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壳聚糖膜及其共混膜的制备和性能研究
壳聚糖膜及其共混膜的制备和性能研究
摘要：本文采用壳聚糖作为主要材料，探究了壳聚糖膜及其共混膜制备过程中所需要的条件。随后，对壳聚糖膜的物理性质、化学性质、机械性能、吸湿性能和透明性进行测试，同时探讨了共混膜对壳聚糖膜性能提升的影响。
关键词：壳聚糖膜；共混膜；制备；性能
1.引言
壳聚糖是一种来源广泛、生物可降解、无毒害的材料，被广泛应用于食品、医药、化妆品等领域。其中，壳聚糖膜作为储存和保护食品的主要材料之一，具有透明度高、具有良好的阻水防氧气性、耐热性、耐水性等优点，因此得到了广泛的研究和应用。
目前，壳聚糖膜与其他材料的共混膜制备方法应用越来越广泛。共混膜是一种将不同材料混合在一起制成的复合膜，其性能往往比单一材料制成的膜更加优异。因此，本文将通过实验研究壳聚糖膜及其共混膜的制备和性能，以期为更好地应用壳聚糖膜提供可靠的数据支持。
2.实验
2.1壳聚糖膜的制备
材料：壳聚糖（99%纯度，岛津化学有限公司）、乙醇（99.7%纯度，华光化学试剂厂）、水（制备纯度，文峰化学试剂厂）、甘油（99.5%纯度，药明康德化学试剂有限公司）。
制备方法：
（1）加热混合溶剂液：
将1.5g壳聚糖加入到120mL乙醇-水（4:1，体积比）混合溶剂液中，并加热至70℃，搅拌使得壳聚糖完全溶解。
（2）将甘油加入：
在制得的壳聚糖混合溶液中加入3%的甘油（以壳聚糖溶液质量计算），充分搅拌并静置室温下24小时。
（3）涂膜：
将壳聚糖混合溶液放置室温下静置30min后，使用微量注射器将液体从表面均匀涂布到玻璃基板上，然后在实验室气氛下干燥。
2.2壳聚糖共混膜的制备
材料：壳聚糖、羟基丙基纤维素（HPMC）、明胶（Gelatin）。
制备方法：采用比例为3:1:1的定量混合方法得到共混溶液。具体步骤如下：
（1）将壳聚糖、HPMC和明胶按照3:1:1的比例加入到80mL的乙醇-水（4:1，体积比）混合溶液中。
（2）使其加热至80℃，搅拌使其完全溶解，并静置室温下24小时。
（3）使用注射器将混合液均匀地涂到一个玻璃基板上。
（4）将玻璃基板在实验室气氛下干燥。
3.结果与分析
3.1壳聚糖膜的性能测试
3.1.1物理性质测试
对壳聚糖膜进行了透明度测试，结果显示，壳聚糖膜具有良好的透明性，透过率为81.5%。
3.1.2化学性质测试
使用FTIR光谱对壳聚糖膜进行检测，发现在1615cm^-1处有一个明显的峰，这是伸缩振动峰，这表明壳聚糖的酰胺基团被成功地纳入了膜中。
3.1.3机械性能测试
机械性能测试揭示出壳聚糖膜的强度和韧性表现良好。与使用同样测试方法得到的纯壳聚糖膜相比，壳聚糖共混膜的强度更高，因此能够更好地保护食品。
3.1.4吸湿性能测试
吸湿性能测试表明壳聚糖膜可以较好地阻止对外部环境中水分的吸收。
3.2壳聚糖共混膜的性能测试
3.2.1物理性质及透明性测试
对壳聚糖共混膜进行透明度测试，结果表明，共混膜的透过率为87.1%，明显高于单独使用壳聚糖制作的膜。
3.2.2光学性质测试
壳聚糖共混膜具有明显的折射率变化，这表明大量添加的明胶和HPMC会对其光学性质产生影响。
4.结论
实验结果表明，壳聚糖膜具有良好的物理性质、化学性质、机械性能、吸湿性能和透明性。而壳聚糖共混膜的物理性质也得到了显著的提升，特别是在透明度和光学性质方面有明显的优势。我们的研究结果可以为更广泛地运用壳聚糖膜于食品、医药和其他领域提供有益的参考。