涂有基于脱乙酰壳多糖的涂层的载体及其制造方法技术

本发明专利技术涉及在至少一个表面上涂有基于脱乙酰壳多糖的涂层有机和／或无机纤维的载体，其特征在于所述的涂层是通过沉积基于脱乙酰壳多糖的水溶液而得到的，该水溶液的平均摩尔质量小于１３００００ｇ／ｍｏｌ，浓度为６－３０重量％，粘度为１００－３０００ｃｐｓ。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于有机和/或无机纤维的、在其至少一个表面上涂有基于脱乙酰壳多糖的涂层的载体的制造方法。在本说明书的下文中，术语“有机和/或无机纤维”是指有机纤维尤其是指纤维素纤维、合成纤维例如聚酯或聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺以及聚氯乙烯类型的合成纤维；人造纤维(例如粘胶纤维、醋酸纤维素)；天然纤维(例如棉花、羊毛、纸浆)；碳纤维(任选是活性的)，以及无机纤维，尤其是指矿物纤维(例如玻璃纤维、陶瓷纤维)。载体可以为纸、板、非纺织品或者纺织品的形式，这取决于所选择的纤维的性质。文献WO 97/23390描述了一种由纸载体组成的复合材料，该载体的两面都涂有聚乙烯层，载体与聚乙烯层被基于脱乙酰壳多糖的的涂层隔开。更具体地说，所述的基于脱乙酰壳多糖的涂层是由含有脱乙酰壳多糖和聚乙烯醇以及交联剂的混合物得到的，使用脱乙酰壳多糖是为了使所得到的载体具有一定的挠性。脱乙酰壳多糖在所述层中的比例最高为50重量％，100％的剩余物由交联剂和聚乙烯醇组成。在该文献的实施例中，该脱乙酰壳多糖以1重量％的浓度引入至混合物中。脱乙酰壳多糖的浓度可以最高达50重量％，另外还表明所述层的总重量为1-10g/m2，由此可以推导出所沉积的脱乙酰壳多糖的最大重量为5g/m2。关于脱乙酰壳多糖的分子量没有披露任何信息。文献JP-07082690描述了一种包装，按照该文献基于纤维素纤维的载体被涂覆了脱乙酰壳多糖的酸性溶液和PVA。所用的脱乙酰壳多糖的浓度为0.05-3重量％，该文献还指出，如果脱乙酰壳多糖的浓度超过3％的话，将会出现粘性问题而不利于将涂层涂覆在载体上。对于其中脱乙酰壳多糖的分子量没有披露任何信息。由上述文献以及申请人已知的更多现有技术表明，由于脱乙酰壳多糖具有高的粘度，因此为了使沉积的脱乙酰壳多糖达到足够数量(在实践中超过5g/m2)进而在载体的表面上获得连续的薄膜而使用高浓度的脱乙酰壳多糖(在实践中超过3％)是不太可能的。尽管如此，文献JP-02127596描述了一种制造用浓度为1-20重量％的脱乙酰壳多糖或甲壳质涂层的纸载体的方法，其使得所沉积的脱乙酰壳多糖质量达到0.5-30g/m2。考虑到所使用的脱乙酰壳多糖的平均摩尔质量为200 000-500 000g/mol，因此使用一种涂覆方法不可能将高浓度的脱乙酰壳多糖进行涂层而获得适宜的粘度。在实践中，浓度为100-3000cps时其剪切速度达到100s-1(标准条件下)。然而，该文献并没有透露有关粘度的任何信息。为了让人信服，所示实施例仅仅是限于在某一特定领域进行举例说明，如下表所示。 该表表明，示例中脱乙酰壳多糖的最高浓度为2％，所对应的沉积的脱乙酰壳多糖的质量为10g/m2。因此由该表可以方便地推导出以下两个基本方面。一方面，由于对于10g/m2，所示例的浓度的最高值为2％，因此不能认为所描述的这种方法在所要求的全部范围内都能重复实施。另一方面，如该文献中所指出的那样，如果使用浓度为2％的脱乙酰壳多糖溶液可以得到10g/m2的脱乙酰壳多糖涂层或者使用浓度为1％的脱乙酰壳多糖溶液可以得到5g/m2的脱乙酰壳多糖涂层的话，那么这只可能是通过几步得到的，也就是说至少需要五次连续的涂覆。实际上，浓度为1％的脱乙酰壳多糖所对应的沉积脱乙酰壳多糖的质量基本上为1g/m2。因此，显然这种方法并不适合于工业推广，这是因为为了获得满意数量的沉积脱乙酰壳多糖，需要给载体涂覆多层脱乙酰壳多糖。其结果导致最终的产品由于制造方法繁琐而变得相当昂贵。文献US-A-5 900 479描述了一种由脱乙酰壳多糖溶液制备甲壳质薄膜的方法。尽管并没有举例对其具体实施例进行描述，但是所用的脱乙酰壳多糖的分子量应当介于104-106之间。另外，对于其中脱乙酰壳多糖溶液的粘度并没有透露任何信息。因此，本专利技术所希望解决的问题在于开发一种使用用量至少超过6g/m2的脱乙酰壳多糖进行涂层的载体，其可以通过一种其中脱乙酰壳多糖是在有限的几步之内完成涂层的方法进行制造。为此，本专利技术提出了一种在其至少一个表面上涂覆一层基于脱乙酰壳多糖的涂层的载体，其中脱乙酰壳多糖可以有利地以6-15g/m2的干提物用量进行涂覆。这种载体的特征在于，所述层是通过用基于脱乙酰壳多糖的水溶液进行涂层得到的，该脱乙酰壳多糖的质均摩尔质量(Mw)小于130 000g/mol，优选为10 000-100 000，有利地为15 000-40 000，其浓度为6-30重量％，有利地为6-25重量％，粘度为100-3000cps。在有利的实施方案中，所述层为连续薄膜的形式。在本说明书的下文以及权利要求书中，粘度值用于表征标准的剪切速度，大致等于100s-1。平均摩尔质量用质量(Mw)表示。换句话说，本专利技术包括使用小于130 000g/mol的低质均摩尔质量(Mw)的脱乙酰壳多糖，因而可以提高这种溶液的脱乙酰壳多糖的浓度而不增加其粘度，从而可以沉积适量的脱乙酰壳多糖。对脱乙酰壳多糖摩尔质量进行选择并非是显而易见的。实际上，一方面要求分子量必须足够高以使得薄膜具有适宜的成膜特性进而确保有效的屏蔽作用(气体、蒸汽)，而同时为了使溶液的粘度能够应用于某些涂层又必须要求其分子量足够的低。低分子量的脱乙酰壳多糖可以通过水解以实验室规模制备得到。在这种情况下，脱乙酰壳多糖的水解是根据Allan和Peyrou，1989所述的方法借助于硝酸钠完成的，在此将该文献引入作为参考。相对于传统的酸水解方法，这种方法的优势在于不会引起产品着色。该方法主要包括在缓冲液环境下(在实践中为0.2M AcOH/0.1MAcONa)制备脱乙酰壳多糖的溶液。在搅拌之后，向制剂中加入硝酸钠从而开始水解。在预定的时间之后，通过加入氨溶液(在实践中浓度达到16.5N时引起脱乙酰壳多糖沉淀)停止水解。然后洗涤沉淀直到得到上清液，其pH在实践中为6.5左右。由于硝酸钠可以形成亚硝酰基阳离子，该亚硝酰基阳离子攻击脱乙酰壳多糖的胺形成N-硝基铵盐，这样就达到了脱乙酰壳多糖水解的目的。最后分解该亚硝胺而得到具有较低聚合度的聚合物。正如前面已经描述过的那样，对所用的脱乙酰壳多糖的平均摩尔质量进行选择可以得到脱乙酰壳多糖浓度为6-30重量％、优选为7-12重量％、有利地为10重量％的涂层溶液。在实践中，将脱乙酰壳多糖在有机酸或无机酸存在下溶解于水溶液中，其中该有机酸或无机酸选自例如乳酸、乙酸、盐酸、硝酸，有利地选自柠檬酸，该例举并非是限定性的。完全出人意料地，申请人发现酸的选择可以影响脱乙酰壳多糖的水溶液的流动性。因此，申请人发现，对于给定浓度的具有给定摩尔质量的脱乙酰壳多糖，其粘度随所选择的酸的变化而改变。特别地，相对于其它的酸，柠檬酸能使粘度降低。因此在另一优选的实施方案中，将脱乙酰壳多糖在柠檬酸存在下进行溶解。根据本专利技术的另一特征，基于脱乙酰壳多糖的涂层含有至少80重量％的盐形式的脱乙酰壳多糖(脱乙酰壳多糖+酸)，含有100重量％的脱乙酰壳多糖是有利的。在一种有利的实施方案中，以7g/m2的干提物用量沉积脱乙酰壳多糖。在实践中，载体为基于例如上面所述的有机和/或无机纤维的载体，其质量为15-200g/m2，有利地为25-100g/m2。本专利技术的载体具有诸多特性，将在下面的描述性实施例中对其本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于有机和／或无机纤维的并且在其至少一个表面上涂覆了基于脱乙酰壳多糖的涂层的载体，其特征在于所述涂层是通过沉积基于脱乙酰壳多糖的水溶液而得到的，该水溶液的质均摩尔质量小于１３００００ｇ／ｍｏｌ，浓度为６－３０重量％，粘度为１００－３０００ｃｐｓ。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：A多马，E埃斯普歇，S德斯庞德，N卡捷，
申请(专利权)人：阿尔斯特罗姆公司，阿尔斯特罗姆研究及服务公司，
类型：发明
国别省市：FI[芬兰]