淀粉-层状硅酸盐黏土复合薄膜的结构与性能研究.doc

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1、淀粉-层状硅酸盐黏土复合薄膜的结构与性能研究周剑敏卢玥汤晓智（南京财经大学食品科学与工程学院/江苏省现代粮食流通与安全协同创新中心/江苏高校粮油质量安全控制及深加工重点实验室，南京210023）摘要本研究通过溶液流延法制备了淀粉/层状硅酸盐黏土(LRD)共混物薄膜，考察了纳米黏土的添加量对薄膜的流变性能、水蒸气阻隔性能以及机械性能的影响。随着LRD的添加，储能模量G’和损耗模量G”均显著增加，且G’增速快于G”。静态流变特性表明，Herschel-Bulkley模型对混合体系具有较高的拟合度，并且高含量LRD下，混合体系具

2、有更强的假塑性。X-衍射分析表明，当LRD添加量为5%时，LRD片层完全剥离脱落在淀粉基质里，当LRD添加量>10%时，LRD在体系中的分散并不完全，甚至出现聚集。LRD的添加增强了薄膜的水蒸气阻隔性能，水蒸气透过率由0％LRD的1.595g•mm/(kPa•h•m2)降低到10％LRD时的1.085g•mm/(kPa•h•m2)。随着LRD添加量的增加，拉伸强度从0%LRD的8.987MPa提高到15%LRD的21.180MPa，而断裂伸长率从0%LRD的27.185%降低到20%LRD的8.008%。关键词淀粉层状硅酸

3、盐黏土复合薄膜流变性中图分类号：TS206.4文献标识码：A文章编号：1003-0174()-Structureandpropertiesofstarch-layeredsilicatecompositefilmsZhouJianminLuYueTangXiaozhi(CollegeofFoodScienceandEngineering/CollaborativeInnovationCenterforModernGrainCirculationandSafety/KeyLaboratoryofGrainsandOilsQu

4、alityControlandProcessing,NanjingUniversityofFinanceandEconomics,Nanjing210023,China)AbstractCompositefilmsconsistingofstarchfilledwithlayeredsilicateclays(LRD)werepreparedbysolutioncastingmethod.Theeffectsofadditionofnanoclaysonsolutionrheologicalproperties,filmw

5、aterbarrierandmechanicalpropertieswereinvestigated.WiththeadditionofLRD,bothG’andG”increasedandtheincreasingrateofG’washigherthanthatofG”.ThesteadyshearpropertiesindicatedthattheshearbehaviorwaswellfittedwithHerschel-Bulkleymodel.WithlargerLRDloading,thesystemwasm

6、orepseudoplastic.X-raydiffractiondemonstratedthatLRDwasfullyexfoliatedwhen5%LRDwasadded.HighercontentofLRDledtoaggregationofclaylayers.AdditionofLRDenhancedwaterbarrierpropertiesandtensilestrengthofstarchbasedfilms.WVPdecreasedfrom1.595to1.085g•mm/(kPa•h•m2).Tensi

7、lestrengthincreasedfrom8.987to21.180MPa.However,Elongationatbreakdecreasedfrom27.185%to8.008%Keywordsstarch,layeredsilicate,compositefilm,rheologicalproperties基金项目：江苏高校优秀科技创新团队（苏教科【2013】10号）,江苏高校优势学科建设工程资助项目（苏政办发［2014］37号）收稿日期：作者简介：周剑敏，女，1974年出生，实验师，粮油食品深加工通讯作者：汤晓

8、智，男，1977年出生，教授，粮油食品深加工由于以石油为原料制备的塑料所带来的全球性环境和资源问题，近年来可生物降解材料得到了广泛关注并取得了大量的成果。淀粉作为一种可降解的生物高分子，具有其独特的优势：廉价、来源丰富、可再生、易于生物降解以及具有良好的成膜特性[1]。然而，由于淀粉的一些固有特性比如力