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中国大陆地区在过去10年的时间里对塑料薄膜的需求量平均以10.0%/年的速度在增长,塑料薄膜加工与包装产业正处在高速发展的阶段,而且还将持续一个较长的时间段。塑料包装的材质主要是聚乙烯、聚氯乙烯等,但是这些材料不能被降解,因此带来了严重的白色污染。在环境污染、能源短缺的形势下,人们开始致力于开发可降解的食品包装薄膜。目前可大规模化工业加工的可生物降解材料主要包括明胶、壳聚糖和淀粉。但是,明胶来源不明确、壳聚糖中重金属离子超标、淀粉薄膜光学性能和机械性能不好,因此,寻找和开发新的天然高分子材料成为非常重要的研究课题。纳米微晶纤维素(Nanocrystalline Cellulose,NCC)是指植物纤维原料经水解或机械等方法处理得到的聚合度接近极限聚合度、尺寸在纳米级别的材料。本论文以漂白阔叶木化学浆为原料,采用酸水解工艺,制备出NCC。用NCC分别和瓜尔胶(Guar gum,GG)、明胶(Gelatin,GL)复配制备出机械性能好、氧气阻隔能力强的薄膜。同时,通过添加聚乙二醇(PEG)和甘油的方法成功制备出纳米微晶纤维素空心胶囊。研究结果表明,随着NCC的加入,GG薄膜的硬度提高了96.2%,弹性模量提高了50.6%,同时光学性能提高了50.0%,氧气阻隔性能提高了65.3%。NCC/GG薄膜在水中搅拌5小时后可以完全溶解。本研究同时评价了 NCC/GG薄膜的包装性能,发现其与市售的保鲜膜对食品的保鲜效果没有显著区别,满足了食品包装薄膜技术标准的要求,具有较好的应用前景。鼓风干燥法制备出的NCC/GL薄膜与冷冻干燥法制备出的薄膜相比有许多优势。NCC的加入可以显著提高复合薄膜的机械性能,同时降低薄膜的氧气透过率。但是当NCC含量到40.0%时,NCC/GL薄膜的机械性能开始变差,可能是因为当NCC含量超过临界值时,NCC颗粒开始发生团聚。研究NCC胶液流变学发现,随着体系中甘油和PEG含量的增加,流动所需要的剪切应力减小。胶囊的机械性能研究表明,随着PEG的增加,胶囊的弹性模量持续下降,但是随着甘油含量的增加,胶囊的弹性模量却是先上升后下降。胶囊的断裂伸长率随着甘油和PEG的增加在持续上升。胶囊的溶胀性研究表明,当时间达到四十分钟后,溶胀率即趋于定值。