[发明专利]一种利用细菌纤维素制备高阻隔性包装用薄膜的方法

说明书

技术领域

本发明是一种利用细菌纤维素制备高阻隔性包装用薄膜的方法，属于制备再生细菌纤维素膜技术领域。

背景技术

 细菌纤维素的溶解是现今一大难题。由于它自身的聚合度很高，分子内、分子间具有大量的氢键, 使其不为一般的有机溶剂所溶解，这对纤维素的进一步开发与应用形成了阻碍。因此，确定细菌纤维素的最佳溶解条件具有重要的理论意义和学术价值。而面对如今日益加剧的白色污染问题,开发制备一种“绿色”薄膜材料同样具有很大的实用性意义.将细菌纤维素加工成薄膜材料能够极大的提高他的附加价值。

发明内容

本发明提出的是一种利用细菌纤维素制备高阻隔性包装用薄膜的方法，其目的旨在克服现有技术所存在的上述缺陷，本发明制得的再生膜的力学性能、阻隔性能均要优于原材料膜，呈无色透明状、表面光滑平整，具有一定的柔软性。

本发明的技术解决方案：一种利用细菌纤维素制备高阻隔性包装用薄

膜的方法，该方法包括如下工艺步骤：

一、细菌纤维素的活化和溶解，

1）细菌纤维素的活化，

将细菌纤维素湿膜用蒸馏水洗净后在烘箱内80℃烘干，称取烘干后的BC原料2g，室温下，浸泡于10%的乙二胺溶液中，90min后用蒸馏水冲洗，再用甲醇溶液浸泡三次，每次30min，或浸泡两次，每次1h；

2）细菌纤维素的溶解，

将活化后的BC在80℃的条件下烘干，称取1.5g，在250ml的烧杯中加入100mlDMAc溶液，再加入经150℃高温烘干的LiCl，并用油浴锅对其加热并搅拌，待LiCl完全溶解后，再放入活化后的BC，加热搅拌3h后静置冷却24h至BC完全溶解，得到透明溶液；

二、高阻隔细菌纤维素包装用再生薄膜的制备，

1）细菌纤维素再生膜的制备，

   将透明的细菌纤维素溶液适当加热，再用玻璃棒均匀涂在恒热的玻璃板上，再将气泡以及杂质除去；或采用流延法涂膜，直接将溶液倒在玻璃板上；随后将玻璃板迅速浸入30%DMAc凝固浴中浸泡9min，为了洗去残留的LiCl/DMAc溶液，需将膜浸入蒸馏水中洗浴24h，之后经重量10%浓度的甘油水溶液塑化处理5-60min，再用蒸馏水洗去残留的甘油溶液，最后贴在洁净玻璃板上干燥，储存备用；

2）夹持法制膜，

当完成涂膜过程后，需将玻璃板迅速沉入DMAc凝固浴中固化。由于液体具有表面张力，薄膜在溶液中容易剧烈皱缩，因此，凝固过程中，应采用夹持法，即在涂膜的玻璃板浸入溶液中一段时间后，即在薄膜发生皱缩之前（约两分钟），立即再压上一块玻璃，这样可以有效控制薄膜的皱缩情况，增加最终产品的平整度；

3）脱泡处理，

涂膜过程中容易产生很多气泡以及一些未溶解掉的细菌纤维素，影响最终成膜的效果，此时，用镊子将气泡和杂质夹走即可；

4）细菌纤维素膜的干燥，

   细菌纤维素再生膜在DMAc凝固浴中凝固后需用甘油进行塑化，而膜表面甘油的存在严重影响其干燥速率，且甘油浓度越高干燥越慢；因此，在干燥之前应用蒸馏水洗净BC再生膜表面附着的甘油，再贴于玻璃板上，有利于其干燥，干燥条件为室温下放置，直至薄膜易于脱离玻璃板即可；

5）观察，

1）利用扫描电子显微镜观察自然干燥BC再生膜的断面以及表面结构；

2）在实验过程中观察烘干后的细菌纤维素原料色、质。

本发明的优点：1）通过10%乙二胺溶液活化后的细菌纤维素，在20000倍的放大条件下即可明显观察到丝状纤维。说明活化后的BC结晶度下降、纤维分子间紧密度也大大降低，从而有利于溶解体系中的液体分子的渗入，提高溶解效率。2）凝固浴水和溶剂中的LiCl/DMAc纤维素溶解体系具有环保特性，使用之后仍可回收重复利用。这对降低纤维成本，减少环境污染具有重要的现实意义。3）细菌纤维素再生膜经3000倍、6000倍放大后，结构致密光滑，没有一个孔洞；放大12000倍时，仍未观察到任何孔洞以及丝状物，与细菌纤维素原膜相比，结构更加紧密、均匀，说明所制备的膜是均相结构，且再生膜的力学性能、阻隔性能等均优于原材料膜。4）实验过程中发现，烘干后的细菌纤维素原料膜呈乳白色，质脆且透明度不高，而最终制得的BC再生膜透明度较好。相对于细菌纤维素原材料膜，所制得的细菌纤维素再生薄膜呈无色透明状，透明度良好，并且表面光滑、平整，具有一定的柔软性。

具体实施方式

实施例