[发明专利]一种以溴化锂制备再生纤维素膜的方法、产品及其应用

说明书

本发明公开了一种以溴化锂制备再生纤维素膜的方法、产品及其应用，包括：将纤维素与LiBr熔融盐水合物溶液搅拌，在120‑140℃下加热溶解，将溶液快速浇铸到玻璃板上，用水清洗，并用硝酸酸化的硝酸银溶液检测清洗后的水，直至白色沉淀不再出现，得到透明凝胶，将得到的透明凝胶在滤纸之间压制，自然干燥，得到再生纤维素膜，对再生纤维素膜进行分析与表征，结果表明：在溶解和再生过程中纤维素间和纤维素内的氢键断裂，纤维素的晶体结构被破坏，同时降低了其结晶度，证实了微晶纤维素在LiBr熔融盐水合物中的良好溶解，并可制得具有高透明度可见光的再生纤维素膜，这些薄膜可应用于食品及农业等领域，用于食品的包装或用作分离膜。

技术领域

本发明涉及再生纤维素膜的制备技术领域，特别是涉及一种以溴化锂制备再生纤维素膜的方法、产品及其应用。

背景技术

作为自然界中含量最为丰富且来源广泛的再生资源之一，纤维素具有可降解、可再生、生物相容以及绿色无污染等一系列独特的优异性能。近些年来，随着地球上化石资源的消耗短缺，以及人们对环境问题的日益关注，环境友好型的纤维素基材料已经成为世界各国主流行业的研究热点，并被视为下一代的绿色新型材料。其中，纤维素基薄膜在包装方面备受关注，包括食品包装，因为它们的光学透明性，可调的多孔结构和良好的机械性能。然而，由于高度结晶的结构，天然纤维素在水和普通有机溶剂中的不溶性使得直接从纤维素制备薄膜非常具有挑战性。

微晶纤维素是一种无味、极细微的白色短棒状多孔状颗粒,其颗粒大小一般在20～80μm，极限聚合度在15～375之间；不具纤维性而流动性极强；不溶于水、稀酸、有机溶剂和油脂,在稀碱溶液中部分溶解、润胀。在羧甲基化、乙酰化、酯化过程中具有较高的反应性能,对化学改性利用极为有利。

近年来，已经开发出许多溶剂体系来消除纤维素溶解顽固性以制备再生膜。通常，溶剂体系可分为衍生化和非衍生化。非衍生溶剂体系已被广泛研究用于溶解和再生纤维素，以及开发先进和均相的纤维素衍生物。然而，这些溶剂或多或少地存在不同的缺点，例如环境问题，复杂的多步骤过程或高价格。因此，如何提供一种经济的、可回收的和无毒的纤维素的非衍生溶剂是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明提供了一种以溴化锂制备再生纤维素膜的方法，基于微晶纤维素化学结构，在溶解和再生过程中纤维素间和纤维素内的氢键断裂，纤维素的晶体结构被破坏，同时降低了其结晶度，证实了微晶纤维素在LiBr熔融盐水合物中的良好溶解，并可制得具有高透明度可见光的再生纤维素膜。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种以溴化锂制备再生纤维素膜的方法，包括以下步骤：

(1)在室温环境下将纤维素与溴化锂熔融盐水合物搅拌至纤维素完全溶胀，得到溶胀液，将所述溶胀液加热搅拌后得到溶解液；

(2)将步骤(1)得到的溶解液，快速浇筑到玻璃板上得到水凝胶，然后用水清洗水凝胶，得到透明凝胶；

(3)将步骤(2)得到的透明凝胶在滤纸之间压制，然后自然干燥，得到再生纤维素膜。本发明将得到的再生纤维素膜利用SEM、傅里叶红外光谱仪和紫外分光光度计对再生纤维素薄膜进行表征，并提供再生纤维素薄膜的表征图。

优选地，所述步骤(1)溴化锂熔融盐水合物质量百分数为60-65％，纤维素与溴化锂熔融盐水合物的质量比1-10：100。

优选地，所述步骤(1)纤维素与溴化锂熔融盐水合物的溶胀时间为2-4h。

优选地，所述步骤(1)加热温度为120-140℃，搅拌10-15min。

优选地，所述步骤(2)用硝酸酸化的硝酸银溶液检测清洗水凝胶后的水，直至白色沉淀不再出现，得到透明凝胶。

优选地，用0.05mol/L硝酸酸化的硝酸银溶液检测。