木薯淀粉-瓜尔胶复合膜的制备及性能研究

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。