甘蔗渣制備CMC-PVP新型水凝膠的研究.pdf

1、凝膠在生物醫(yī)學(xué)等材料技術(shù)領(lǐng)域?qū)@得廣泛應(yīng)用。在藥物釋放材料中藥敷型凝膠需要具有良好的生物相容性、生物降解性、低毒性、優(yōu)良的機(jī)械性能。
　　 本研究利用超聲輔助提取生物質(zhì)材料-蔗渣纖維，將其制備成羧甲基纖維素，然后在高溫條件下，在羧甲基纖維素(CMC)的網(wǎng)絡(luò)中引入聚乙烯吡咯烷酮(PVP)制備羧甲基纖維素/聚乙烯吡咯烷酮(CMC/PVP)復(fù)合水凝膠。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:
　　 (1)在原有堿性雙氧水法處理工藝基礎(chǔ)上，引入超聲波對蔗

2、渣纖維素—化學(xué)溶劑懸浮體系進(jìn)行處理，通過正交實(shí)驗(yàn)確定最佳操作條件為超聲波處理時(shí)間70min、超聲功率200W、雙氧水用量0.7％、反應(yīng)溫度80℃、NaOH用量6％，在此條件下甘蔗渣纖維素的含量能達(dá)到87.54％以上，纖維素的含量與無超聲條件下相比提高了8.69％。這是因?yàn)槔贸暡ㄝo助堿性雙氧水法預(yù)處理木質(zhì)纖維素，能夠提高蔗渣纖維對試劑的可及度，大大縮短反應(yīng)時(shí)間，并且由于超聲波處理后吸水溶脹能力增加，部分氫鍵斷裂，微纖維暴露，分離出大量

3、的細(xì)小纖維，從而與試劑的接觸面積增大，從而減少NaOH和雙氧水的用量。
　　 (2)采用超聲輔助溶媒法制備高粘度的羧甲基纖維素，探討了不同條件對合成CMC的影響，最后采用正交試驗(yàn)，得到其合成的最佳工藝條件為:超聲功率250W，堿用量10g，堿化時(shí)間50min，堿化溫度30℃，一氯乙酸用量10g，醚化時(shí)間80min，醚化溫度30℃，NaOH∶ClCH2COOH（質(zhì)量比）=1∶1，所制得的CMC濃度為0.2g·L-1時(shí)粘度能達(dá)到30

4、00mPa·s以上。
　　 (3)研究不同時(shí)間、pH值、鹽濃度、溫度對CMC水溶液粘度的影響:隨CMC水溶液放置時(shí)間的延長，溶液的粘度則下降;CMC水溶液粘度在pH值6～8之間可達(dá)到最大值;而隨著鹽溶液中NaCl含量的增加，CMC粘度呈下降趨勢，但高粘度CMC水溶液粘度最初隨著鹽濃度的增大而升高，在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3％以上的鹽溶液中粘度呈下降趨勢;在低溫時(shí)，CMC水溶液能保持良好的粘度，隨溫度的升高，粘度降低。
　　 (4)采

5、用溶液共混法制備CMC/PVP新型水凝膠材料，通過對凝膠溶脹率的測定表明組份CMC∶PVP=0.75∶0.25復(fù)合水凝膠的溶脹率是CMC∶PVP=0∶1水凝膠溶脹率的14倍，具有更好的擴(kuò)散性和高滲透性;通過SEM對凝膠形貌進(jìn)行表征，發(fā)現(xiàn)組份CMC∶PVP=0.75∶0.25具有較大的孔徑;通過傅里葉紅外光譜儀對不同組分凝膠的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，證明復(fù)合凝膠各組分之間已進(jìn)行了很好的融合;X-射線衍射(XRD)、示差掃描量熱法(DSC)的結(jié)果表明