殼聚糖-羥丙基甲基纖維素包裝薄膜及其改性研究.pdf

1、本文制備了一種國內尚未有進展的可再生且降解的包裝材料-殼聚糖/羥丙基甲基纖維素(HPMC)共混復合膜,并對殼聚糖/HPMC共混復合膜的性能進行研究。課題采用溶液共混的方法制備殼聚糖/HPMC包裝薄膜,確定了最佳配方和工藝條件;研究了丙三醇、聚乙二醇、戊二醛對殼聚糖/HPMC包裝薄膜力學性能、光學性能、吸水性和透氧性的影響;以及SiO2對其包裝薄膜的增韌和透氧調節(jié)作用。本課題研究結論如下:
　　 通過紅外光譜、X射線衍射、原子力顯

2、微鏡、熱重和熱動態(tài)力學分析,研究了殼聚糖和HPMC的相容性。HPMC相對于殼聚糖的體積含量等于40％時,二者分子間氫鍵作用力最強;通過拉伸性能測試分析了HPMC對殼聚糖膜的影響,利用HPMC增韌殼聚糖包裝薄膜,HPMC體積含量大于等于40％時起到增韌作用。最佳配方是:HPMC與殼聚糖的體積比為40:60,共混物溶液濃度為1％,用0.5％的乙酸溶液為溶劑;殼聚糖/HPMC包裝薄膜制備的最佳工藝條件:聚合物溶液攪拌時間為1±0.5h,攪拌溫

3、度為30±5℃,成膜溫度為25～50℃。
　　 用增塑劑丙三醇和聚乙二醇改善了殼聚糖/HPMC包裝薄膜的力學和光學性能,使其綜合性能較佳。與未改性的包裝薄膜相比,當丙三醇體積含量大約在0.02％～0.08％之間時薄膜的力學性能較好,拉伸強度變化不大,約60MPa,斷裂伸長率提高了0.5倍,達到40％左右,體積含量大約為0.33％時光學性能較為良好;當聚乙二醇體積含量大約為0.83％時薄膜的力學性能較好,拉伸強度降低了0.7倍,降

4、到23MPa左右,斷裂伸長率提高了1.2倍,達到66％左右,體積含量大約為0.5％時光學性能較為良好。從兩種增塑劑對薄膜力學性能的影響可以看出:丙三醇的增塑效果較聚乙二醇要好。
　　 戊二醛交聯(lián)殼聚糖/HPMC共混復合膜的紅外光譜表明戊二醛與共混復合膜發(fā)生了強烈的交聯(lián)反應,生成了[C=N]新鍵,改善了殼聚糖/HPMC包裝薄膜的力學性能。隨著戊二醛的加入,交聯(lián)程度越來越高,所制備包裝薄膜的拉伸強度越來越大,斷裂伸長率越來越小,當戊