[发明专利]一种醋酸纤维素山梨酸酯及其制备方法和应用

说明书

本发明属于化学纤维素技术领域，涉及一种醋酸纤维素山梨酸酯及其制备方法和应用。该醋酸纤维素山梨酸酯的制备方法包括：(1)将山梨酸与酰氯化试剂反应，制得山梨酸氯化物；(2)醋酸纤维素与步骤(1)所得山梨酸氯化物发生酰氯酯化反应，所得产物即为醋酸纤维素山梨酸酯。由该方法制得的醋酸纤维素山梨酸酯反应条件温和，反应过程简单，采用该方法制得的产物具有优异的抗菌效果。

技术领域

本发明属于化学纤维素技术领域，涉及一种醋酸纤维素山梨酸酯及其制备方法和应用。

背景技术

醋酸纤维素又称醋酸纤维素酯(缩写为CA)，是一种重要的有机酯，来源于纤维素的乙酰化作用，它保留了纤维素生物相容性好、可降解等优良性能，稳定性好，可溶于丙酮，DMAc(二甲基乙酰胺)等常见有机溶剂，熔融流变性好，易于加工，醋酸纤维素的这些优异性能，促使其逐渐成为纤维素材料中的代表，应用前景广阔。

山梨酸是一种国际公认的防腐剂，属于α、β不饱和羰基类化合物，分子中两个碳碳双键中的π键和碳氧双键中的π键共轭，分子中由羰基氧和α碳组成相距约0.25nm的电子中继系统、羰基p电子与相邻烯键π电子间形成的共轭效应具有强的电子缓冲能力，这种结构正是其体现抗菌活性的必备条件，对霉菌、酵母及需氧菌均有明显的抑制作用，具有广泛的应用。

近年来，对醋酸纤维素抗菌改性及应用的研究受到了纤维界越来越多关注，经过改性后具有抗菌性能的新型醋酸纤维能够广泛应用于分离膜、医用、烟草等领域。孙春辉(孙春辉，王志慧，林大伟，一种耐高温抗菌醋酸纤维素材料的制备方法，公开号：105525383A)将硝酸银直接加入到溶液中，通过放电处理得到纳米银负载在纤维上,并掺杂光催化型抗菌剂TiO₂，通过静电纺丝制备了具有高比表面积和孔隙率的抗菌醋酸纤维素材料，但是此制备工艺复杂，且反应成本比较高。Habib Etemadi(Habib Etemadi,RezaYegani,Valiollah Babaeipour.Study on the reinforcing effect of nanodiamondparticles on the mechanical,thermal and antibacterial properties of celluloseacetate membranes,DiamondRelated Materials,2016,69,166–176)通过相转化法将预先功能化的爆轰法纳米金刚石(DND)添加到聚合物基体里，从而制备出了DND嵌入式CA纳米复合膜，此方法制备的CA膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌都具有一定的抑菌性，但是此反应过程步骤繁琐，由于聚合物和CA之间的混溶性较差，纳米颗粒DND容易脱落，从而影响其抗菌性。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种醋酸纤维素山梨酸酯。

本发明的另一个目的是提供一种上述醋酸纤维素山梨酸酯的制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种醋酸纤维素山梨酸酯，该醋酸纤维素山梨酸酯的结构单元为：

其中，n的取值范围为60～200；

每个结构单元的R为H或时，R’为不同结构单元的结构式可以相同，也可以不同。

进一步，所述n的取值范围为100～150；和/或，

所述醋酸纤维素山梨酸酯的取代度为0.15～1.23。

本发明提供了一种上述醋酸纤维素山梨酸酯的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)将山梨酸与酰氯化试剂反应，制得山梨酸氯化物；

(2)使醋酸纤维素与所述山梨酸氯化物发生酰氯酯化反应，制得醋酸纤维素山梨酸酯。

(3)将所述醋酸纤维素山梨酸酯依次用去离子水洗涤、无水乙醇洗涤、去离子水洗涤至pH值为中性即得产物。