功能性明胶及其复合膜的制备工艺及性能研究

来源 :中国科学院理化技术研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:awind54335
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
明胶膜具有良好的生物相容性和可降解性,具有独特的溶胶-凝胶的可逆转变性,并且其物化性质能被调节,因而其应用领域比较广泛。明胶膜及其复合膜在可食性包装膜、覆盖膜以及生物医学材料等领域有比较广泛的应用前景。但是明胶膜的力学性能、阻水性能等仍不理想,如何提高其性能以符合不同应用领域的要求仍是一大难点。可以通过添加增塑剂、交联剂以及与其他高聚物复合等手段改善明胶膜的性能,本文研究了制备方法、制备条件以及各种添加剂对明胶膜性能的影响。主要实验内容和研究结果如下:   1.明胶膜的制备及性能研究   用浸涂的方法制备了明胶膜,测定了膜的力学性能、溶胀性能、对水的敏感性以及膜的水含量,并探讨了涂布温度、成膜液的pH值、甘油的添加量、交联剂的种类及添加量以及贮存环境湿度对明胶膜性能的影响。研究结果表明:用浸涂的方法制备明胶膜时,w=0.12的明胶成膜液适宜的涂布温度为33~38℃:成膜液的pH值在7左右时,膜的抗拉强度最大;随着甘油的添加量增加,膜的抗拉强度下降,而断裂伸长率增大;交联剂甲醛和明矾都有明显的交联作用,但交联剂的添加量过多时,不适合用浸涂的方法制膜;随着贮存环境湿度的增加,膜的抗拉强度和弹性模量逐渐降低,而断裂伸长率和水含量呈递增的趋势。   2.阿魏酸和单宁酸分别交联的明胶膜的物理性能   分别用从植物中提取的阿魏酸和单宁酸交联明胶膜。研究了交联剂的添加量、成膜液的pH值对明胶膜的力学性能、溶胀性能和水蒸气透过率等性能的影响。还研究了贮存时间对交联的明胶膜的性能的影响。用紫外-可见吸收光谱和扫描电子显微镜观察明胶膜经过交联后的变化,从而初步探索交联机理。研究结果表明:1)这两种天然的交联剂对明胶膜均有交联作用;2)阿魏酸作交联剂时,明胶膜力学强度的最大值出现在成膜液的pH值为7,而单宁酸作交联剂时,最大值出现在pH=9;3)交联剂可以减小明胶膜的溶胀性,但是对膜的水蒸气透过率的影响较小;4)单宁酸交联的明胶膜在贮存90天以后,其性能得到改善,而贮存时间对阿魏酸交联的明胶膜的性能影响较小。   3.明胶与大豆分离蛋白复合膜的制备及物理性能   研究了大豆分离蛋白与明胶复合膜的力学性能、溶胀性能和透光性能。随着复合膜中明胶比例的增加,复合膜的抗拉强度、弹性模量、断裂伸长率和溶胀性增加。并且随着明胶量的增加,大豆分离蛋白与明胶复合膜变得更加透明。当大豆分离蛋白与明胶的质量比例为4:6~2:8时,复合膜的抗拉强度、断裂伸长率以及其他性能和单纯的明胶膜的性能接近,而优于单纯的大豆分离蛋白膜的性能。更主要的是,这种复合膜比明胶膜更加经济,所以大豆分离蛋白与明胶复合膜可以代替明胶膜用作可食性包装膜。当大豆分离蛋白与明胶的比例为4:6时,研究了甘油的添加量,大豆分离蛋白成膜液的pH值,大豆分离蛋白成膜液的热处理温度和NaCl对复合膜的力学性能、透光性能以及水含量的影响。   4.不同增塑剂对明胶膜的力学性能及其阻水性能的影响   选择不同种类的增塑剂,比较这些增塑剂的组成、大小、形状对明胶膜的力学性能和水蒸气透过率等性能的影响。主要探讨了以下几个问题。1)低聚糖—蔗糖和一些有机酸如油酸、柠檬酸、苹果酸、酒石酸加到明胶中,研究表明只有苹果酸可以提高明胶膜的柔韧性,并且苹果酸改进的明胶膜的表观性能较好;2)用不同分子量的聚乙二醇(300,400,600,800,1500,4000,10000,20000)用来增塑明胶膜时,发现较低分子量的聚乙二醇的增塑效果较好,并且所得到的膜具有较好的表观性能;3)研究表明,甘露醇和山梨醇都可以增塑明胶膜,但是甘露醇容易从明胶膜中结晶出来;4)研究了乙二醇、一缩二乙二醇、二缩三乙二醇系列和乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺系列的增塑效果;5)探讨了苹果酸、聚乙二醇300、山梨醇、乙二醇、一缩二乙二醇、二缩三乙二醇、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺分别增塑的明胶膜的水蒸气透过率和水含量。
其他文献
与共轭聚合物相比,单分散共轭齐聚物具有分子结构确定、易于提纯的特点,可以获得高纯度的材料,是研究共轭聚合物分子结构与光电性能的理想模型。单分散共轭齐聚物还以其优异的光
纳米材料具有独特的物理和化学性质,如大的比表面积、高度的催化活性和生物相容性,它们已被广泛地用于催化、能源、生物和分析等领域。因此制备新型的纳米材料是非常必要和十分
在新课程改革背景下,学生作为学习的主体,在学习过程中的主体体验与主动探究已经备受关注。“以学定教”是从传统教育观过渡到现代教育观的重要途径。它要求教师不断更新教学观念,依据学生的具体“学情”精心设计和选择正确的教学策略和方法,突出“以学生为中心”的教学理念。只有当教学活动真正成为学生活动的时候,才能凸显“教”服务于“学”的目标,也才能体现以人为本、关注每个学生发展的教学理念,从而最终取得更加理想的
高分子液晶是一种新型的高性能特种高分子材料.在目前普遍使用的合成方法和条件下,高分子液晶的生产成本相当高,所得聚合物的熔融温度很高,加工比较困难,限制了它的应用范围.
随着时代的不断发展,我国的艺术事业不断发展。在新的时代背景之下,人们对艺术设计的关注度持续升温,这无疑为艺术设计的发展创造了良好条件。在艺术设计过程中,创造性思维发
请下载后查看,本文暂不支持在线获取查看简介。 Please download to view, this article does not support online access to view profile.
期刊
聚氯乙烯(PVC)树脂是一种应用广泛的热塑性塑料,但其热稳定性很差,必须加入一定数量的热稳定剂以满足正常加工的要求。目前使用的热稳定剂仍是以一些有毒金属品种为主,它们会给
发展清洁能源对于解决化石能源的日益耗竭、减少温室气体排放,实现经济可持续发展具有重要意义。金属硫化物半导体纳米晶在清洁能源转化与存储方面具有广阔的应用前景。本论文
[学习情境与任务]rn时代飞速发展,社会不断进步.生养每个人的家乡都是这个时代发展的缩影,而人们的日常生活、公共活动、传统习俗、观念习惯等也都在发生变化,包括精神风貌和
期刊
汽车尾气排放是大气污染的主要来源,解决这一问题的关键是发展清洁油品的生产技术,而油品清洁脱硫技术则是其中的核心和重点之一。汽油加氢精制是世界范围内广泛应用的一种脱硫