[发明专利]一种复合纳米纤维保鲜膜制备及其应用

说明书

本发明公开了一种复合纳米纤维保鲜膜制备及其应用，包括：改性壳聚糖的微波合成、纺丝液的制备、复合纺丝、应用，本发明方法利用戊二醛对壳聚糖进行改性，将改性壳聚糖与聚氧乙烯、聚乳酸、交联剂复配成纺丝溶液，然后以静电纺丝工艺制备复合纳米纤维保鲜膜。有益效果为：保鲜膜中的抑菌成分可以破坏与之接触的有害微生物的细胞质膜，杀灭微生物，起到抗菌保鲜的功效；复合纳米纤维保鲜膜具有比表面积大、孔隙率高、纤维均一性好、力学性能优良等优点，复合纳米纤维保鲜膜具有良好的透水透气性，不会使果蔬升温腐败，具有较高的力学性能，保鲜膜安全无毒，并且易生物降解，是一种安全高效、环境友好的复合纳米纤维保鲜膜。

技术领域

本发明涉及保鲜膜制备及应用领域，尤其涉及一种复合纳米纤维保鲜膜制备及其应用。

技术背景

保鲜膜通常是指一类有适度的透氧性和不透湿性，能够调节被保鲜品周围的氧气含量和水分含量，阻隔空气中的灰尘，延长食品的保鲜期的薄膜状制品。目前市场上常见保鲜膜产品主要有三类：聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）和聚偏二氯乙烯（PVDC）保鲜膜。这三类都是石油提取的乙烯为母料聚合而成，在“白色污染”日益严重的今天，市售保鲜膜因其较差的降解性在环境中不易分解，导致环保性能欠佳。此外，这些保鲜膜还存在增塑剂安全性问题、标准不够规范、成本较高、新原料新工艺制备的保鲜膜较少等问题。如今，保鲜膜由过去的单一组分向具有多种功能性质的，由多种生物大分子、脂类等制成的复合膜等方向发展，而且要兼具有制备工艺简单、原材料取材低廉环保、保鲜效果好、易生物降解等外在需求。

静电纺丝是一种直接、连续性纳米纤维生产技术，其所生产的纳米纤维在生物医用、防护过滤及食品工程等领域具有巨大的应用潜力。静电纺丝纳米纤维膜所组成的纤维直径小、孔隙率高、比表面积大，这些特点使其在具备高呼吸性的同时，还有优异的细菌、尘埃阻隔性能，因此将其作为果蔬保鲜包装材料的应用具有广阔的发展前景。

关于保鲜膜的制备技术有很多方法，现有技术如授权公众号为

CN 104974490 B的中国发明专利，公开了一种保鲜膜、制备及应用，该发明方法以硅酸铝改性聚乳酸薄膜，其中保鲜膜中均匀分散有硅酸铝多孔粉末，硅酸铝多孔粉末含量为5-15wt.％，该保鲜膜具有较高水蒸气透过性、适中的氧气透过率和二氧化碳透过性，还具有乙烯清除性能，但是该发明方法的硅酸铝改性聚乳酸保鲜膜不具备灭菌效果，无法杀灭果蔬表面的有害微生物，因此无法阻挡有害微生物对果蔬的腐败，另外，硅酸铝多孔粉末会脱落而进入果蔬中，被人体吸收后会对人体细胞的正常代谢产生影响，会引发一系列生化反应，如记忆力衰退、老年痴呆等，对于儿童而言铝的摄入超标会严重影响儿童的智力发育，因此该硅酸铝改性聚乳酸保鲜膜具有一定的安全隐患。

发明内容

本方法的目的在于提供一种利用改性壳聚糖、聚氧乙烯、聚乳酸复合制备纳米纤维保鲜膜的方法，制备方法简单易控，纳米纤维保鲜膜具有高强度、高效保鲜、抑菌抗菌的优点。

本发明针对背景技术中提到的问题，采取的技术方案为：一种复合纳米纤维保鲜膜制备及其应用，包括：改性壳聚糖的微波合成、纺丝液的制备、复合纺丝、应用，具体包括以下步骤：

改性壳聚糖的微波合成：准确称量0.40-0.42份壳聚糖溶入20-25份10-l2%的乙酸溶液，搅拌至完全溶解；另外称量0.1-0.12份苏糖于反应容器中，加入30-50份蒸馏水并缓慢加入2.0-2.2份的25-35%戊二醛溶液进行搅拌，放置于微波反应器中，250-300W微波辐射功率下，于40-42℃、300-350rmp加热搅拌反应20-30分钟；加入壳聚糖乙酸溶液，250-300W微波辐射功率下，于32-35℃、200-230rmp加热搅拌反应35-40分钟后，自然冷却，加入2-3份3-5%氢氧化钠溶液浸泡5-8小时后抽滤，依次用丙酮、乙醚、乙醇、蒸馏水洗涤至中性，低温干燥得到改性壳聚糖；改性壳聚糖合成速率快、转化率高，微波辐射有助于改性，为进一步的纺丝做准备；