兔皮明胶纳米纤维膜及其制备方法技术

本公开提供了一种兔皮明胶纳米纤维膜及其制备方法，属于高分子纤维领域或纺织科学技术领域，其中兔皮明胶纳米纤维膜的制备方法包括：将兔皮明胶溶于第一溶剂中，得到纺丝液；将单宁酸氧化后溶解于第二溶剂中，得到含具有醌式结构的氧化单宁酸的交联剂溶液；将纺丝液和交联剂溶液进行混合静电纺丝，制得第一纳米纤维膜；将第一纳米纤维膜放入到乙醇水溶液中，使含兔皮明胶的第一纳米纤维膜与具有醌式结构的氧化单宁酸进行亲核加成反应，得到初步交联的含单宁酸结构的第二纳米纤维膜；取出第二纳米纤维膜，再经氧化后放入至乙醇水溶液中静置交联，得到兔皮明胶纳米纤维膜。得到兔皮明胶纳米纤维膜。得到兔皮明胶纳米纤维膜。

【技术实现步骤摘要】
兔皮明胶纳米纤维膜及其制备方法


[0001]本公开属于高分子纤维
或纺织科学
，尤其涉及一种胶原蛋白纳米纤维膜，更具体的涉及一种兔皮明胶纳米纤维膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]兔皮中含有丰富的胶原，是明胶提取的优秀原料选择之一。研究表明兔皮胶原的功能质量优于水生明胶，近年来由于鸡热病、猪瘟和疯牛病的频繁发生，致使兔皮已成为明胶提取的优质来源。
[0003]明胶纤维具有较好的亲水性，因此其无法在水溶液中维持其纤维状，而限制明胶纤维的实际应用。单宁酸是一种可生物降解物质，其存在天然的多酚结构，具有很好的活性，如抗菌、抗病毒、抗氧化、抗癌、防污、抗原、抗肿瘤和内稳态试剂等。此外，单宁酸作为多酚物质也是十分理想的交联剂。目前已经有相关研究，将单宁酸用作交联剂与明胶分子通过非共价作用的方式进行交联制得明胶纳米纤维膜，以解决明胶纳米纤维膜得耐水性差的问题，但是这种通过非共价作用的交联效果不理想，使得明胶纤维不耐水问题依旧存在。

技术实现思路

[0004]针对上述技术问题，本公开提供了一种兔皮明胶纳米纤维膜及其制备方法，以期通过明胶和单宁酸的共价交联作用，解决明胶纤维不耐水的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本公开提供的技术方案如下：
[0006]作为本公开第一个方面，提供了一种明胶纳米纤维膜的制备方法，包括：
[0007]步骤一：将兔皮明胶溶于第一溶剂中，得到纺丝液；
[0008]步骤二：将单宁酸氧化后溶解于第二溶剂中，得到含具有醌式结构的氧化单宁酸的交联剂溶液；
[0009]步骤三：将步骤一和步骤二得到的溶液进行混合静电纺丝，制得第一纳米纤维膜；
[0010]步骤四：将第一纳米纤维膜放入到乙醇水溶液中，使含兔皮明胶的第一纳米纤维膜与具有醌式结构的氧化单宁酸进行亲核加成反应，得到初步交联的含单宁酸结构的第二纳米纤维膜；
[0011]步骤五：取出第二纳米纤维膜，再经氧化后放入至乙醇水溶液中静置交联，得到兔皮明胶纳米纤维膜。
[0012]在其中一个实施例中，纺丝液的浓度为3％
‑
5％wt。
[0013]在其中一个实施例中，交联剂溶液的浓度为10mg/mL
‑
30mg/mL。
[0014]在其中一个实施例中，第一溶剂包括六氟异丙醇。
[0015]在其中一个实施例中，第二溶剂包括乙醇水溶液；乙醇水溶液中含90％乙醇。
[0016]在其中一个实施例中，步骤二中的氧化包括：向单宁酸中通入含氧气体，得到氧化的单宁酸，通氧时间为30min
‑
2h；
[0017]步骤五中的氧化包括：向第二纳米纤维膜中通入含氧气体，将单宁酸结构中的多
酚结构氧化为醌式结构；
[0018]含氧气体包括：纯氧、空气气体中任意一种。
[0019]在其中一个实施例中，步骤五中的氧化处理还包括：
[0020]在第二纳米纤维膜氧化过程中进行加热，其中加热的温度为35
‑
80℃，加热处理的时间为6
‑
10h。
[0021]作为本公开第二个方面，提供了一种兔皮明胶纳米纤维膜，由上述的兔皮明胶纳米纤维膜的制备方法制得。
[0022]在其中一个实施例中，纳米纤维膜中包含与明胶共价交联的单宁酸。
[0023]在其中一个实施例中，纳米纤维膜具有耐水性和抗菌性。
[0024]基于上述技术方案，本公开提供一种兔皮明胶纳米纤维膜及其制备方法至少包括以下有益效果之一：
[0025](1)根据本公开的实施例，将单宁酸氧化后得到的具有醌式结构的单宁酸与含兔皮明胶的第一纳米纤维膜进行亲核加成反应，使含兔皮明胶的第一纳米纤维膜和具有醌式结构的单宁酸进行交联并形成共价键，同时在交联过程中氧化单宁酸中的醌式结构恢复为多酚结构，得到第二纳米纤维膜，再经氧化后、第二纳米纤维膜中具有醌式结构的氧化单宁酸继续与其它含兔皮明胶的第一纳米纤维膜再次进行亲核加成反应，使第一纳米纤维膜与第二纳米纤维膜中具有醌式结构的单宁酸形成共价键而实现再次交联，经多次交联后得到兔皮明胶纤维膜，所得的纳米纤维膜包含了与明胶共价交联的单宁酸结构，使得明胶纤维膜具有较好的耐水性和抗菌性。
[0026](2)根据本公开的实施例，采用静电纺丝技术制备的纳米纤维膜具有较高的比表面积、较高的孔隙率以及保持了单宁酸中天然存在的多酚结构，从而使得兔皮明胶纳米纤维膜在医用敷料、组织纺织等领域具有显著的应用趋势。
附图说明
[0027]图1是本公开实施例中制备兔皮明胶纳米纤维膜的机理图；
[0028]图2为本公开实施例中纯兔皮明胶纳米纤维膜的扫描电镜图；
[0029]图3为对比例1中单宁酸与明胶非共价交联的纳米纤维膜在水中浸泡48h后的扫描电镜图；
[0030]图4为实施例1中单宁酸与明胶共价交联的纳米纤维膜的扫描电镜图；
[0031]图5为实施例1中单宁酸与明胶共价交联的纳米纤维膜在水中浸泡48h后的扫描电镜图；
[0032]图6为对比例1中单宁酸与明胶非共价交联的纳米纤维膜的瞬时接触角图；
[0033]图7为对比例1中单宁酸与明胶非共价交联的纳米纤维膜接触水1s后的接触角图；
[0034]图8为实施例1中单宁酸与明胶共价交联的纳米纤维膜的瞬时接触角图；
[0035]图9为实施例1中单宁酸与明胶共价交联的纳米纤维膜接触水1s后的接触角图。
具体实施方式
[0036]为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开作进一步的详细说明。
[0037]针对相关技术中通过非共价作用将明胶与单宁酸交联，所制备的明胶纤维存在交联程度低，无法有效改善明胶耐水性问题，其中，非共价作用包括：明胶分子与单宁酸之间的氢键、范德华力等。本公开提供了一种兔皮明胶纳米纤维膜的制备方法，通过明胶分子与氧化后的单宁酸进行亲核加成形成共价交联，使得制备的明胶纳米纤维膜具有较好的耐水性，同时该纳米纤维膜具有与明胶共价交联的单宁酸结构，使得纳米纤维膜还具有抗菌性。
[0038]作为本公开的第一个方面，首先提供了一种兔皮明胶纳米纤维膜的制备方法，包括：
[0039]步骤一：将兔皮明胶溶于第一溶剂中，得到纺丝液；
[0040]步骤二：将单宁酸氧化后溶解于第二溶剂中，得到含具有醌式结构的氧化单宁酸的交联剂溶液；
[0041]步骤三：将步骤一和步骤二得到的溶液进行混合静电纺丝，制得第一纳米纤维膜；
[0042]步骤四：将第一纳米纤维膜放入到乙醇水溶液中，使含兔皮明胶的第一纳米纤维膜与具有醌式结构的氧化单宁酸进行亲核加成反应，得到初步交联的含单宁酸结构的第二纳米纤维膜；
[0043]步骤五：取出第二纳米纤维膜，再经氧化后放入至乙醇水溶液中静置交联，得到纳米纤维膜。
[0044]图1是本公开实施例中制备兔皮明胶纳米纤维膜的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种兔皮明胶纳米纤维膜的制备方法，包括：步骤一：将兔皮明胶溶于第一溶剂中，得到纺丝液；步骤二：将单宁酸氧化后溶解于第二溶剂中，得到含具有醌式结构的氧化单宁酸的交联剂溶液；步骤三：将步骤一和步骤二得到的溶液进行混合静电纺丝，制得第一纳米纤维膜；步骤四：将所述第一纳米纤维膜放入到乙醇水溶液中，使含兔皮明胶的第一纳米纤维膜与所述具有醌式结构的氧化单宁酸进行亲核加成反应，得到初步交联的含单宁酸结构的第二纳米纤维膜；步骤五：取出第二纳米纤维膜，再经氧化后放入至乙醇水溶液中静置交联，得到兔皮明胶纳米纤维膜。2.根据权利要求1所述的方法，其中：所述纺丝液的浓度为3％
‑
5％wt。3.根据权利要求]所述的方法，其中：所述交联剂溶液的浓度为10mg/mL
‑
30mg/mL。4.根据权利要求1所述的方法，其中：所述第一溶剂包括六氟异丙醇。5.根据权利要求1所述的方法，其中：所述第二溶剂包括乙醇水...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱若英，黄政远，赵健，石桂刚，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：