[发明专利]一种双层生物质复合膜材料

说明书

本发明涉及一种双层生物质复合膜材料，包括底层壳聚糖基吹塑膜层和表层纤维素基流延膜层，底层壳聚糖基吹塑膜层通过熔融共混双向拉伸吹塑成膜，表层纤维素基流延膜层在底层膜的表面以水为溶剂流延而成。该双层生物质复合膜材料具有良好力学性能、抗菌性和气体阻隔性，可实现全降解，可适用于高档包装膜或生物医药领域。

技术领域

本发明涉及一种生物质膜材料的制备方法，尤其涉及一种具有良好力学性能、抗菌性和气体阻隔性的双层生物质膜材料的制备方法。

背景技术

膜材料在包装材料中的比重非常之大，大部分的膜材料仍采用塑料材料，一方面，塑料材料虽然拥有较优异的力学性能和广泛的适用性，但其来源于石油产品且无法降解，会造成环境污染也造成了资源浪费，另一方面，塑料材料由于其基团的单一要实现某些功能性也非常困难，寻找性能优良、具有功能性且来源于可再生材料的替代材料则成为目前材料领域研究的重中之重。

在目前的可降解材料中，多种生物可降解材料被用于塑料替代中。如淀粉、聚乳酸、生物聚酯、壳聚糖、纤维素等；但单独使用各有各的缺陷，如淀粉、壳聚糖等非常脆，单独使用很容易泼水，且吸水性非常好，无法长期使用；如采用聚酯材料单独使用力学性能也存在缺陷，如聚乳酸非常脆，容易撕裂，而采用多种生物质聚酯虽然拥有力学性能较好，但功能性很难实现，且原料成本较贵，很难实际应用；开发具有更加优越性的可降解复合膜材料是具有巨大应用前景的。

发明内容

本发明的目的是为了克服单独材质生物质膜机械性能差，功能性不足的缺陷，提供一种具有良好力学性能、抗菌性和气体阻隔性的双层生物质膜材料的制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种双层生物质复合膜材料，包括底层壳聚糖基吹塑膜层和表层的纤维素基流延膜层；其中，壳聚糖基膜层主要包括物质及相应质量份数如下：

壳聚糖 30-50份

羧甲基壳聚糖 15-30份

纳米植物纤维丝 0.5-1.2份

明胶 12-24份

聚(β羟基丁酸酯-co-β羟基戊酸酯) 12-20份

纳米羟磷灰石 1-2份

其中，纤维素基流延膜层主要包括物质及相应质量份数如下：

醋酸纤维素 25-35份

羧甲基壳聚糖 8-16份

四臂聚乙二醇丙醛 1.5-3份

海藻酸钠 5-8份

进一步，所述底层壳聚糖基吹塑膜层通过熔融共混双向拉伸吹塑成膜，表层的纤维素基流延膜层在底层膜的表面以去离子水为溶剂流延而成。

进一步，所述双层生物质复合膜材料的制备工艺为：

(1)底层壳聚糖基吹塑膜层的制备：将所有原料投入高速共混机中以300-500rpm的速度搅拌30-60min，后投入双向拉伸挤出吹塑机中吹塑成膜；双向拉伸挤出吹塑的条件为：挤出段温度160-180℃，纵向拉伸温度70-90℃、拉伸比介于2.1-2.6之间，横向拉伸温度45-70℃、拉伸比介于1.5-2.4之间，热处理温度50-80℃；

(2)表层纤维素基流延膜层的制备：以去离子水为溶剂，将醋酸纤维素、羧甲基壳聚糖、四臂聚乙二醇丙醛、海藻酸钠依次投入去离子水中，高速搅拌至均匀分散液，分散液质量浓度介于5-8％之间，将分散液流延于底层的表面形成0.4-0.8mm厚度的液膜，后在20℃下干燥至成膜。

进一步，所述底层壳聚糖基吹塑膜层的厚度介于0.2-0.4mm之间，表层纤维素基流延膜层的厚度介于0.1-0.2mm之间。