[发明专利]一种软化干态细菌纤维素膜及其制备方法

说明书

本发明属于细菌纤维素应用技术领域，尤其涉及一种软化干态细菌纤维素膜及其制备方法。本发明以细菌纤维素湿膜为原料，干燥后得到干态细菌纤维素膜，再选用丙三醇作为软化剂，通过简单的浸渍方法成功实现干态细菌纤维素膜的绿色软化。本发明将细菌纤维素干膜浸渍于丙三醇溶液中，能够使得丙三醇充分通过物理吸附作用吸附于细菌纤维素干膜的膜上和膜内，从而提高膜的韧性。根据实施例可知，本发明制备的软化干态细菌纤维素膜的拉伸强度可达157.9MPa，与未经复合的普通细菌纤维膜的拉伸强度(59.3MPa)相比提高了166.3％，拉伸应变由3.95％增加到15.12％，提高了282.8％。

技术领域

本发明涉及细菌纤维素应用技术领域，尤其涉及一种软化干态细菌纤维素膜及其制备方法。

背景技术

细菌纤维素(Bacterial Cellulose)是一种由微生物产生的一类纯纤维素，是由β-D-葡萄糖通过β-1,4葡萄糖苷键结合成的直链无分支结构。细菌纤维素作为一种新型生物材料，具有结晶度高、化学纯度高、水结合性强，生物适用性强、生物可降解性良好、高纯度等优异的性能，使细菌纤维素纤维可在特殊领域广泛应用。在食品工业中，细菌纤维素可作为食品成型剂、增稠剂、分散剂、作为肠衣和某些食品的骨架，已成为一种新型重要的食品基料和膳食纤维。在造纸工业中，将醋酸菌纤维素加入纸浆，可提高纸张强度和耐用性。在医用材料中，可作为人造皮肤用于伤口的临时包扎。然而细菌纤维素在柔韧性方面非常差，且目前对于细菌纤维素膜柔韧性的研究较少，极大地限制了细菌纤维素的应用范围。

韩国专利(KR20180124259A)介绍了一种具有良好透明性和柔韧性的导电纳米纤维膜的制备方法。该方法以环保、经济的方式获得透明、柔性纳米纤维片，制得的导电纳米纤维膜具有良好的透明性和柔韧性，具有良好的通电性能，可广泛应用于太阳能电池、晶体管、显示器、生物传感器、气体传感器等电子材料或功能性服装材料等。然而，此方法操作复杂，引入金属，相对成本偏高，对环境污染负荷较大。

美国专利(US2019022598A1)公开了一种单丝巩固型贝壳腔中空纤维膜。通过向中空纤维膜嵌入单丝的螺旋开放式结构形成连续、周向、菱形状单丝隔开的聚合物纤维膜，嵌入的螺旋组织没有任何周向收缩，且具有双向膨胀性。此方法具有一定的应用意义和社会影响，但此发明以聚合物为原料，且操作可控性较低，成本较高。

公开号为CN107320762A的中国专利介绍了一种胶原/细菌纤维素复合纤维膜的制备方法。根据制备方法，通过真空冷冻干燥直接对含纯水的细菌纤维素膜进行不经预冷冻处理而获得大孔结构的细菌纤维素膜，当温度等于或低于20℃时，用醋酸水溶液溶解天然胶原蛋白，得到胶原蛋白溶液，将大孔结构的细菌纤维素膜浸泡在胶原蛋白溶液中，在真空条件下将胶原蛋白导入细菌纤维素膜，将引导胶原蛋白进入的细菌纤维素膜置于pH值为6.0-8.0的磷酸盐缓冲液中进行纤维化，得到胶原纤维化复合膜。此方法无需预冷冻处理，即可得到胶原/细菌纤维素复合膜敷料，胶原导入量明显增加，胶原在膜内的生物稳定性和保持稳定性明显提高。然而胶原蛋白价格相对较高。

公开号CN107216488A的中国专利公开了一种细菌纤维素/棒状粘土复合膜及其制备方法。将细菌纤维素/杆状粘土混合制备复合膜，将复合膜中的杆状粘土均匀分散在细菌纤维素纳米纤维基质中，通过均匀混合，棒状粘土可以增强细菌纤维素的机械性能，成为一种吸附性能很强的材料。此方法简单，制备的复合膜具有纳米网络三维结构、均匀的纤维直径和良好的生物相容，当然，在机械性能提高的情况下，柔韧性有待于提高。