热性能等。

发明内容

本发明的目的是基于溶液浇铸的方法，提供一种羧甲基瓜尔胶/纳米纤维素复合膜的制备方法，生产出具备良好的透明度，阻气性，拉伸强度和热性能的复合膜。

本发明所采取的技术方案是：一种羧甲基瓜尔胶/纳米纤维素复合膜的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：

（1）对纸浆进行甲酸预处理，之后将纸浆分散在含有TEMPO、NaBr、Na₂CO₃和NaHCO₃溶液中；

（2）向步骤（1）的溶液中加入NaClO，3～5个小时后，加入乙醇，并彻底洗涤所得氧化纤维素，进一步均质，得到纳米纤维素；

（3）在室温下将羧甲基瓜尔胶制成溶液，然后将羧甲基瓜尔胶溶液与步骤（2）中纳米纤维素混合，以制备不同质量比的羧甲基瓜尔胶纳米纤维素混合物；

（4）将步骤（3）中的混合物连续搅拌，然后倒入培养皿中，干燥制得羧甲基瓜尔胶纳米纤维素复合膜。