增塑剂对改性纤维素膜性能的影响及其机理研究

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1、增塑剂对改性纤维素膜性能的影响及其机理研究赵力超，彭志妮，游曼洁，刘欣，陈永泉(华南农业大学食品学院，广东广州510642)摘要：研究増舉剂对拨甲基纤维素(CMC)膜、甲基纤维素(MC)膜性能的影响，并利用扫描电镜、红外光谱仪和X射线衍射仪探讨增塑剂对牍的作用机理。实验结果农明：0.2%甘汕对CMC膜的增塑效果较好,而0.4%聚乙二醇对MC膜的增塑效杲较好。增塑剂对膜性能的影响由增塑剂与膜材的相容性决定。关键词：CMC膜；MC膜；增塑剂中图分类号：TS201.2文献标识码：A文章编号：1002-6630(2010)01-0105-05近年來世界各国对改性纤维素可仗性膜

2、的研究开发极为重视。口本最近推出以豆渣为原料的可食包装膜，用于快餐而调味料的包装，其待点是用热水浸泡便溶化，不用撕开包装，不仅方便，而且还有一定的营养价值。刘邻渭等⑴以MC、CMC为原料，硕脂酸、软脂酸、蜂蜡和琼脂为增塑剂，制得半透明、柔软、光滑、入口即化的可食性包装膜，具有较高抗拉强度，较小透湿、透气性的特点。随着检测于•段的不断进步，对町食性膜的性能II益定量化，对膜机理的认识也不断深化。但目前对町食性膜的研究主要集中于工艺条件对其宏观上的影响，对微观结构研究不多，尚达不到一定的深度，且缺乏系统性，牍性能与微观结构Z间的关系鲜有报道。本实验以可食性的改性纤维索CM

3、C、MC为原料制膜,研究增塑剂对膜性能的影响，并利用扫描电镜、红外光谱仪和X射线衍射仪对膜的微观结构进行分析，探讨增教剂对膜的作用机理，以期为可食性膜的理论研究与实际应用提供有益的参考。1•材料与方法1.1材料与试剂竣甲基纤维素(CMC)苏州依俐法化工有限公司；屮基纤维素(MC)英国进口分装；甘汕、乙二醇、聚乙二醇400、山梨醇均为分析纯。1.2仪器与设备TA500型质构仪英国Lloyd公司；XL-30ESEM环境扫描电子显微镜Philips公司；D/MAX-3A型X射线衍射仪口本理学公司；VECTOR33型傅里叶变换红外光谱仪德国Bruker公司；HJ・6型多头磁力

4、加热搅拌器常州国华电子有限公司；101c・2型电热鼓风干燥箱上海实验仪器厂有限公司。1.3方法1.3.1纤维素膜的制备称取1.5gCMC分别加入不断搅拌的90〜95°C蒸缁水屮，待CMC分散均匀呈澄淸的胶液，加入不同浓度的増舉剂，冷却至室温，加水至总质量100g搅拌均匀，即得成膜溶液，3000r/min离心脱气3min,倒入厚度2mm的玻璃槽中，刮板刮平，置丁・60°C烘箱中干燥4〜5h,冷却厉用银子揭膜，将膜放入湿度65%干燥器中保存备用。MC膜的制备与此相同，但MC称取量为2.0g,蒸锚水的温度为8CTC。1.3.2抗拉强度和断裂伸长率参照GB13022—91《瞰

5、料薄膜拉伸性能试验方法》，将膜裁成120mmx15mm的长条，采用TA500型质构仪测定。标距(50±0.5)mm,测试速®(60±5)mm/min,测试条件为室温，相对湿度(65±5)%。1.3.3透明度的测定将待测样品切成炬形，贴于比色皿表面，以空比色皿作对照，在波长500nm处测定透光率仃)，以透光率大小间接表示膜透明度。1.3.4电了扌I描显微镜观察把样品剪成2mmx2mm人小，然后把它粘在铜台上，喷金后扫描电镜观察。测试条件为20°C,相对湿度35%o1.3.5红外光谱测定KBr压片法［2］。实验条件：室温25°C,相对湿度70%。1.3.6X射线衍射测定［

6、3］用D/MAX-3A型X射线衍射仪进行检测。实验条件：X射线源为CuKa线，Ni片滤波，电压为40kV,电流为40mA,扫描范H20=5°〜60°,扫描速度12°/min,室温25°C,相对湿度70%。2•结果与分析2.1增塑剂对CMC膜性能的影响2.1.1用槊剂种类和浓度对CMC膜性能的影响单由CMC制成的膜脆性较人，需加入增翔剂赋予膜柔韧性。本实验选用甘油、乙二醉、聚乙二醉、山梨醇作为增塑剂,考察增塑剂种类和浓度对1.5%CMC膜性能的影响,结果如表1所示。农1增塑初种类和浓度对CK般牲能的修响Tabic1Effectsofkindandconcentnitio

7、nofpla^icizeronpropertiesofCMCfilms执拉®rt/MPa透光專甘抽乙二醉聚乙二酵山梨静廿油乙二醉聚乙二鮮山梨醉it油乙二醉蛾乙二醉0J44B32J44.150.96J10j612.74.294.196-738596.00.237331J043-846510.111J07-94395.396332$94.90.330930D39934.213.812.47.54.995.797210B93.10.426231.139935.414.2152125」96.296.9I1J694.60.524B32237.43L931.91