一种纳米纤维素-淀粉膜的制备方法技术

本发明专利技术涉及膜材料技术领域，公开了一种纳米纤维素

【技术实现步骤摘要】
一种纳米纤维素
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淀粉膜的制备方法


[0001]本专利技术涉及膜材料
，具体涉及一种纳米纤维素
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淀粉膜的制备方法。

技术介绍

[0002]一直以来，包装污染问题是世界各国都重点关注的焦点问题，近年来，随着技术的不断升级发展，生产出同时具备绿色安全、环保无毒害的包装膜已然成为食品保鲜包装领域研究的一个热点话题。这时淀粉基薄膜因其低廉的价格、原材料易于获取等诸多优点被大家关注，淀粉基薄膜不同于传统的塑料包装制品，对环境产生极大的污染，淀粉基薄膜具有绿色安全无毒、环保无污染、可降解等优点。这些优点使得淀粉基薄膜在包装产业获得了良好的应用前景。
[0003]纤维素作为目前世界上来源最广泛、资源最丰富的的天然高分子材料之一，植物纤维素因其优越的力学性能使得纤维素在植物细胞中充当骨架的作用，而且从植物中提取的纤维素具有众多优点，例如价格非常低廉，具备良好的生物相容性等等。CSNC(玉米秸秆纳米纤维素)既拥有植物纤维素的基本结构和功能，如：可持续性，可再生性，生物降解性等；又同时具有纳米粒子的一些特殊性质，如：高化学反应活性，高聚合度，高结晶度，高纯度，和高透明性等等。
[0004]超声波
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微波协同处理其作用机理为微波辐射使得极性分子的高速运动，从而造成大分子氢键断裂的同时，加以超声波的高效振荡，使体系温度升高、加热更加均匀。与传统方法相比，超声波
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微波协同处理具有众多优点，可以快速升温、很大程度上缩短反应的时间、节约能量、不会过多的损耗热能，以及具有提高效率、简单易操作、省时等等优点。
[0005]CN105196634A公开了一种层压法制备多层复合可食膜的方法，步骤包括：A、膜Ⅰ的制备：原料玉米磷酸酯淀粉或羧甲基淀粉、玉米秸秆纤维素和柠檬酸、甘油、羧甲基纤维素加入、蒸馏水中，搅拌、充分溶解，在超声
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微波联合改性处理、真空脱气得到膜Ⅰ混合液。将膜Ⅰ混合液均匀涂布于有机玻璃成膜器内，制得膜Ⅰ备用。膜Ⅱ的制备：原料玉米醇溶蛋白、乙醇、羧甲基纤维素、甘油制得膜Ⅱ混合液。将膜Ⅱ混合液均匀涂布于有机玻璃成膜器内制得膜Ⅱ备用。膜Ⅰ、膜Ⅱ的复合：将膜Ⅱ平铺于膜Ⅰ表面，膜Ⅰ膜Ⅱ之间以膜Ⅰ混合液湿基为胶粘剂，经超声波
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微波辅助层压复合，得到多层复合可食膜，其抗拉强度、断裂伸长率、阻湿性、阻气性明显提高。但是该方案中的多层复合膜其膜Ⅰ是淀粉基膜，膜Ⅱ是蛋白膜，淀粉基膜具有较好的机械强度，但是阻湿、阻气性能不好。蛋白膜可提高其阻湿、阻气性能，同时膜Ⅱ可使膜表面更加光滑、平整、美观。再经超声波
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微波辅助层压复合工艺，使膜Ⅰ、膜Ⅱ紧密粘合，充分发挥膜Ⅰ和膜Ⅱ各自的优点，但是该方案制备过程复杂，而且在膜Ⅰ制备过程中采用的玉米变性淀粉，是经过二次加工后的改性淀粉，其成本增加。

技术实现思路

[0006]针对现有技术存在的上述不足，本专利技术的目的在于提供一种纳米纤维素
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淀粉膜及其制备方法。
[0007]为实现以上目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]一种纳米纤维素
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淀粉膜的制备方法，包括以下步骤：
[0009]1)将玉米秸秆淀粉溶解于蒸馏水中，糊化，随后加入玉米秸秆纳米纤维素，得到混合液Ⅰ；
[0010]2)将羧甲基纤维素钠加入蒸馏水中，得到混合液Ⅱ，将混合液Ⅰ与混合液Ⅱ混合后进行搅拌，使羧甲基纤维素钠溶解后，加入甘油继续匀速搅拌，直至得到的膜液完全混合无明显颗粒，随后将膜液进行超声波
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微波协同处理，待除去溶液气泡后将溶液流延于特制玻璃板上，制备得到纳米纤维素
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淀粉膜。
[0011]优选的，所述步骤1)中，糊化温度为70℃，糊化时间30分钟。
[0012]优选的，所述超声波
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微波协同处理时间为15秒。
[0013]优选的，在超声波
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微波协同处理器中进行超声波
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微波协同处理。
[0014]优选的，以重量份计，玉米秸秆淀粉为3份，玉米秸秆纳米纤维素为1.5份，羧甲基纤维素钠为0.48份，甘油为0.69份，步骤1)中蒸馏水为30份，步骤2)中蒸馏水为20份。
[0015]优选的，所述超声波
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微波协同处理过程中，超声波功率为450W，微波功率为225W。
[0016]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0017](1)本专利技术采用的纳米纤维素和淀粉，均来源于玉米秸秆废弃物，环保且节省成本；
[0018](2)采用超声和微波对膜液进行处理，改善了膜的机械性能、阻湿性能、透气性能、透光性能和溶解性能，结构表征也显示其内部结构较为稳定。
附图说明
[0019]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0020]图1为超声波
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微波协同处理对膜机械指标的影响，其中a、b、c、d和e分别对应的微波功率为0W、75W、150W、225W和300W；
[0021]图2为超声波
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微波协同作用对膜透湿性的影响；
[0022]图3为超声波
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微波协同作用对膜透光性的影响；
[0023]图4为超声波
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微波协同作用对膜溶解时间的影响；
[0024]图5为超声波
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微波协同作用对膜透氧量的影响；
[0025]图6为超声波
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微波协同处理前后膜的电镜图，其中a为未经超声波
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微波处理的膜表面(
×
1500)，b为经超声波
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微波改性处理的膜表面(
×
1500)。
具体实施方式
[0026]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。
[0027]实施例1
[0028]材料和试剂：
[0029]CSNC(玉米秸秆纳米纤维素)、CSS(玉米秸秆淀粉)：自制；羧甲基纤维素钠：分析纯，天津市大茂化学试剂厂；甘油：分析纯，上海麦克林生化科技有限公司。
[0030]仪器与设备：
[0031]JJ
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1精密定时电动搅拌器：江苏金坛市荣华仪器厂；79
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1磁力加热搅拌器：金坛市虹盛仪器厂；DGG
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9140B电热恒温鼓风干燥箱：上海森信实验仪器厂；JD100
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3B电子天平：沈阳龙腾电子有限公司；XLW智能电子拉力试验机：济南兰光机电技术有限公司；WGT
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S透光/雾本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纳米纤维素
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淀粉膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将玉米秸秆淀粉溶解于蒸馏水中，糊化，随后加入玉米秸秆纳米纤维素，得到混合液Ⅰ；2)将羧甲基纤维素钠加入蒸馏水中，羧甲基纤维素钠溶解后，得到混合液Ⅱ，将混合液Ⅰ与混合液Ⅱ混合后进行搅拌，加入甘油继续匀速搅拌，直至得到的膜液完全混合无明显颗粒，随后将膜液进行超声波
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微波协同处理，待除去溶液气泡后将溶液流延于特制玻璃板上，制备得到纳米纤维素
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淀粉膜。2.根据权利要求1所述纳米纤维素
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淀粉膜的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，糊化温度为70℃，糊化时间30分钟。3.根据权利要求1所述纳米纤维素
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淀粉膜的制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丽媛，于润众，宋亭，张东杰，
申请(专利权)人：黑龙江八一农垦大学，
类型：发明
国别省市：