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(guó)內(nèi)尚未有進(jìn)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(fù)合膜,并對(duì)殼聚糖/HPMC共混復(fù)合膜的性能進(jìn)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(duì)殼聚糖/HPMC包裝薄膜力學(xué)性能、光學(xué)性能、吸水性和透氧性的影響;以及SiO2對(duì)其包裝薄膜的增韌和透氧調(diào)節(jié)作用。本課題研究結(jié)論如下:
　　 通過(guò)紅外光譜、X射線(xiàn)衍射、原子力顯

2、微鏡、熱重和熱動(dòng)態(tài)力學(xué)分析,研究了殼聚糖和HPMC的相容性。HPMC相對(duì)于殼聚糖的體積含量等于40％時(shí),二者分子間氫鍵作用力最強(qiáng);通過(guò)拉伸性能測(cè)試分析了HPMC對(duì)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(shí)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(shí)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(xué)和光學(xué)性能,使其綜合性能較佳。與未改性的包裝薄膜相比,當(dāng)丙三醇體積含量大約在0.02％～0.08％之間時(shí)薄膜的力學(xué)性能較好,拉伸強(qiáng)度變化不大,約60MPa,斷裂伸長(zhǎng)率提高了0.5倍,達(dá)到40％左右,體積含量大約為0.33％時(shí)光學(xué)性能較為良好;當(dāng)聚乙二醇體積含量大約為0.83％時(shí)薄膜的力學(xué)性能較好,拉伸強(qiáng)度降低了0.7倍,降

4、到23MPa左右,斷裂伸長(zhǎng)率提高了1.2倍,達(dá)到66％左右,體積含量大約為0.5％時(shí)光學(xué)性能較為良好。從兩種增塑劑對(duì)薄膜力學(xué)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(fù)合膜的紅外光譜表明戊二醛與共混復(fù)合膜發(fā)生了強(qiáng)烈的交聯(lián)反應(yīng),生成了[C=N]新鍵,改善了殼聚糖/HPMC包裝薄膜的力學(xué)性能。隨著戊二醛的加入,交聯(lián)程度越來(lái)越高,所制備包裝薄膜的拉伸強(qiáng)度越來(lái)越大,斷裂伸長(zhǎng)率越來(lái)越小,當(dāng)戊