專利名稱：稀土殼糖胺抗菌膜的制作方法
稀土殼糖胺(Rare-earth and Chitosan chelate compound，簡寫RCC)抗菌膜，是用化學方法獲得的一種具有抑菌消毒作用的過濾膜，本發明屬于精細化工或涂膜有機高分子材料技術領域，也屬于生物醫學工程技術領域。
以殼糖胺(CS)負載稀土所制得的RCC膜不含苯核與有機雜環，其模擬酶的“螯合”結構型式具有抑菌消毒的特殊性能，是因所選用的La3+、Ce4+、pr3+、Nd3+等稀土離子與天然氨基多糖之間的顯著協合作用而能有效殺滅葡萄球菌、大腸桿菌、小腸結炎耶爾森氏菌、鼠傷寒沙門氏菌和李斯特單桿增生菌這5種常見食品飲料中毒菌以及藻毒。雖然有用CS粘結天然或再生纖維素纖維制成生物降解膜或濾層(NishiyamaMasashi,Hosokawa Jun et al..JP04 45,814,JP04 59,830,1992)，或用甲殼質鹽酸鹽制成抗菌纖維材料(A Kawade and K Kibune,JP02,307,915,21Dec1990)的報導，但迄今尚未見有RCC膜及其用作殺菌消毒濾過膜的報導。
本發明的目的是優選3種RCC成膜液或上膠液配方，然后采用澆濤成膜(自干或烘干)或將用上膠液處理過的線紗編織成膜，即制得稀土殼糖胺抗菌膜。
為實現本發明的目的所采用的技術措施如下本發明是將符合如下質量標準的甲殼素灰份＜2％，水份＜10％，蛋白質＜2％，粉碎至3.175～12.7mm(100目至20目)，在110℃的46％NaOH溶液中，快速攪拌反應1.5～3h以脫去乙酰基，得到脫酰度72％～85％，粘度90～200mPa·S，水份＜10％，灰份＜1％的CS。
取以上CS，按如下配方(g/L)配制成RCC成膜液或上膠液
配方1先用2％HNO315～80ml將CS粉溶成pH2～4，含量10～40g/L的膠狀液；加入1～3g/L Ce(NO3)3后攪均，再與5～15g/L十二烷基硫酸鈉(SDS)液混合并慢速攪均；在60～70℃水浴中攪拌反應15～60min，如析出絮狀物可滴加2％HNO3使之溶解，溶液pH3～5；接著滴加4.5％NaHCO3溶液使整體溶液pH升至5.5～6.4，最后滴加5～10g/L丙二醇，再在50～70℃水浴中攪拌反應15～60min后，用φ3.85～2.54mm(80目至120目)不銹鋼網或尼龍布過濾，即得RCC成膜液。顯然，該成膜液實際上是由CS硝酸鹽聚陽離子與SDS絡陰離子通過靜電中和作用所形成的一種高分子聚集體，Ce(Ⅲ或Ⅳ)則可能與結構中的-OH,-NH2或-COOH配位，成為聚電解質絡合物。
配方2配制步驟同配方1，只是以水溶性低分子量聚丙烯酸(PAA)作為聚陰離子與CS鹽發生聚電解質反應。PAA是300g/L丙烯酸單體+60g/L H2O2+80g/L異丙醇，其余H2O，在90～95℃溫度下反應2～3h后，于85℃溫度下蒸去異丙醇，所得粘膠狀幾乎無色的PAA產物，用粘度法測得這一工藝條件下的聚合產物的分子量約為3.2×104。
配方3中的羧甲基纖維素(CMC)，是用α-纖維素含量高的原料并添加三氯乙酸(TCA)所制備的高粘度聚陰離子纖維素，其耐熱、耐鹽、耐蝕，降失水量及溶液屈服值等綜合使用性能遠比市售CMC優勢。這種高粘高性能CMC易使纖維表面附著一層涂膜，故可作為紡織上漿劑或線紗成膜液。因La2O3溶于TCA成三氯醋酸鑭絡合物，同時也就方便地將La系稀土引入成膜液中。
下面結合實例對本發明作進一步說明。
實例一，按配方1或配方2配制成膜液，澆鑄成膜將成膜液注入一個300×300×30mm的水平淺玻璃槽中，隨之放置在一箱室中，向該箱室不斷通入經尼龍網濾除了灰份的加壓氣流。經約24～72h膜變干后，在膜上澆灌蒸餾水將膜洗至中性即除盡無機鹽份，然后將濕膜置于0.25mm厚的熱塑性賽璐珞明膠板上，一個240×240mm方形Al框固放在膜的四邊，用手動壓氣機干燥膜，當用手觸摸膜感到不粘時，從外側拆開Al框，移走賽璐珞，即得30～70μm厚清潔、柔軟的RCC膜。
實例二，按配方3配制上膠液，編織成膜仿照紡織工業在編織工序前所常常使用的紡織上漿劑使線或紗上膠，即把線或紗通過含有配方3上膠液的水浴，使線紗纖維外面附著一層涂膜，從而獲得具有良好平滑性、柔軟性和伸長率的線紗。涂膜干燥后，就可編或織成不同孔隙的RCC膜。顯然這種以線紗為載體的RCC膜，既有較好的抗拉強度，又有良好的濾過殺菌消毒性能，以其裝配的凈水器其特點如下1．利用天然與再生資源制得的RCC膜是與環境友好的綠色化學制品，因CS又稱動物纖維素，CMC則從棉花制得，故RCC膜實際上為一種動植物纖維素復合膜；2．RCC膜阻力小，流通量大，無需外加動力，裝置體積小，過濾速度快；3．RCC膜對各種病毒的濾阻率達99％以上，并保留源水對人體有益的礦物質和微量元素，從而將管道水一次性過濾成無菌無熱源自飲水。
權利要求
1．一種以稀土殼糖胺(RCC)為原料，在一定工藝條件下與絡陰離子進行聚電解質反應，所得到的RCC成膜液或上膠液，按如下配方(g/L)配制
2．根據權利要求1所述的RCC膜，其特征在于，采用如下質量標準的殼聚糖胺(CS)將粉狀甲殼質在110℃的46％NaOH溶液中，快速攪拌反應1.5～3h以脫去乙酰基，得到脫酰度72％～85％，粘度90～200mPa·S，水份＜10％，灰份＜1％的CS；
3．根據權利要求1所述的RCC膜，其特征在于，按配方1或配方2配制的成膜液澆鑄成膜，或自干成RCC柔軟膜，或烘干成RCC平整光滑膜；
4．根據權利要求1所述的RCC膜，其特征在于，按配方3配制的上膠液處理線紗后編織成膜，即線紗負載RCC的動植物纖維素復合功能膜。
全文摘要
本發明公開了稀土殼糖胺(RCC)抗菌膜配方,它屬于精細化工或涂膜有機高分子材料技術領域,也屬于生物醫學工程技術領域。本發明是以符合特定質量標準的殼糖胺為原料,在一定工藝條件下與SDS,PAA或CMC等絡陰離子進行聚電解質反應,所得聚電解質絡合物,經澆鑄后自干或烘干得到RCC柔性膜或平整光滑膜,或經編織得到線紗負載RCC的動植物纖維素復合功能膜。RCC膜是與環境友好的綠色化學制品,阻力小,流通量大,過濾速度快,對各種病毒的濾阻率接近100%,能將管道水一次性過濾成無菌無熱源自飲水。
文檔編號B01D71/08GK1287020SQ9911663
公開日2001年3月14日 申請日期1999年9月3日 優先權日1999年9月3日
發明者陶映初, 陶勇, 陶華, 陶壽臣 申請人:深圳市希科安實業有限公司