一種茶多酚/醋酸纖維素納米纖維膜的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于納米材料技術領域，涉及一種納米纖維膜的制備方法，具體涉及一種茶多酚/醋酸纖維素納米纖維膜的制備方法。
【背景技術】
[0002]納米纖維是指直徑為納米尺度而長度較大的具有一定長徑比的線狀材料。狹義上，納米纖維的直徑介于I?10nm之間；廣義上，纖維直徑低于100nm的都可以稱為納米纖維。納米纖維具有尺寸微小、比表面積高、機械性能穩(wěn)定、吸附能力高等優(yōu)勢，由納米纖維堆積而成的三維立體多孔結構的納米纖維膜材料具有孔徑小、孔隙率高、連通性好等優(yōu)點，可以廣泛應用于生物醫(yī)藥、過濾分離、電子信息、個體防護等領域，具有廣闊的市場前景。
[0003]靜電紡絲技術是生產納米纖維的主要方法之一，通過高壓靜電力作為牽引力克服溶液或熔體表面張力和內部的粘滯力來制備納米纖維的技術。在靜電紡絲過程中，聚合物溶液或熔體被施加上數萬伏的高壓靜電，從而在噴嘴和接收裝置之間產生一個強大的靜電場，當靜電力的大小等于溶液的表面張力及內部的粘滯力之和時，紡絲管內的溶液會在針頭末端處形成半球狀的小液滴；隨著靜電力的增大，半球狀的液滴被拉伸形成錐狀；當液滴上的靜電力超過一個臨界值后，將克服其上的表面張力和粘滯力形成射流；之后帶點射流在電場中被高速拉伸，溶劑揮發(fā)，射流固化，最終在接收裝置上形成納米纖維氈。
[0004]醋酸纖維素(Cellulose Acetate，簡稱CA)，又被稱為乙酸纖維素，分子式為[C6H7O2(OOCCH3)x (OH)3 Jn,是纖維素的一種酯化衍生物。醋酸纖維素因其成本低廉，制作工藝簡單而被廣泛應用于香煙過濾嘴、紡織服裝、醫(yī)療衛(wèi)生、過濾滲透等各個領域。
[0005]茶多酸(Tea Polyphenol，簡稱TP)是從茶葉中提取的全天然抗氧化食品，具有抗氧化能力強、無毒副作用、無異味等特點，它在茶葉中含量多、分布廣，可以用于抑制心血管疾病、輔助預防和抗癌、輔助預防和治療輻射傷害，在醫(yī)療衛(wèi)生、健康保健等領域具有重要的應用價值。
[0006]通過靜電紡絲方法制備的纖維素和纖維素衍生物納米纖維有很多報道，但現(xiàn)有技術中尚無通過靜電紡絲方法將纖維素或其衍生物與茶多酚復合制備納米纖維的報道。

【發(fā)明內容】

[0007]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于首次提出一種通過靜電紡絲茶多酚/醋酸纖維素復合材料制備納米纖維膜的方法。
[0008]具體的，本發(fā)明提供如下技術方案:
[0009]本發(fā)明的茶多酚/醋酸纖維素納米纖維膜的制備方法，包括下述步驟:
[0010](I)將醋酸纖維素與無水乙醇置于密封容器中，室溫下攪拌至分散均勻，得到混合液；
[0011]優(yōu)選的，所述的醋酸纖維素與無水乙醇的質量比為1:1?1:3。
[0012]優(yōu)選的，將醋酸纖維素與無水乙醇置于燒杯中密封，經磁力攪拌器在室溫下攪拌至少20min。
[0013](2)將茶多酚粉末加入N-N 二甲基甲酰胺液體，密封置于超聲波細胞粉碎器中，循環(huán)脈沖處理至少I分鐘；
[0014]優(yōu)選的，將茶多酚粉末加入N-N 二甲基甲酰胺液體，密封置于超聲波細胞粉碎器中，循環(huán)脈沖處理I?5分鐘。
[0015](3)將步驟(I)制備的醋酸纖維素/無水乙醇混合液倒入步驟(2)制備的茶多酚/N-N 二甲基甲酰胺溶液中，制成醋酸纖維素質量分數為8?12%的混合溶液，攪拌直至形成完全均一透明的紡絲溶液；
[0016]優(yōu)選的，將醋酸纖維素質量分數為8?12%的混合溶液放入條件為60?80°C水浴磁力攪拌鍋中攪拌2?5小時。
[0017](4)調節(jié)操作室內環(huán)境，溫度20?25°C，相對濕度50?70%，將步驟(3)制備的紡絲溶液吸入配置0.3?0.6mm內徑金屬針頭作為噴絲頭的注射器，將噴絲頭接入高壓電源，鋁箔接收器通過電線接地，打開直流高壓電源發(fā)生器，帶點射流在噴絲頭與鋁箔接收器之間高壓電場的作用下進行拉伸、擺動、細化，在鋁箔接收器的接收板上得到納米纖維膜，室溫干燥直至溶劑完全揮發(fā)，最終得到茶多酚/醋酸纖維素納米纖維膜。
[0018]優(yōu)選的，所述噴絲頭與鋁箔接收器表面的距離為10?20cm，直流高壓電源電壓10?30kV，紡絲溶液流速為5?10ml/h。
[0019]優(yōu)選的，將制得的納米纖維膜在室溫下干燥3h以上。
[0020]本發(fā)明提供了一種可行的由茶多酚/醋酸纖維素制備納米纖維膜的方法，制備得到的納米纖維的表面是光滑和均勻的，該納米纖維膜可以綜合利用茶多酚和醋酸纖維素兩種材料的優(yōu)勢，在醫(yī)療衛(wèi)生、健康保健等領域將具有廣泛的應用前景。
【附圖說明】
[0021]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的有關本發(fā)明的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0022]圖1是本發(fā)明實施例4CA質量分數10%時制備得到的CA/TP納米纖維膜的掃描電鏡(SEM)圖和纖維直徑分布圖；
[0023]圖2是本發(fā)明實施例4CA質量分數11%時制備得到的CA/TP納米纖維膜的SEM圖和纖維直徑分布圖；
[0024]圖3是本發(fā)明實施例4CA質量分數12 %時制備得到的CA/TP納米纖維膜的SEM圖和纖維直徑分布圖；
[0025]圖4是本發(fā)明實施例4CA質量分數13%時制備得到的CA/TP納米纖維膜的SEM圖和纖維直徑分布圖；
[0026]圖5是本發(fā)明實施例4不同CA質量分數制備得到的CA/TP納米纖維膜的平均纖維直徑折線圖。
【具體實施方式】
[0027]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行詳細的描述。
[0028]實施例1
[0029]將醋酸纖維素與無水乙醇以5:8的質量比置于燒杯中密封，經磁力攪拌器在室溫下攪拌20min將醋酸纖維素分散，得到混合液。
[0030]將茶多酚粉末置于N-N 二甲基甲酰胺液體中密封放入超聲波細胞粉碎器中，采用循環(huán)脈沖式工作方式對混合液處理5分鐘。
[0031]將制成的醋酸纖維素/無水乙醇混合液倒入茶多酚/N-N 二甲基甲酰胺溶液，制成醋酸纖維素質量分數為8%的混合溶液，并放入條件為60°C水浴磁力攪拌鍋中攪拌5小時，直至形成完全均一透明的溶液。
[0032]調節(jié)操作室內環(huán)境溫濕度，確保紡絲環(huán)境溫度在20°C，相對濕度在65%的范圍內。將所制備好的紡絲溶液吸入1ml的注射器，并配置0.5mm內徑的金屬針頭作為噴絲頭。將噴絲頭接入高壓電源，鋁箔接收器通過電線接地。打開高壓電源發(fā)生器，在噴絲頭與接收器之間形成高壓電場，帶點射流在高壓電長的作用下進行拉伸、擺動、細化，最終在鋁箔接收板上得到納米纖維膜。
[0033]在靜電紡絲過程中，噴絲頭與鋁箔接收器表面的距離為15cm，直流高壓電源電壓20kV，紡絲溶液流速為5ml/h。
[0034]靜電紡絲結束后，將制得的納米纖維膜在室溫下進行干燥3h，以確保溶劑的完全揮發(fā)。
[0035]實施例2
[0036]將醋酸纖維素與無水乙醇以5:8的質量比置于燒杯中密封，經磁力攪拌器在室溫下攪拌20min將醋酸纖維素分散，得到混合液。
[0037]將茶多酚粉末置于N-N 二甲基甲酰胺液體中密封放入超聲波細胞粉碎器中，采用循環(huán)脈沖式工作方式對混合液處理5分鐘。
[0038]將制成的醋酸纖維素/無水乙醇混合液倒入茶多酚/N-N 二甲基甲酰胺溶液，制成醋酸纖維素質量分數為8%的混合溶液，并放入條件為60°C水浴磁力攪拌鍋中攪拌5小時，直至