[发明专利]一种秸秆纳米纤维素/甲壳素晶复合膜及其制法与应用

权利要求书

1.一种秸秆纳米纤维素/甲壳素晶复合膜，其特征在于，其由纳米纤维素、纳米甲壳素晶与聚丙烯酰胺制备得到，其中纳米纤维素的绝干质量和纳米甲壳素晶的质量比例为(1～3):(1～3)，聚丙烯酰胺的添加量为纳米纤维素和纳米甲壳素晶绝干总质量的0.01％～0.1％；所述秸秆纳米纤维素/甲壳素晶复合膜的结构如式(1)所示：

其中，n₁和n₂为甲壳素晶中脱乙酰部分和未脱乙酰部分所占比例，数值大于0小于1；n₃和n₄分别为纳米纤维素和聚丙烯酰胺的聚合度，其中n₃为大于100小于800的自然数，n₄为介于3.7×10⁴和4.7×10⁴之间的自然数。

2.权利要求1所述的一种秸秆纳米纤维素/甲壳素晶复合膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)在秸秆纤维加入一定量的H₂O、TEMPO试剂、NaBr和NaClO，经过TEMPO氧化处理后均质处理，得到纳米纤维素乳液；

(2)将甲壳素酸水解后进行离心处理，直至离心出悬浊液，最后将悬浊液超声波细胞粉碎处理，得到纳米甲壳素晶乳液；

(3)将步骤(1)制得的纳米纤维素乳液、步骤(2)制得的纳米甲壳素晶乳液和聚丙烯酰胺按比例搅拌混合均匀，进行脱气处理后作为成膜液；

(4)将成膜液置于基板上，在一定转速下旋转，甩掉多余的成膜液，依次往复旋涂操作数次后干燥，取出揭膜即可得到秸秆纳米纤维素/甲壳素晶复合膜。

3.根据权利要求2所述的一种秸秆纳米纤维素/甲壳素晶复合膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述TEMPO氧化处理中所用TEMPO试剂、NaBr和NaClO用量分别为(0.010～0.015)g/g绝干秸秆纤维、(0.05～0.1)g/g绝干秸秆纤维和(3～6)mmol/g绝干秸秆纤维，浆浓为1％。

4.根据权利要求2所述的一种秸秆纳米纤维素/甲壳素晶复合膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的均质处理为：在压力为10000～30000psi，温度为0～10℃的条件下均质若干次。

5.根据权利要求2所述的一种秸秆纳米纤维素/甲壳素晶复合膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述的酸水解中使用的酸为盐酸，所述的盐酸浓度为2～3mol/L，用量为10ml/g甲壳素。

6.根据权利要求2所述的一种秸秆纳米纤维素/甲壳素晶复合膜的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述的纳米纤维素乳液和纳米甲壳素晶乳液混合按照绝干纳米纤维素和纳米甲壳素晶的质量比例为(1～3):(1～3)。

7.根据权利要求2所述的一种秸秆纳米纤维素/甲壳素晶复合膜的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述的聚丙烯酰胺的添加量为纳米纤维素和纳米甲壳素晶绝干总质量的0.01％～0.1％。

8.根据权利要求2所述的一种秸秆纳米纤维素/甲壳素晶复合膜的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述的旋涂操作转速为1000～5000rpm，重复旋涂5～20次。

9.根据权利要求2所述的一种秸秆纳米纤维素/甲壳素晶复合膜的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述的干燥温度为40～80℃，时间为10～60min。

10.权利要求1所述的一种秸秆纳米纤维素/甲壳素晶复合膜在食品保鲜、抗菌领域、膜电极材料和电子器件领域中应用。