[发明专利]基于蔗髓季铵盐多糖的纳米纤维凝胶膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种基于蔗髓季铵盐多糖的纳米纤维凝胶膜的制备方法，该方法将风干的蔗渣原料经筛分后获得蔗髓，蔗髓采用酸性亚氯酸钠/胺基羧酸配合体进行脱木素处理，得到蔗髓多糖，继而将蔗髓多糖采用机械解离的方法获得蔗髓多糖纳米纤维浆料；采用三甲基[3‑(三乙氧基硅基)丙基]氯化铵和N,N‑二甲基乙酰胺对蔗髓多糖纳米纤维进行阳离子改性，反应结束后经透析清洗、减压干燥处理，得到阳离子多糖纳米纤维；以酒石酸作为交联剂，盐酸为催化剂对阳离子多糖纳米纤维进行交联反应，随后进行真空除气泡、干燥、甘油浴洗涤、烘干干燥、热压成膜，得到基于蔗髓季铵盐多糖的纳米纤维凝胶膜；本发明产品呈白色薄膜状，质地柔软，保水性良好，对革兰氏阴性和阳性细菌均有良好的抑制作用。

技术领域

本发明涉及一种利用农业固体废弃物---蔗髓多糖纤维制备具高保水性、强抗菌性的纳米纤维凝胶贴敷膜的工艺，属于天然高分子改性材料技术领域。

背景技术

随着当代消费水平的不断提升，日化产业科研技术的不断渗入和发展，其中护肤类用品的功能性已成为现今时代的焦点。保湿能力是护肤品应具有的最基本的功能，肌肤缺水则会导致皮肤粗糙、肤色黯沉无光泽，从而容易产生黑色素以致皮肤变黑，以及皮肤的明亮度和弹性受不同程度的损害，从而致使皮肤的新陈代谢下降，加速皮肤衰老，因此保湿是皮肤保持良好状态的前提。贴片面膜是以面膜基材（合成或天然片状纤维物）为载体，通过添加或负载功能性精华液敷于人脸上静置5~15min，可起到保湿、清洁、美白等功能性面膜产品。

贴片面膜是现今用的使用最方便以及最广泛的面膜之一。贴片面膜含有大量的精华液并在面膜纸上分布均匀、比表面积大，进而容易进入到皮肤角质层进而使肌肤更容易吸收。贴片面膜常见的有无纺布面膜、蚕丝面膜、纯棉面膜以及纸浆面膜等，并且面膜纸需要一定的厚度才能稳定地锁住精华液和相对的营养成分。通常，贴片面膜长期处于湿润的状态，极易成为细菌等微生物的培养皿，因此，制造面膜纸和添加精华液时需要添加一定量的防腐剂便于面膜的储存，例如无纺布面膜，由于其制造车间环境较差，通常需要加入大量的防腐剂，尽管市面上所推出的蚕丝面膜具有良好的抗菌抑菌能力，但是由于其成本高，大多不是由真正的蚕丝所制得的面膜纸。因此，植物基多糖高分子（包括纤维素和半纤维素）是现今作为当下最热议的面膜基材。

纤维素是自然界广泛存在的天然高分子化合物，是取之不尽、用之不竭的可再生能源。作为一种绿色的天然高分子材料，纤维素是D-吡喃式葡萄糖环由β-1,4苷键连接而成的高分子线性化合物，其对人体基本无伤害性，因此纤维素是作为面膜纸基材的优良选择。然而，纤维素长链中活性羟基之间通常形成分子内和分子间的氢键，使这种带状、刚性的分子链易于聚集在一起，形成规整性的结晶结构，致使羟基钝化，纤维素大分子很难发生理想的化学和物理改性。再者，由于天然纤维素的抑菌性较差，保水性能欠佳，因此日化贴敷材料中的应用受到了极大的局限性。为了克服上述缺点，纤维素的纳米化处理和功能赋性发挥着重要的作用。纤维素纳米纤维呈现出显著的高比表面积和机械强度，并具有丰富的活性羟基，可进一步功能化赋性。近年来，季铵盐化合物（QAC）由于其高效和广谱的抗微生物特性，因此已广泛用于生物医学领域，水净化系统，以及食品包装材料中。并且QAC具有较长的使用寿命和强安全性能，因此不会释放出任何二次有害物质。因此，具有良好生物相容性的QAC经醚化反应引入至纤维素分子链中是赋予膜基材抗菌性能的有效途径。