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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。

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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