淀粉-聚乙烯醇共混改善壳聚糖膜性能的研究.doc

淀粉-聚乙烯醇共混改善壳聚糖膜性能的研究 包装工程PACKAGINGENGINEERINGVo1.28No.122007.12 壳聚糖一淀粉一聚乙烯醇共混改善壳聚糖膜性能的研究 中景博,韩永生 (天津科技大学,天津300222) 摘要:以溶液共混的方法,制备了壳聚糖一淀粉一聚乙烯醇共混膜,并对薄膜的抗拉强度,断裂伸长 率和气体阻隔性进行了测试.实验表明:壳聚糖含量为40%(质量分数,后同),聚乙烯醇和淀粉质量比例 2:1,甘油含量15%时,共混体系具有较好的相容性,较理想的机械性能和气体阻隔性,共混膜的抗拉强 度和断裂伸长率分别达到62MPa和118%,透氧系数仅为12.1×10cm.?cm/cm?s?Pa. 关键词:壳聚糖;聚乙烯醇;淀粉;共混膜;力学性能 中图分类号:TB484.3;TQ325.12文献标识码:A文章编号:1001—3563(2007)12—0052—02 StudyonImprovingPropertiesofChitosanFilmbyBlendingChitosan,StarchandPVA SHENJing—bo,HAN一sheng (TianjinUniversityofScienceamp;Technology.Tianjin300222.China) Abstract:TheCS—ST—PVAblendfilmWaspreparedbysolutionmixingmethod,Theexperimentin- dicatesthatthefilmhaswellmechanicalpropertiesandgaspermeabilitywhenthepercentageofCSandglyc— erinewere40and15.theproportionbetweenPVAandSTwas2:1.thefilm~tensilestrengthandelonga- tionatbreakwere62Mpaand118%respectively-andthegaspermeabilitycoefficientWas12.1×10cm. cm/cm.s.Pa Keywords:chitosan;PVA;starch;blendfilm;mechanicalproperties 壳聚糖是甲壳素经碱处理后得到的产物,来源仅次于纤维 素,被誉为.第2类天然高分子.目前,甲壳素,壳聚糖的 生产已进入工业化阶段.壳聚糖具有良好的成膜性,与生物体 具有良好的生物相容性,可生物降解,广泛应用于食品保鲜,环 境处理和医学领域.其良好的成膜性,抗菌性和水蒸汽透过 性,以及成膜后适宜的阻气性使其在保鲜领域的应用更为突 出_4]. 但是纯壳聚糖膜在实际应用中存在着力学性能差,脆性大 以及不适用于酸性环境等问题.本文以壳聚糖,聚乙烯醇,淀 粉为基本原料,采用机械共混的方法对壳聚糖膜共混改性,以 期得到一种机械性能优异的环境友好包装材料. 1实验 1)材料和仪器:壳聚糖(济南海德贝生物有限公司),马 铃薯淀粉(天津顶峰淀粉开发有限公司),聚乙烯醇(天津市天 大化工实验厂),甘油(分析纯),戊二醛(进口分装),透气仪 (德国BRRUGER公司),微机控制电子万能实验机(深iJlI市瑞 格尔仪器有限公司). 2)薄膜的制备工艺:将壳聚糖醋酸溶液,淀粉糊化液,聚 52 乙烯醇溶液按所需比例共混,调节溶液PH值,制成成膜液;取 最佳成膜比例,按壳聚糖质量的9%,11%,13%,15%,17%加 入甘油,制备共混薄膜;按同样的方法制备戊二醛含量分别为 4%,6%,8%,10%,12%的共混交联薄膜. 3)壳聚糖一淀粉一聚乙烯醇膜性能测试:力学性能测试 按GB13022—91;透气性能测试按GB1038—2000. 2结果与讨论 2.1壳聚糖含量对共混薄膜性能的的影响 2.1.1力学性能 渐增大,当壳聚糖壳聚糖含量,% 体积比达到50%图1不同壳聚糖含量的共混膜机械性能 时,抗拉强度达到Fig?1mechanicalproperties0fd.erem 75.5MPa.另外,cspercemage.nbl.ndfilm 随着壳聚糖比例的增加,薄膜的透明性显着改善,可见壳聚糖 收稿日期:2007.10-09 作者简介:申景博(1983一),男,河南周121人,天津科技大学硕士研究生,主攻壳聚糖降解包装材料. 申景博等壳聚糖一淀粉一聚乙烯醇共混改善壳聚糖膜性能的研究 的加入可以有效改善共混物的相容性.同时断裂伸长率随着 壳聚糖溶液含量的增加呈现出迅速下降的趋势,并且当壳聚糖 含量达到50%肘,薄膜明显发硬发脆,柔性降低,呈现出纯壳 聚糖薄膜的性质. 2.1.2透气性 随着壳聚糖含量的增加,共混膜的透氧系数逐渐减/J\,见 图2.这种变化