張珂，隋淑英，朱平，董朝紅，劉杰，張曉云

（1青島大學(xué)紡織服裝學(xué)院，山東 青島266071；2山東省海洋生物質(zhì)纖維材料及紡織品協(xié)同創(chuàng)新中心，山東青島266071；3纖維新材料與現(xiàn)代紡織國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地，山東 青島266071）

海藻酸鈉/魔芋葡甘露聚糖復(fù)合海綿材料的制備及性能

張珂1，隋淑英1，朱平2，董朝紅3，劉杰3，張曉云1

（1青島大學(xué)紡織服裝學(xué)院，山東 青島266071；2山東省海洋生物質(zhì)纖維材料及紡織品協(xié)同創(chuàng)新中心，山東青島266071；3纖維新材料與現(xiàn)代紡織國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地，山東 青島266071）

采用冷凍干燥法，利用海藻酸鈉（SA）和魔芋葡甘露聚糖（KGM）共混溶液，制備了一種多糖類復(fù)合海綿材料，測(cè)定了不同配比中復(fù)合海綿材料的孔隙率、吸濕保濕性及力學(xué)性能，討論了甘油的添加量對(duì)復(fù)合海綿材料柔軟性及透氣性的影響，并用紅外光譜（FTIR）、掃描電鏡（SEM）對(duì)復(fù)合海綿材料的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。研究結(jié)果表明，制備的復(fù)合海綿材料孔徑為100～200μm，氣孔為圓形或扁長(zhǎng)形，具有良好的連通性和均勻性；SA和KGM通過(guò)物理共混的方式共存，并沒(méi)有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。SA和KGM的最佳質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為2.0∶0.9，甘油的最佳添加量為4%，此時(shí)制備的復(fù)合海綿材料具有良好的透氣性、吸濕保濕性和較好的力學(xué)性能，同時(shí)保持了天然多糖優(yōu)良的生物相容性能，在生物醫(yī)用材料領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。

海藻酸鈉；魔芋葡甘露聚糖；海綿；制備；力學(xué)性能

天然多糖是由醛糖或酮糖通過(guò)苷鍵連接在一起的天然高分子，憑借其廣泛的來(lái)源、低廉的成本、良好的生物活性以及天然易降解等眾多優(yōu)良特點(diǎn)[1]，越來(lái)越受到人們的關(guān)注。目前，天然多糖在眾多領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用，例如在醫(yī)藥領(lǐng)域應(yīng)用于手術(shù)縫合線[2]、藥物緩釋[3-5]、醫(yī)用敷料[6-7]、組織修復(fù)[8]，在紡織領(lǐng)域用于改善纖維及織物的抑菌抗菌性[9]、吸水保水性[10]、透氣透濕性[11]等重要性能，在食品領(lǐng)域用作增稠劑、穩(wěn)定劑、乳化劑[12-15]以及食品保鮮包裝材料[16-17]等。

海藻酸鈉（sodium alginate，SA）也稱褐藻酸鈉，由β-D-甘露糖醛酸（簡(jiǎn)稱M單元）和α-L-古羅糖醛（簡(jiǎn)稱G單元）兩種組分構(gòu)成，G單元可以與Ca2+形成特殊的“蛋殼結(jié)構(gòu)”[18]。SA通過(guò)絡(luò)合和離子交換與鈣離子形成螯合物從而析出成膜，張君賢等[19]曾用SA與明膠在CaCl2作用下交聯(lián)成膜，改善單組分明膠膜力學(xué)性能較差的缺點(diǎn)。魔芋葡甘露聚糖（konjac glucomannnan，KGM）取材于魔芋塊莖細(xì)胞，由葡萄糖和甘聚糖以β-1,4糖苷鍵結(jié)合而成，主鏈上每19個(gè)糖殘基有1個(gè)以酯鍵結(jié)合的乙?；鵞20]，可以對(duì)其進(jìn)行改性。對(duì)KGM的改性方法主要有脫乙酰改性、交聯(lián)改性、氧化改性和酯化改性等[21]。張升暉等[22]以三氯氧磷為交聯(lián)劑對(duì)魔芋精粉的交聯(lián)化學(xué)改性進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)改性產(chǎn)物成膜性能、抗菌性能、耐水性能、抗剪切性能有顯著提高。FAN等[23]通過(guò)改性KGM與羧甲基殼聚糖、氧化石墨烯制得具有優(yōu)異抗壓強(qiáng)度的三元共混水凝膠，不但具有良好的生物相容性能，而且凝膠時(shí)間短、溶脹能力強(qiáng)、水分蒸發(fā)速度快，其抗壓強(qiáng)度和抗壓模量分別提高達(dá)144% 和296%。

本文中利用以上兩種天然多糖作為原料，通過(guò)物理共混的方法，利用冷凍干燥技術(shù)制備了一種高吸濕、高孔隙率的復(fù)合海綿材料。此方法簡(jiǎn)單易操作，原料取材廣泛，成本低廉；所制備的復(fù)合海綿材料氣孔分布均勻，具有良好的連通性，柔軟性、透氣性、力學(xué)性能等性能也均保持良好。同時(shí)，所制得的海綿保持了天然多糖良好的生物活性及天然降解等眾多優(yōu)良性能，在紡織材料、食品材料和醫(yī)用材料領(lǐng)域有著潛在的應(yīng)用價(jià)值。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器

褐藻酸鈉，工業(yè)級(jí)，青島海之林生物科技開發(fā)有限公司；魔芋膠，工業(yè)級(jí)，鄭州義多利化工產(chǎn)品有限公司；無(wú)水氯化鈣，AR，天津市鼎盛鑫化工有限公司；丙三醇，AR，天津博迪化工股份有限公司；Nicolet 5700傅里葉變換紅外光譜儀，美國(guó) Thenno Nicolet公司；JSM-6700F掃描電子顯微鏡，日本JEOL公司；BS110S 賽多利斯電子分析天平，北京賽多利斯天平有限公司；電動(dòng)離心機(jī)，江蘇金壇市金城國(guó)勝實(shí)驗(yàn)儀器廠；冷凍干燥機(jī)，北京博醫(yī)實(shí)驗(yàn)儀器有限公司。

1.2 復(fù)合海綿材料的制備

以去離子水為溶劑配制質(zhì)量比為2.0∶0，2.0∶0.3，2.0∶0.6，2.0∶0.9，2.0∶1.2，2.0∶1.5的SA-KGM混合溶液，40℃恒溫水浴條件機(jī)械攪拌至完全溶解，保鮮膜封口，室溫陰涼處避光靜置消泡，分別標(biāo)號(hào)SAK-0、SAK-1、SAK-2、SAK-3、SAK-4、SAK-5，備用。

取上述備用溶液適量，于–15℃冰箱中預(yù)凍3h后迅速轉(zhuǎn)移到冷凍干燥機(jī)中，冷凍溫度–55℃，冷凍壓強(qiáng)10Pa，冷凍時(shí)間24h。將取出后樣品浸入質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的CaCl2溶液中交聯(lián)處理30min，清洗后再經(jīng)預(yù)凍，冷凍制得所需復(fù)合海綿材料。

1.3 性能測(cè)試

1.3.1 紅外光譜（FTIR）

采用Nicolet 5700型傅里葉變換紅外光譜儀對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)試。

1.3.2 掃描電鏡（SEM）

將樣品經(jīng)噴金處理后，采用JSM-6700F型掃描電鏡對(duì)樣品進(jìn)行掃描測(cè)試。

1.3.3 孔隙率及密度

取1.2節(jié)中的備用溶液適量置于60℃烘箱中干燥一定時(shí)間得到膜材料，剪成10mm×10mm規(guī)格后，用螺旋測(cè)微器測(cè)量其厚度（d0），分析天平測(cè)量其質(zhì)量（m0），密度ρ0=m0/V0。

用表面皿取1.2節(jié)中制備的復(fù)合海綿材料，分析天平稱其質(zhì)量M，每個(gè)樣品稱量3次取平均值。則孔隙率及密度可由公式(1)計(jì)算得到。

式中，Ψ為樣品孔隙率；V2為樣品體積，可由圓柱形樣品直徑、厚度計(jì)算；ρ為樣品密度。

1.3.4 吸水保水性能

吸水性測(cè)試：將樣品置于60℃烘箱中干燥24h，稱重記為W0；再將樣品置于水中浸泡30min，吸去表面的水分后稱重記為W1；吸水率κ可由公式(2)求得。

保水性測(cè)試：將吸濕后的樣品置于離心機(jī)內(nèi)，經(jīng)3500r/min離心脫水3min，，稱重記為W2；保水率σ可由公式(3)求得。

1.3.5 力學(xué)性能

將試樣剪成長(zhǎng)條狀，在萬(wàn)能強(qiáng)力機(jī)上測(cè)其斷裂強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率，每組樣品測(cè)量3次取平均值。斷裂強(qiáng)力及斷裂伸長(zhǎng)率可由公式(4) 、式(5)求得。

式中，P為斷裂強(qiáng)度，cN/mm2；F為斷裂時(shí)的強(qiáng)力，cN；S為橫截面積，mm2。

式中，E為斷裂伸長(zhǎng)率；L0為樣品初始長(zhǎng)度，mm；L為斷裂時(shí)的長(zhǎng)度，mm。

1.3.6 透氣性能

取稱量瓶?jī)?nèi)裝適量蒸餾水，用添加不同百分比甘油制成的復(fù)合海綿材料密封瓶口，分別標(biāo)號(hào)D1，D2，D3，D4，D5，在干燥器中室溫避光放置24h，并以未添加甘油的海綿的稱量瓶作為對(duì)照，標(biāo)號(hào)D0。透氣率可以由公式(6)求得。

式中，R為樣品透氣率；Dn為樣品n經(jīng)過(guò)24h的失水量，g；D0為對(duì)照組經(jīng)過(guò)24h的失水量，g。

1.3.7 柔軟性能

在特定濃度比的SA-KGM混合溶液中分別加入不同百分比的甘油，制成增塑型復(fù)合海綿材料。將制得的圓形復(fù)合海綿樣品中間直徑的位置進(jìn)行標(biāo)記，樣品分割為a、b兩個(gè)部分，在水平工作臺(tái)上把b部分進(jìn)行固定，將a部分沿所標(biāo)記的直徑位置彎曲折疊，記下樣品彎曲到最大程度開始產(chǎn)生斷裂痕跡時(shí)a部分與水平工作臺(tái)所形成的夾角度數(shù)θ，以此度數(shù)θ作為樣品柔韌性能的測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)，如圖1。

2 結(jié)果與分析

2.1 紅外光譜分析

測(cè)得KGM、海藻酸鈉及復(fù)合海綿材料的紅外譜圖如圖2所示。

圖2 KGM、海藻酸鈉及復(fù)合海綿材料的紅外光譜

曲線A中，3405.76cm–1處是由于KGM中—OH的伸縮振動(dòng)產(chǎn)生的吸收峰，1583.70cm–1處是乙?；蠧==O的伸縮振動(dòng)產(chǎn)生的吸收峰，1101.60cm–1為多糖鏈上C—O—C的強(qiáng)伸縮振動(dòng)峰；在曲線B中，3347.02cm–1和3484.33cm–1為SA中－OH的伸縮振動(dòng)峰，1613.79cm–1為羧基中C==O的伸縮振動(dòng)峰，1042.95cm–1為多糖鏈上C—O—C的伸縮振動(dòng)峰；曲線C中，3356.43cm–1和3514.42cm–1為復(fù)合海綿中—OH的伸縮振動(dòng)峰；1623.19cm–1為復(fù)合海綿中C==O的伸縮振動(dòng)峰；1052.35cm–1為復(fù)合海綿中C—O—C的伸縮振動(dòng)峰。總體上看，所制得的復(fù)合海綿材料與原料SA和KGM具有相似的特征峰，說(shuō)明了復(fù)合海綿保持了原料所具有的多糖結(jié)構(gòu)，而復(fù)合海綿紅外圖譜中未有新特征峰出現(xiàn)，說(shuō)明原料之間沒(méi)有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，只是單純的物理共混。

2.2 掃描電鏡分析

復(fù)合海綿材料SEM掃描電鏡圖片如圖3所示。

由圖3中SEM圖片可見，復(fù)合海綿材料整體呈蜂窩狀，空隙分布均勻且連通性良好，單個(gè)氣孔為圓形或扁長(zhǎng)形，孔徑大小在100～200μm，說(shuō)明復(fù)合海綿材料成孔性能良好；孔壁光滑均一，沒(méi)有明顯的相分離現(xiàn)象，表明兩種原料之間相容性良好。

2.3 孔隙率及密度分析

復(fù)合海綿材料的孔隙率及密度隨KGM含量的變化情況如圖4所示。

圖3 復(fù)合海綿材料表面掃描電鏡照片

由圖4可知，海綿材料的密度隨著KGM含量的增加呈上升趨勢(shì)，由38.09g/cm3上升至61.20g/cm3，而海綿材料的孔隙率反而從97.3%降至94.9%，呈下降趨勢(shì)。由于少量KGM的加入使其大分子連段穿插在SA原有的網(wǎng)狀空隙之中，從而增大了材料的密度，與此同時(shí)，由于鏈段互穿和鏈段填補(bǔ)使孔隙率也有一定的下降。

圖4 復(fù)合海綿材料孔隙率及密度

圖5 復(fù)合海綿材料吸水保水性能

2.4 吸水保水性分析

復(fù)合海綿材料的吸水保水性能隨KGM含量的變化情況如圖5所示 。

由圖5可以看出，復(fù)合海綿材料的吸水性隨著KGM的加入有顯著提高，當(dāng)增加到一定程度后逐漸趨于穩(wěn)定 ，吸水率最終穩(wěn)定于2000%左右；而復(fù)合海綿材料的保水性隨著KGM含量的增加也呈現(xiàn)相類似的變化趨勢(shì)，最終穩(wěn)定在800%左右。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是因?yàn)镵GM本身具有很強(qiáng)的溶脹能力，隨著KGM的加入引入了大量的羥基及乙?；?，分子間氫鍵、靜電引力和范德華力等相互作用增強(qiáng)，穩(wěn)定共存的同時(shí)并產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，從而能結(jié)合大量的水分子；當(dāng)KGM與SA中的羥基結(jié)合達(dá)到飽和之后協(xié)同效應(yīng)達(dá)到最強(qiáng)，吸水保水性能達(dá)到最大而趨于穩(wěn)定。

2.5 力學(xué)性能分析

由表1可知，加入KGM的復(fù)合海綿材料比單量超過(guò)一定數(shù)值（SKC-3）之后斷裂強(qiáng)度迅速下降。這說(shuō)明KGM的大分子鏈的穿插嵌入，在一定程度上雖然增強(qiáng)了分子間氫鍵、靜電力及范德華力，但同時(shí)也在一定程度上破壞了SA與鈣離子之間形成的“蛋殼結(jié)構(gòu)”。加入少量的KGM兩種因素之間尚可維持平衡，但是當(dāng)KGM超過(guò)一定量之后，使“蛋殼結(jié)構(gòu)”嚴(yán)重破壞，從而強(qiáng)力急速下降。而斷裂伸長(zhǎng)率保持相對(duì)穩(wěn)定，沒(méi)有明顯變化。

表1 復(fù)合海綿材料力學(xué)性能

2.6 透氣及柔軟性能分析

由表2和圖6可知，增塑性復(fù)合海綿的透氣性隨著甘油含量的增加越來(lái)越差，而其柔軟性能越來(lái)越好。當(dāng)甘油添加量在1%～3%范圍內(nèi)對(duì)透氣性能的影響變化不大，均保持在70%以上；當(dāng)彎曲角度超過(guò)180°之后即說(shuō)明此時(shí)的復(fù)合海綿材料具有極佳的柔軟性能，可任意彎曲折疊而不會(huì)出現(xiàn)斷裂。綜合考慮，甘油的添加量為4%為宜。

表2 復(fù)合海綿材料透氣性能

圖6 復(fù)合海綿材料的柔軟性

3 結(jié)論

本文通過(guò)物理共混和低溫真空冷凍干燥的方法成功制備得到一種天然多糖復(fù)合海綿材料。所制得復(fù)合海綿材料孔徑大小為100～200μm，整體呈蜂窩狀，氣孔分布均勻且具有良好的連通性，單個(gè)氣孔為圓形或扁長(zhǎng)形，孔隙率在95%以上。

復(fù)合海綿材料具有良好的透氣性、柔軟性、吸濕保濕性及物理力學(xué)性能。綜合考慮，海藻酸鈉和KGM的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為2.0∶0.9為最為適宜，此時(shí)復(fù)合海綿材料的吸水率可達(dá)1886.94%，保水率達(dá)662.04%，斷裂強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率分別為193kPa、19.8%。通過(guò)添加甘油可以改變海綿材料的柔軟性能，但透氣性能有所下降。當(dāng)甘油含量達(dá)4%時(shí)，海綿材料可隨意彎曲而不會(huì)斷裂，此時(shí)透氣率也高達(dá)72.35%。

復(fù)合海綿材料為天然多糖共混所得，保持了原有的天然多糖結(jié)構(gòu)，可自然降解且降解后對(duì)環(huán)境和人體無(wú)危害；復(fù)合海綿材料優(yōu)良的透氣性、柔軟性、吸濕保濕性及力學(xué)性能，為其發(fā)展成為優(yōu)良的醫(yī)用敷料提供了可能。

[1] 李名家.天然多糖復(fù)合材料的制備與性能研究[D]. 武漢：武漢理工大學(xué)，2012.LI M J. Study on preparation and properties of natural polysaccharide composites[D]. Wuhan：Wuhan University of Technology，2012.

[2] MASLOVA M V，USPENSKII S A，GAL’BRAIKH L S，et al.Surgical sutures modified with polysaccharide composites[J]. Fibre Chemistry，2016，48（1）：253-257.

[3] LIN W C,YU D G，YANG M C.Ph-sensitive polyelectrolyte complex gel microspheres composed of chitosan/sodium tripolyphosphate/dextran sulfate：swelling kinetics and drug delivery properties[J].Colloids Surface B，2005，44（2）：143-151.

[4] 侯曉曉，孫曉竹，陶磊，等.碳酸鈣-海藻酸鈉雜化微粒的制備及其藥物緩釋性能[J]. 化工新型材料，2014（12）：32-34.HOU X X，SUN X Z，TAO L，et al. Preparation of calcium carbonate/sodium alginate hybrid particles and its sustained release performance[J]. New Chemical Materials，2014（12）：32-34.

[5] 孔佳琦. 殼聚糖-明膠體系的溫敏凝膠及其藥物緩釋性能[J].化工中間體，2015（5）：23-23.KONG J Q. Temperature-sensitive gel of chitosan-gelatin network and its drug slow release properties[J]. Chemical Intermediate，2015（5）：23-23.

[6] 王琰，陳長(zhǎng)平，梁君榮，等. 海藻酸鹽醫(yī)用敷料的研究進(jìn)展[J]. 中國(guó)海洋藥物，2015（4）：109-114.WANG Y，CHEN C P，LIANG J R，et al. The research progress of alginate wound dressings[J]. Chinese Journal of Marine Drugs，2015（4）：109-144.

[7] WANG Y F，COOKE M J ，MORSHEAD C M. Hydrogel delivery of erythropoietin to the brain for endogenous stem cell stimulation after stroke injury[J]. Biomaterials，2012，33（9）：2681-2692.

[8] LEE Y M，PARK Y J. Latelet derived growth factor releasing chitosan sponge for periodontal bone regeneration[J]. Biomaterials，2000，21（2）：153-159.

[9] 劉倫杰，吳大洋，汪濤.殼聚糖的抗菌性研究進(jìn)展與抗菌紡織品開發(fā)[J]. 紡織學(xué)報(bào)，2010，31（7）：145-150.LIU J L，W U D Y,WANG T. Research progress in antibacterial activity of chitosan and development of antimicrobial textile[J].Journal of Textile Research，2010，31（7）：145-150.

[10] 張珂，隋淑英，朱平，等. 海藻酸鈉/CMC/KGM復(fù)合膜的制備及性能[J]. 印染，2016（23）：15-18.ZHANG K，SUI S Y，ZHU P，et al. Preparation and performance of sodium alginate/CMC/KGM blended films[J]. Dyeing & Finishing，2016（23）：15-18.

[11] 趙博.甲殼素纖維性能及其產(chǎn)品開發(fā)應(yīng)用[J]. 四川絲綢，2005（2）：19-21.ZHU B. Properties of chitin fiber and its product development and application[J]. Sichuan Silk，2005（2）：19-21.

[12] COLLAR C，ANDREU P，MARTNEZ J C，et al. Optimization of hydrocolloid addition to improve wheat bread dough functionality: a response surface methodology study [J]. Food Hydrocolloids，1999，13（6）：467-475.

[13] 黃潔，安秋鳳. 瓜爾豆膠研究進(jìn)展[J]. 食品研究與開發(fā)，2011，32（1）：144-147.HUANG J，AN Q F. Research progress of guar gum[J]. Food Research and Development，2011，32（1）：144-147.

[14] 羅學(xué)剛. 高強(qiáng)度可食性魔芋葡甘聚糖薄膜應(yīng)用研究初報(bào)[J]. 天然產(chǎn)物研究與開發(fā)，2000，12（4）：12-16.LUO X G. Application study of amophophalloglueomanan film with high intensity and edibility[J]. Natural Product Research &Development，2000，12（4）：12-16.

[15] 王恒禹，劉玥，姜猛，等. 多糖在食品工業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 食品科學(xué)，2013，34（21）：431-438.WANG H Y，LIU Y，JIANG M，et al. Application of polysaccharide in food industry[J]. Food Science，2013，34（21）：431-438.

[16] 陳彰旭，姜偉，陳志彬，等.殼聚糖復(fù)合物在水果保鮮中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].化工進(jìn)展，2011，30（12）：2724-2727.CHEN Z X，JIANG W，CHEN Z B，et al. Progress in application studies of chitosan complex on fruit refreshing[J]. Chemical Industry and Engineering Progress，2011，30（12）：2724-2727.

[17] 肖茜，童群義. 普魯蘭多糖/海藻酸鈉/羧甲基纖維素鈉復(fù)合可食用包裝膜性能的研究[J]. 食品工業(yè)科技，2009（5）：286-288.XIAO Q，TONG Q Y. Study on properties of edible packaging compound film made of pullulan/sodium alginate/sodium carboxymethylcellulose[J]. Science and Technology of Food Industry，2009（5）：286-288.

[18] BRACCINI I，PEREZ S. Molecular basis of Ca2+-induced gelation in alginates and pectins：the egg-box model revisited[J].Biomacromolecules，2001，2（4）：1089-1096

[19] 張君賢，隋淑英，朱平，等. 海藻酸鈣/明膠共混膜的制備及性能研究[J]. 膜科學(xué)與技術(shù)，2013，33（2）：37-40.ZHANG J X，SUI S Y，ZHU P，et al. Study on the preparation and performance of calcium alginate/gelatin composite membranes[J].Membrane Science and Technology，2013，33（2）：37-40.

[20] LI B ，XIE B J. Study on molecular chain molphology of konjac glucomannan[J]. Agricultural Sciences in China，2003，2（7）：798-803.

[21] 李娜，羅學(xué)剛. 魔芋葡甘聚糖理化性質(zhì)及化學(xué)改性現(xiàn)狀[J]. 食品工業(yè)科技，2005（10）：188-191.LI N，LUO X G. Physicochemical properties and chemical modification of konjac glucomannan[J]. Science and Technology of Food Industry，2005（10）：188-191.

[22] 張升暉，宋新建，米遠(yuǎn)祝.魔芋精粉的交聯(lián)化學(xué)改性研究[J].食品工業(yè)科技，1999（6）：19-21.ZHANG S H，SONG X J，MI Y Z. Study on crosslinking chemical modification of konjac powder[J]. Science and Technology of Food Industry，1999（6）：19-21.

[23] FAN L H，YI J，TONG J. Preparation and characterization of oxidized konjac glucomannan/carboxymethyl chitosan/graphene oxide hydrogel[J]. International Journal of Biological Macromolecules，2016，91：358-367.

Preparation and performance of sodium alginate/KGM sponge

ZHANG Ke1，SUI Shuying1，ZHU Ping2，DONG Chaohong3，LIU Jie3，ZHANG Xiaoyun1
（1College of Textile & Clothing，Qingdao University，Qingdao 266071，Shandong，China；2Collaborative Innovation Center for Marine Biomass Fiber Materials and Textiles of Shandong Province，Qingdao 266071，Shandong，China；3Growing Base for State Key Laboratory of New Fiber Materials and Modern Textile，Qingdao 266071，Shandong，China；）

A novel polysaccharide sponge was prepared from mixed aqueous solution of sodium alginate（SA）and konjac glucomannan（KGM）using the freeze-drying method. The porosity，moisture absorption and mechanical properties of the composite sponge material with different proportions were determined in this paper. The effects of the addition of glycerol on the softness and permeability of the composite sponge were discussed as well. The structure of composite sponge material was characterized by Fourier transform infrared spectroscopy（FTIR）and scanning electron microscopy（SEM）. The result showed that the pore diameters were between 100—200μm，and the pores were with good connectivity and homogeneity and round or elliptical in shape. SA and KGM coexisted by physical blending and no chemical reaction occurred. The optimum ratio of SA and KGM was 2.0∶0.9，and the best addition amount of glycerol was 4%. The sponge prepared under such conditions showed excellent biological compatibility of natural polysaccharide. In addition，the porosity，moisture absorption，moisture retention and mechanical properties of sponge are also very good，which renders it great potential in the area of biological materials and medical materials.

sodium alginate；konjac glucomannan；sponge；preparation；mechanical properties

TS190

A

1000–6613（2017）11–4176–06

10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0346

2017-03-06；修改稿日期2017-06-05。

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（5107312）。

張珂（1990—），男，碩士研究生，研究方向?yàn)樾滦屠w維材料及功能紡織品。E-mail：cocazhangke@sina.com。聯(lián)系人隋淑英，教授，碩士生導(dǎo)師。E-mail：sysui99@163.com。