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木薯淀粉—瓜尔胶复合膜的制备及性能研究
作 者: 贾英
导 师: 马骁飞
学 校: 天津大学
专 业: 高分子化学与物理
关键词: 木薯淀粉 瓜尔胶 复合膜 硼酸 双醛淀粉
分类号: TS236.9
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
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内容摘要
近年来,在开发以可再生资源为原料的可降解塑料的过程中,淀粉作为一种极具优势的天然高分子原料,其潜作用正在被探索。普通淀粉膜由于质脆、强度低、耐水性差,一直没有在工业上得到广泛应用。本文研究的重点是:先以淀粉为基材分别添加瓜尔胶,阴离子瓜尔胶、硼酸制备复合膜。以双醛化木薯淀粉为基材添加一定比例的瓜尔胶制成复合膜。对这些复合膜进行表征,性能进行测试。通过对复合膜的研究,扩展了淀粉基膜材料在食品包装与医药包装领域可能应用的范围。首先,以木薯淀粉与原瓜尔胶,木薯淀粉与阴离子瓜尔胶为原料按一定的比例制备复合膜,分别对复合膜进行表征,对复合膜的性能进行测试。以强度为指标的最优样本原料成份为:淀粉80%、瓜尔胶20%,与原淀粉膜相比强度提高50%,伸长率下降30%,水蒸气透过率下降15.8%,吸水率几乎没有变化。以伸长率为指标的最优样本原料成份为:淀粉80%,阴离子瓜尔胶20%,与原淀粉膜相比伸长率提高了142%,但强度降低了22%,水蒸气透过率下降了5.4%,吸水性降低了5.5%,瓜尔胶加入后能明显降淀粉膜的水蒸气透过率。然后,以硼酸为添加剂,分别添加硼酸(质量分数)2%、5%、10%到瓜尔胶/木薯淀粉中制成复合膜,分别对复合膜进行表征和性能测试。研究硼酸对膜性能的影响。最后,用双醛木薯淀粉与原瓜尔胶按一定比例混合,制备复合膜,分别对双醛淀粉和双醛淀粉-瓜尔胶膜进行表征和性能测试。研究结果表明,双醛淀粉与瓜尔胶比为20:80时复合膜有较高的伸长率与强度,水蒸气透过率随瓜尔胶的增加有所降低。
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全文目录
中文摘要 3-4ABSTRACT 4-8第一章 绪论 8-25 1.1 引言 8-9 1.2 淀粉特性 9-11 1.2.1 淀粉的化学结构 9-10 1.2.2 直链淀粉和支链淀粉 10-11 1.3 淀粉膜性能的影响因素 11-15 1.3.1 糊化 11-12 1.3.2 淀粉类型对膜性质的影响 12-13 1.3.3 塑化剂 13-14 1.3.4 干燥条件 14-15 1.4 瓜尔胶的特性 15-19 1.4.1 瓜尔胶的化学结构 15-16 1.4.2 瓜尔胶的性质 16-17 1.4.3 改性瓜尔胶 17-18 1.4.4 阴离子瓜尔胶 18 1.4.5 瓜尔胶的应用 18-19 1.5 双醛淀粉 19-21 1.5.1 双醛淀粉性质 19-20 1.5.2 双醛淀粉制备原理 20-21 1.5.3 双醛淀粉的应用 21 1.6 天然聚合物膜 21-23 1.6.1 天然聚合物膜简介 21-22 1.6.2 淀粉基膜及发展趋势 22-23 1.7 研究的意义、目的及思路 23-25 1.7.1 研究意义 23-24 1.7.2 研究目的 24 1.7.3 研究思路 24-25第二章 木薯淀粉-瓜尔胶复合膜的制备及性质研究 25-37 摘要 25 2.1 引言 25-26 2.2 实验部分 26-30 2.2.1 材料及设备 26 2.2.2 实验方法 26-27 2.2.3 分析方法与性能测试 27-30 2.3 结果与讨论 30-35 2.3.1 红外光谱分析(FT-IR) 30 2.3.2 热重分析(TG) 30-31 2.3.3 扫描电镜分析(SEM) 31-32 2.3.4 RVA分析 32-33 2.3.5 淀粉-瓜尔胶膜的力学性能(Mechanical properties) 33-34 2.3.6 水蒸气透过率(WVP)分析 34-35 2.3.7 吸水性能分析(Water uptake)分析 35 2.4 小结 35-37第三章 硼酸对木薯淀粉/原瓜尔胶成膜性质的影响 37-45 摘要 37 3.1 引言 37 3.2 实验部分 37-39 3.2.1 材料及设备 37-38 3.2.2 实验方法 38 3.2.3 分析方法 38-39 3.3 结果与讨论 39-44 3.3.1 红外光谱分析(FT-IR) 39 3.3.2 热重分析(TG) 39-40 3.3.3 扫描电镜分析(SEM) 40-41 3.3.4 RVA分析 41-42 3.3.5 硼酸的用量对膜力学性能的影响(Mechanical properties) 42-43 3.3.6 水蒸气透过率(WVP)分析 43 3.3.7 吸水性能分析(Water uptake)分析 43-44 3.4 小结 44-45第四章 双醛化木薯淀粉与瓜尔胶复合膜的制备及性能研究 45-53 摘要 45 4.1 引言 45-46 4.2 实验部分 46-47 4.2.1 材料及设备 46 4.2.2 实验方法 46-47 4.2.3 分析方法 47 4.3 结果与讨论 47-52 4.3.1 红外光谱分析(FT-IR) 47-48 4.3.2 热重分析(TG) 48-49 4.3.3 扫描电镜分析(SEM) 49-50 4.3.4 RVA分析 50 4.3.5 双醛淀粉-瓜尔胶复合膜的力学性能比较(Mechanical properties) 50 4.3.6 水蒸气透过率(WVP)分析 50-51 4.3.7 吸水性能分析(Water uptake)分析 51-52 4.4 小结 52-53第五章 全文结论与研究展望 53-55 5.1 全文结论 53-54 5.2 研究展望 54-55参考文献 55-59致谢 59
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中图分类: > 工业技术 > 轻工业、手工业 > 食品工业 > 淀粉工业 > 淀粉加工制品 > 其他
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