一种纳米碳酸钙/生物基薄膜的制备方法技术

本发明专利技术属于薄膜制备方法，具体是涉及到一种纳米碳酸钙/生物基薄膜的制备方法，包括以下步骤：将钛酸四丁酯溶于乙醇中，取乙醇与乙酸、去离子水混合；通过上述两种溶液得到溶胶，加入醋酸锌，搅拌后加入纳米碳酸钙，烘干产物进行煅烧，得到抑菌粒子@纳米碳酸钙催化粒子；制备壳聚糖酸性溶液；制备羧甲基纤维素溶液；将壳聚糖酸性溶液加入羧甲基纤维素溶液中，再加入植酸钠，获得混合溶液；将抑菌粒子@纳米碳酸钙催化粒子加入混合溶液中，最后干燥成膜；本发明专利技术将抗菌金属化合物负载与纳米碳酸钙表面，制备兼备抗菌、阻隔功能的异质结构化合物，再将抑菌粒子@纳米碳酸钙催化粒子引入到生物基薄膜，从而增强生物基薄膜的抗菌、阻隔性能。阻隔性能。阻隔性能。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米碳酸钙/生物基薄膜的制备方法


[0001]本专利技术属于薄膜制备方法，具体是涉及到一种纳米碳酸钙/生物基薄膜的制备方法。

技术介绍

[0002]目前，随着社会进步与科技发展，薄膜材料在人们的生活中占有重要地位，如购物，保鲜，封装等各个角落，但大多数薄膜制品不具有可降解、抗菌和阻隔性能差等缺点，因此抗菌和阻隔两大重要领域成为人们日益关注的焦点。
[0003]公开号CN113003596A的中国专利技术专利提供了一种轻质碳酸钙原位加填的生物大分子膜及其在油性食品和药品包装中的应用，其在在N
‑
羟基丙基
‑3‑
三甲基壳聚糖HTCC和羧甲基纤维素CMC的混合溶液中，先加入Ca
2+
，待Ca
2+
与CMC中的羧酸跟离子充分作用后再加入CO
32
‑
，原位制备轻质碳酸钙；再加入塑化剂，成膜，得到生物大分子膜。该种生物大分子膜虽整体提高了其抗菌性，但其阻隔性能还有待提升。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是提供一种抗菌和阻隔效果好的纳米碳酸钙/生物基薄膜的制备方法。
[0005]该纳米碳酸钙/生物基薄膜由载体，抗菌金属化合物，生物基材料、去离子水等按质量分数计在一定条件下制备而成。其中载体为纳米碳酸钙；抗菌金属化合物为钛酸四丁酯、醋酸锌等具有抗菌作用的金属氧化物的混合物；生物基材料为羟基纤维素，壳聚糖，植酸钠等。
[0006]制备上述纳米碳酸钙/生物基薄膜的方法具体包括以下步骤：
[0007]步骤S1、抑菌粒子@纳米碳酸钙催化粒子的制备：
[0008](1)将钛酸四丁酯溶于乙醇中，得到溶液A；取乙醇与乙酸、去离子水混合，得到溶液B；将B溶液滴入A溶液中，搅拌，得到溶胶，陈化；
[0009](2)取上述陈化后的溶胶，加入醋酸锌，搅拌后加入纳米碳酸钙，再搅拌，抽滤，烘干，烘干产物进行煅烧，得到抑菌粒子@纳米碳酸钙催化粒子；
[0010]步骤S2、混合溶液的制备：
[0011](1)将壳聚糖溶于酸溶液中，搅拌，得到壳聚糖酸性溶液；
[0012](2)将羧甲基纤维素分散于去离子水中，搅拌，并调节pH至大于7，获得羧甲基纤维素溶液；
[0013](3)将壳聚糖酸性溶液加入羧甲基纤维素溶液中，再加入植酸钠溶液，搅拌，获得混合溶液；
[0014]步骤S3、制备纳米碳酸钙/生物基薄膜：
[0015]将抑菌粒子@纳米碳酸钙催化粒子加入混合溶液中，搅拌，获得复合溶液，再将复合溶液倒入模具中，干燥，得到纳米碳酸钙/生物基薄膜。
[0016]进一步地，所述步骤S1中，钛酸四丁酯与乙醇的重量比为2:9。
[0017]进一步地，所述步骤S1中，乙醇、乙酸和去离子水的重量比为18:2:5。
[0018]进一步地，所述步骤S1中，溶胶、醋酸锌和纳米碳酸钙的重量比为30:3:2。
[0019]进一步地，所述步骤S2中使用的酸溶液为醋酸溶液。
[0020]进一步地，所述步骤S2中，醋酸溶液与壳聚糖的体积重量比为100ml：0.1
‑
0.9g。
[0021]进一步地，所述步骤S2中，羧甲基纤维素溶液的pH值调节为10。
[0022]进一步地，所述步骤S2中，壳聚糖酸性溶液与羧甲基纤维素溶液的体积比为1：2。
[0023]进一步地，所述步骤S2中，混合溶液与抑菌粒子@纳米碳酸钙催化粒子的体积重量比为150ml：0.01
‑
0.3g。
[0024]本申请的有益效果为，通过共沉淀的方法，将抗菌金属化合物负载于纳米碳酸钙表面，随后高温煅烧，制备兼备抗菌、阻隔功能的异质结构化合物，即抑菌粒子@纳米碳酸钙催化粒子，在该抑菌粒子@纳米碳酸钙催化粒子，纳米碳酸钙作为抑菌催化粒子的载体，使抑菌催化粒子可有效发挥其相应的阻隔和抑菌作用，同时可抑菌催化粒子与纳米碳酸钙发挥协效作用，提高了阻隔和抑菌效果，再将抑菌粒子@纳米碳酸钙催化粒子引入到生物基薄膜，进而增强了生物基薄膜的抗菌、阻隔性能。
附图说明
[0025]图1为本专利技术中抑菌粒子@纳米碳酸钙催化粒子的红外光谱示意图。
具体实施方式
[0026]实施例1
[0027]一种纳米碳酸钙/生物基薄膜的制备方法，包括以下步骤：
[0028]步骤S1、抑菌粒子@纳米碳酸钙催化粒子的制备：
[0029](1)将8g钛酸四丁酯溶于36g乙醇中，搅拌30min，得到溶液A；取36g乙醇与4g乙酸、10g去离子水混合，搅拌30min，得到溶液B；将B溶液逐滴滴入A溶液中，搅拌2h，得到透明的乳白色溶胶，在室温下陈化2h；
[0030](2)取60g上述陈化后的溶胶，加入6g醋酸锌，搅拌30min后，加入4g纳米碳酸钙，在40℃下搅拌12h，抽滤，烘干9h。烘干产物在400℃马弗炉煅烧2h，得到抑菌@纳米碳酸钙催化粒子。如图1所示，改性之后的产物抑菌粒子@纳米碳酸钙催化粒子(Zn@TiO2@CaCO3)在1100
‑
500cm
‑1之间相对于CaCO3具有明显变化，显示出ZnO和TiO2的特征峰，同时CaCO3本身的特征峰也有明显变化。
[0031]步骤S2、混合溶液的制备：
[0032](1)壳聚糖酸性溶液配制：量取5mL冰醋酸溶于去离子水中，配成2mg/mL的醋酸溶液，保存在容量瓶中，待用；取0.1g的壳聚糖溶于100mL醋酸溶液中，在室温下搅拌1h，得到1mg/mL的壳聚糖酸性溶液；
[0033](2)纤维素溶液配制：取2g羧甲基纤维素，分散于去离子水中，强烈搅拌，配置浓度为2％的羧甲基纤维素溶液，并用氢氧化钠溶液将体系pH调节至10，待用；
[0034](3)取100mL(2)中调pH至10后的羧甲基纤维素溶液于烧杯中，搅拌过程中缓慢加入50mL壳聚糖酸性溶液，然后添加0.02g、10％浓度的植酸钠溶液(PA
‑
Na)，在40℃下进行搅
拌；
[0035]步骤S3、制备纳米碳酸钙/生物基薄膜：
[0036]称取0.1g抑菌粒子@纳米碳酸钙催化粒子加入步骤S2所获得的混合溶液中，再继续搅拌半小时，获得复合溶液，再将复合溶液倒入聚四氟乙烯模具模具中，并在恒温恒湿箱中进行干燥，纳米碳酸钙/生物基薄膜。其中，恒温恒湿箱的湿度控制为70RH％、温度控制为45℃。
[0037]实施例2
[0038]一种纳米碳酸钙/生物基薄膜的制备方法，包括以下步骤：
[0039]本实施例2中步骤S1、步骤S2与实施例1步骤S1、步骤S2相同。
[0040]步骤S3、制备纳米碳酸钙/生物基薄膜：
[0041]称取0.15g抑菌粒子@纳米碳酸钙催化粒子加入步骤S2所获得的混合溶液中，再继续搅拌半小时，获得复合溶液，再将复合溶液倒入聚四氟乙烯模具模具中，并在恒温恒湿箱中进行干燥，纳米碳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纳米碳酸钙/生物基薄膜的制备方法，其特征是，包括以下步骤：步骤S1、抑菌粒子@纳米碳酸钙催化粒子的制备：(1)将钛酸四丁酯溶于乙醇中，得到溶液A；取乙醇与乙酸、去离子水混合，得到溶液B；将B溶液滴入A溶液中，搅拌，得到溶胶，陈化；(2)取上述陈化后的溶胶，加入醋酸锌，搅拌后加入纳米碳酸钙，再搅拌，抽滤，烘干，烘干产物进行煅烧，得到抑菌粒子@纳米碳酸钙催化粒子；步骤S2、混合溶液的制备：(1)将壳聚糖溶于酸溶液中，搅拌，得到壳聚糖酸性溶液；(2)将羧甲基纤维素分散于去离子水中，搅拌，并调节pH至大于7，获得羧甲基纤维素溶液；(3)将壳聚糖酸性溶液加入羧甲基纤维素溶液中，再加入植酸钠溶液，搅拌，获得混合溶液；步骤S3、制备纳米碳酸钙/生物基薄膜：将抑菌粒子@纳米碳酸钙催化粒子加入混合溶液中，搅拌，获得复合溶液，再将复合溶液倒入模具中，干燥，得到纳米碳酸钙/生物基薄膜。2.如权利要求1所述的纳米碳酸钙/生物基薄膜的制备方法，其特征是，所述步骤S1中，钛酸四丁酯与乙醇的重量比为2:9。3.如权利要求1或2所述的纳米碳酸钙/生物基薄...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐武飞，张飞林，罗小芳，李春萱，廖云辉，覃佐东，
申请(专利权)人：湖南金箭新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：