一種表面改性微晶纖維素及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于藥輔制備領(lǐng)域，涉及一種改性微晶纖維素產(chǎn)品及制備方法，尤其涉及一種用物理方法進(jìn)行表面改性的微晶纖維素的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]微晶纖維素(Microcrystaline Celulose，簡(jiǎn)稱MCC)是一種以β_1，4葡萄糖苷鍵結(jié)合的直鏈?zhǔn)蕉嗵?，由天然纖維素經(jīng)稀酸水解制得的可自由流動(dòng)的白色或近白色粉末狀或顆粒狀固體。聚合度在15?350，不具纖維性而具流動(dòng)性。不溶于水、稀酸、有機(jī)溶劑和油月旨，在稀堿溶液中部分溶解、潤(rùn)漲，在羧甲基化、乙酰化、酯化過(guò)程中具有較高的反應(yīng)性能。
[0003]微晶纖維素為天然產(chǎn)品，它的生產(chǎn)及應(yīng)用具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。它在醫(yī)藥、食品、輕工、化工、日用化學(xué)品等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，成為一種新興的纖維素功能材料。目前，微晶纖維素已經(jīng)進(jìn)入全面應(yīng)用階段，特別是在醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)、日用化工、合成革工業(yè)中的應(yīng)用獲得了迅速的發(fā)展。作為天然植物纖維原料制品，微晶纖維素在醫(yī)藥食品工業(yè)中具有先天的優(yōu)勢(shì)和獨(dú)特的性質(zhì)，成為多功能的助劑，以代替合成產(chǎn)品而應(yīng)用，從而開(kāi)辟了微晶纖維素開(kāi)發(fā)應(yīng)用的途徑。
[0004]然而，微晶纖維素在性能上也存在些不足，它在水中完全不溶，分散性極差；它有較高的比表面積，及豐富的孔隙，因此有一定吸附性能，易產(chǎn)生靜電等，會(huì)對(duì)其性能及應(yīng)用產(chǎn)生一定影響，因此對(duì)其表面進(jìn)行改性，可拓展其應(yīng)用范圍，提高相關(guān)產(chǎn)品性能。
[0005]聚乙二醇(PEG)，也稱聚乙二醇醚，化學(xué)結(jié)構(gòu)式為H0(CH2CH20)nH，是以環(huán)氧乙烷與水或乙二醇為原料通過(guò)逐步加成反應(yīng)而制備的，其原材料主要來(lái)源于石油制品。聚乙二醇(PEG)是一種兩親性聚合物，具有很強(qiáng)的吸水性、水溶性，既可溶于水，又可溶于絕大多數(shù)的有機(jī)溶劑，且具有生物相容性好、無(wú)毒、免疫原性低等特點(diǎn)。此外，PEG具有一定的化學(xué)惰性，作為表面修飾材料，可將其許多優(yōu)異性能賦予被修飾的物質(zhì)。
[0006]經(jīng)檢索，中國(guó)專利號(hào)ZL200710095908.5，申請(qǐng)日為2007年3月27日，發(fā)明創(chuàng)造名稱為:一種片狀微晶纖維素的制備和改性處理方法。該技術(shù)方案中提供了一種片狀微晶纖維素的制備和改性處理方法，改方案中指出其方法能獲得良好的分散性和與不同體系的相容性，同時(shí)又不破壞微晶纖維素本身所具有的優(yōu)良的物理化學(xué)性能，在改性的同時(shí)應(yīng)保持其內(nèi)部結(jié)晶區(qū)和晶體結(jié)構(gòu)不變，從而保持微晶纖維素固有的優(yōu)良的物理和機(jī)械性能。但是該技術(shù)方案中使用的試劑是高濃度的硫酸來(lái)水解纖維素，且該技術(shù)方案中在改性時(shí)加入改性試劑使其與被改物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，改性試劑鍵合在被改物表面上，屬于化學(xué)改性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]1.發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種用物理方法進(jìn)行表面改性的微晶纖維素及其制備方法。針對(duì)常規(guī)微晶纖維素存在的水中分散性差、易產(chǎn)品靜電、易吸附等缺陷，通過(guò)對(duì)微晶纖維素產(chǎn)品進(jìn)行表面物理處理，將聚乙二醇包覆于微晶纖維素表面上，旨在提供一種表面性能與普通微晶纖維素不同，能在水中較好分散，有更好的再加工性，不易產(chǎn)生靜電的改性微晶纖維素產(chǎn)品的制備方法，為在更廣泛的空間應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
[0009]2.技術(shù)方案
[0010]本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)方式:先用無(wú)機(jī)酸水解植物纖維素，過(guò)濾并將濾餅中的酸洗滌干凈，再將濕料投于溶解有PEG溶液中，攪拌使分散均勻，然后噴霧干燥，即得表面改性的微晶纖維素成品。
[0011]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:
[0012]本發(fā)明的一種表面改性微晶纖維素的制備方法，其制備過(guò)程為:
[0013]步驟(1)配制一定濃度的無(wú)機(jī)酸溶液，備用；
[0014]步驟(2)將植物纖維切碎或打碎成適當(dāng)?shù)男K，備用；
[0015]步驟(3)將設(shè)定量的無(wú)機(jī)酸溶液加入反應(yīng)裝置中，開(kāi)啟攪拌，投入步驟(2)備好的植物纖維；
[0016]步驟(4)持續(xù)攪拌，開(kāi)啟加熱系統(tǒng)，將溶液加熱至近沸，保溫反應(yīng)一定時(shí)間；
[0017]步驟(5)將步驟(4)反應(yīng)后的產(chǎn)物進(jìn)行過(guò)濾，濾餅用水洗滌，直至洗滌水PH為
5.0 ?7.0 ;
[0018]步驟￠)向混合裝置中加入純水，開(kāi)啟攪拌，投入表面改性試劑聚乙二醇，攪拌30分鐘，將步驟(5)所得物料加入其中，繼續(xù)攪拌60分鐘，得到均勻白色漿液；
[0019]步驟(7)開(kāi)啟噴霧干燥設(shè)備，將步驟(6)所得漿液進(jìn)行噴霧干燥，得表面改性微晶纖維素產(chǎn)品。
[0020]進(jìn)一步的，步驟(1)中所述的無(wú)機(jī)酸溶液為鹽酸、硫酸或磷酸溶液，酸濃度為0.1 ?1.0mol/Lo
[0021]進(jìn)一步的，步驟⑵中所述的植物纖維包括棉纖維、木纖維、竹纖維、麻纖維，步驟
(3)中所述的無(wú)機(jī)酸溶液用量為植物纖維重量的5?20倍。
[0022]進(jìn)一步的，步驟(4)中所述的近沸狀態(tài)為85?100°C，保溫反應(yīng)時(shí)間為20?120mino
[0023]進(jìn)一步的，所述的表面改性試劑聚乙二醇，為水中可溶性聚乙二醇產(chǎn)品，其分子量范圍為400?6000。
[0024]進(jìn)一步的，步驟(6)所述聚乙二醇用量，為產(chǎn)品總干重的1%?10%。
[0025]進(jìn)一步的，步驟(6)中所述白色漿液的固含量為10?30%。
[0026]進(jìn)一步的，步驟(7)中所述的噴霧干燥溫度為110?190°C，相關(guān)參數(shù)根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0027]本發(fā)明的一種表面改性微晶纖維素，其采用如下過(guò)程制備而得:
[0028]步驟(1)配制一定濃度的無(wú)機(jī)酸溶液，備用；無(wú)機(jī)酸溶液為鹽酸、硫酸或磷酸溶液，酸濃度為0.1?1.0mol/L ；
[0029]步驟(2)將植物纖維切碎或打碎成適當(dāng)?shù)男K，備用；植物纖維包括棉纖維、木纖維、竹纖維、麻纖維；
[0030]步驟(3)將設(shè)定量(植物纖維重量的5?20倍)的無(wú)機(jī)酸溶液加入反應(yīng)裝置中，開(kāi)啟攪拌，投入步驟(2)備好的植物纖維；
[0031]步驟(4)持續(xù)攪拌，開(kāi)啟加熱系統(tǒng)，將溶液加熱至85?100°C，保溫反應(yīng)20?120min ；
[0032]步驟(5)將步驟(4)反應(yīng)后的產(chǎn)物進(jìn)行過(guò)濾，濾餅用水洗滌，直至洗滌水呈近中性；
[0033]步驟￠)向混合裝置中加入純水，開(kāi)啟攪拌，投入表面改性試劑聚乙二醇，攪拌30分鐘，將步驟(5)所得物料加入其中，繼續(xù)攪拌60分鐘，得到均勻白色漿液，白色漿液的固含量為10?30% ；
[0034]步驟(7)開(kāi)啟噴霧干燥設(shè)備，將步驟(6)所得漿液進(jìn)行噴霧干燥，得表面改性微晶纖維素產(chǎn)品。
[0035]進(jìn)一步的，所述的表面改性試劑聚乙二醇，為水中可溶性聚乙二醇產(chǎn)品，其分子量范圍為400?6000。
[0036]進(jìn)一步的，步驟(6)所述聚乙二醇用量，為產(chǎn)品總干重的1%?10%。
[0037]3.有益效果
[0038]采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下顯著效果:
[0039](1)本發(fā)明的一種表面改性微晶纖維素的制備方法，屬于物理改性，在改性過(guò)程中不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，改性劑只是覆于被改性物表面，最大程