羥丙基甲基纖維素-魔芋葡甘聚糖水溶性包裝薄膜的制備及性能研究.pdf

1、水溶性包裝薄膜是一種新型功能化的包裝材料，具有在水中可以溶解，安全方便，環(huán)保等特點(diǎn)，近來(lái)引起人們的廣泛關(guān)注。傳統(tǒng)的水溶性薄膜以聚乙烯醇為主，但是聚乙烯醇原料主要來(lái)自石油，存在可持續(xù)性發(fā)展的問(wèn)題。擴(kuò)展水溶性原料范圍、探索力學(xué)性能較好的薄膜，是水溶性包裝薄膜研究的重要方向。魔芋葡甘聚糖(KGM)提取自天然植物，水溶性和成膜性較好，且與其它多糖類(lèi)材料共混相容性較好;羥丙基甲基纖維素(HPMC)是天然纖維素通過(guò)醚化改性得到的，具有水溶性和成膜性

2、，可再生、性能穩(wěn)定。
　　本文以魔芋葡甘聚糖為基體，加入羥丙基甲基纖維素，進(jìn)行溶液共混，采用流延法制備一種水溶性包裝薄膜。討論了羥丙基甲基纖維素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和成膜液濃度對(duì)的力學(xué)性能，水溶性，光學(xué)性能的影響。選出力學(xué)性能較好的，添加纖維素納米晶進(jìn)行增強(qiáng)改性，測(cè)試了其水溶性，力學(xué)性能和光學(xué)性能的變化。選取力學(xué)性能較好的薄膜進(jìn)行表面改性，以達(dá)到調(diào)控薄膜水溶性范圍的目的，使薄膜的水溶性可以根據(jù)不同的包裝需求變化。其主要研究結(jié)果如下:

3、　　(1)在成膜液濃度1％時(shí)，隨著羥丙基甲基纖維素質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加，薄膜的拉伸強(qiáng)度和薄膜的斷裂伸長(zhǎng)率都會(huì)出現(xiàn)一個(gè)峰值，當(dāng)HPMC質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％時(shí)，由于兩者都含有大量羥基，出現(xiàn)的峰值點(diǎn)可能與氫鍵的飽和度有關(guān)。
　　(2)在HPMC質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％時(shí)，隨著成膜液濃度的增加，薄膜的拉伸強(qiáng)度先增大后減小。在成膜液濃度1％時(shí)，薄膜的力學(xué)強(qiáng)度較高，可達(dá)到113Mpa左右，斷裂伸長(zhǎng)率在20％左右，水溶性，光學(xué)性能等綜合性能較好。
　　(3)

4、添加纖維素納米晶增強(qiáng)HPMC/KGM水溶性包裝薄膜，隨著纖維素納米晶含量的增加，該薄膜的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率明顯提高，在纖維素納米晶含量0.15％時(shí)，薄膜的拉伸強(qiáng)度可達(dá)到132Mpa左右，斷裂伸長(zhǎng)率68％左右。水溶性有所降低，但是比相同條件下制備的羥丙基甲基纖維素薄膜的水溶性高，隨著纖維素納米晶的加入，透光度逐漸降低，霧度逐漸升高。
　　(4)采用十七氟癸基三甲氧基硅烷(AS-FAS)對(duì)薄膜進(jìn)行表面疏水改性，隨著AS-FAS溶液濃