Priprava in lastnosti hidroksipropil metilceluloze

Hidroksipropil metilceluloza(HPMC) je naravni polimerni material z obilnimi viri, obnovljivimi in dobro topnostjo vode in lastnosti, ki tvorijo film. Je idealen surovina za pripravo vodno topnih embalažnih filmov.

Vodo topni embalažni film je nova vrsta zelenega embalažnega materiala, ki je bil deležen obsežne pozornosti v Evropi in ZDA in drugih državah. Ni samo varna in priročna za uporabo, ampak tudi rešuje problem odstranjevanja odpadkov za embalažo. Trenutno vodno topni filmi večinoma uporabljajo materiale na osnovi nafte, kot sta polivinilni alkohol in polietilen oksid kot surovine. Nafta je neobnovljiv vir, obsežna uporaba pa bo povzročila pomanjkanje virov. Obstajajo tudi vodotopni filmi, ki uporabljajo naravne snovi, kot sta škrob in beljakovine kot surovine, vendar imajo ti vodotopni filmi slabe mehanske lastnosti. V tem prispevku smo pripravili novo vrsto vodno topnega embalažnega filma z metodo za oblikovanje raztopin z uporabo hidroksipropil metilceluloze kot surovine. Razpravljali so o učinkih koncentracije koncentracije filmske tekočine in filmske temperature, ki tvori folijo na natezno trdnost, raztezanje ob prelomu, lahka prepustnost in topnost vode v vodnih embalažnih filmih HPMC. Uporabljeni so bili glicerol, sorbitol in glutaraldehid, še izboljšujejo delovanje vodno topnega embalažnega filma HPMC. Nazadnje smo za izboljšanje antioksidantnih lastnosti voda topnega filma HPMC uporabili bambusovi listni antioksidant (AOB) za razširitev uporabe vodnega embalažnega filma HPMC v embalaži s hrano (AOB). Glavne ugotovitve so naslednje:

(1) S povečanjem koncentracije HPMC se je natezna trdnost in raztezanje pri prelomu filmov HPMC povečala, medtem ko se je lahka prepustnost zmanjšala. Ko je koncentracija HPMC 5% in temperatura, ki tvori film, je 50 ° C, so celovite lastnosti filma HPMC boljše. V tem času je natezna trdnost približno 116MPa, raztezanje pri odmoru je približno 31%, prepustnost svetlobe pa 90%, čas za odstranjevanje vode pa 55 minut.

(2) Plastičniki glicerola in sorbitola sta izboljšali mehanske lastnosti filmov HPMC, kar je znatno povečalo njihovo raztezanje ob odmoru. Kadar je vsebnost glicerola med 0,05%in 0,25%, je učinek najboljši, raztezanje pri prelomu vodno topnega filma HPMC pa doseže približno 50%; Kadar je vsebnost sorbitola 0,15%, se raztezanje pri prelomu poveča na 45%. Po spreminjanju embalažnega filma HPMC, topnega embalaže z glicerolom in sorbitolom, sta se natezna trdnost in optične lastnosti zmanjšala, vendar zmanjšanje ni bilo pomembno.

(3) Infrardeča spektroskopija (FTIR) glutaraldehid, ki je bila povezana z vodotopnim embalažnim filmom HPMC, je pokazala, da je glutaraldehid s filmom navzkrižno vezal in zmanjšal topno topnost vode HPMC-topno pakirajoči film. Ko je bil dodajanje glutaraldehida 0,25%, so mehanske lastnosti in optične lastnosti filmov dosegle optimalno. Ko je bil dodajanje glutaraldehida 0,44%, je čas za odstranjevanje vode dosegel 135 min.

(4) Dodajanje ustrezne količine AOB v HPMC-ov topno embalažno filmsko raztopino lahko izboljša antioksidativne lastnosti filma. Ko je bil dodan 0,03% AOB, je imel film AOB/HPMC približno 89% za proste radikale DPPH, učinkovitost čiščenja pa je bila najboljša, kar je bilo 61% več kot pri filmu HPMC brez Aob, tudi topnost vode pa se je znatno izboljšala.

Ključne besede: vodno topni embalažni film; hidroksipropil metilceluloza; mehčalec; navzkrižno povezavo; Antioksidant.

Vsebina

Povzetek ………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………

Izvleček ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Vsebina ……………………………………. ………………………………………………………………………………… i

Prvo poglavje Uvod ………………………………………. …………………………………………………………… ..1

1,1 Water- Topni film ………………………………………………………………………………………………………………… .1

1.1.1Polivinil alkohol (PVA) v vodotopnem filmu …………………………………………………… 1

1.1.2.Polietilen oksid (PEO) v vodotopnem filmu ………………………………………………………… ..2 ..2

V vodotopnem filmu v vodotopnem filmu 1.1.3.3 ……………………………………………………………………………… .2 .2

1.1.4 Vodotopni filmi na osnovi beljakovin …………………………………………………………………… .2

1.2 hidroksipropil metilceluloza …………………………………………………………………………………………………… 3

1.2.1 Struktura hidroksipropil metilceluloze ……………………………………………… .3

1.2.2 Topnost vode hidroksipropil metilceluloze ……………………………………… ………… 4

1.2.3 Filmske lastnosti hidroksipropil metilceluloze ………………………………… .4

1.3 Plastifikacija Modifikacija filma hidroksipropil metilceluloze …………………………… ..4

1.4 Modifikacija filma o hidroksipropil metilceluloze …………………………… .5 .5

1,5 Antioksidativne lastnosti hidroksipropil metilceluloznega filma …………………………………. 5

1.6 Predlog teme ……………………………………………………………. ……………………………………… .7

1.7 Raziskovalna vsebina …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Poglavje 2 Priprava in lastnosti hidroksipropil metil celuloze v vodotopnem embalažnem filmu ………………………………………………………………………………………………………………………….

2.1 UVOD …………………………………………………………………………………………………………………………………………. 8

2.2 Eksperimentalni odsek ………………………………………………………. …………………………………… .8 .8

2.2.1 Eksperimentalni materiali in instrumenti ……………………………………………………………. ……… ..8

2.2.2 Specimen Preparation ………………………………………… ………………………………………………………..9

2.2.3 Karakterizacija in testiranje uspešnosti ……………………………………… .. …………………… .9 .9

2.2.4 Obdelava podatkov ……………………………………. ………………………………………………………………… 10

2.3 Rezultati in razprava ………………………………………………………………………………………………………… 10 10

2.3.1 Vpliv koncentracije raztopine, ki tvori film na tankih filmov HPMC ……………………… .. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 10

2.3.2 Influence of film formation temperature on HPMC thin films ………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………..13

2.4 POGLAVJE POVZETEK ……………………………………… ………………………………… .. 16

Poglavje 3 Učinki mehčalcev na vodno topne embalažne filme HPMC ………………………………………………………………… ..17

3.1 UVOD ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

3.2 Eksperimentalni odsek …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

3.2.1 Eksperimentalni materiali in instrumenti ………………………………………………………… 17

3.2.2 Priprava vzorca ……………………………………………………………… 18

3.2.3 Karakterizacija in testiranje uspešnosti …………………………………… .. ………………… .18 ​​.18

3.2.4 Obdelava podatkov …………………………………………………. …………………………………… ..19

3.3 Rezultati in razprava …………………………………………………………………………… 19

3.3.1 Vpliv glicerola in sorbitola na infrardeči absorpcijski spekter tankih filmov HPMC ………………………………………………………………………………………………………………….

3.3.2 Vpliv glicerola in sorbitola na vzorce XRD tankih filmov HPMC …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… .20

3.3.3 Učinki glicerola in sorbitola na mehanske lastnosti tankih filmov HPMC ……………………………………………………………………………………………………………………………….

3.3.4 Učinki glicerola in sorbitola na optične lastnosti filmov HPMC ………………………………………………………………………………………………………………………………….

3.3.5 Vpliv glicerola in sorbitola na topnost vode filmov HPMC ………. 23

3.4 POGLAVJE POVZETEK …………………………………… ...

Poglavje 4 Učinki zamreženja na vodno topni embalažni filmi HPMC …………………………………………………………………………………………………………………………. 25 25

4.1 UVOD …………………………………………………………………………………………………………………. 25

4.2 Eksperimentalni odsek ……………………………………………………………………………………… 25

4.2.1 Eksperimentalni materiali in instrumenti ……………………………………… …………… 25 25

4.2.2 Priprava vzorca ……………………………………………………………………………… ..26

4.2.3 Karakterizacija in testiranje uspešnosti …………………………………… .. ………… .26 .26

4.2.4 Obdelava podatkov ………………………………………………………. …………………………………… ..26

4.3 Rezultati in razprave ………………………………………………………………………………………… 27 27

4.3.1 Infrared absorption spectrum of glutaraldehyde-crosslinked HPMC thin films……………………………………………………………………………………………………………………………………………..27

4.3.2 XRD Vzorci glutaraldehida navzkrižno vezanih tankih filmov HPMC ……………………… ..27

4.3.3 Vpliv glutaraldehida na topnost vode HPMC filmov ………………… ..28

4.3.4 Vpliv glutaraldehida na mehanske lastnosti tankih filmov HPMC… 29

4.3.5 Vpliv glutaraldehida na optične lastnosti HPMC filmov ………………… 29

4.4 POGLAVJE POVZETEK …………………………………………………………………………… .. 30

Poglavje 5 Naravni antioksidanti HPMC-topni embalažni film ……………………… ..31

5.1 UVOD ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

5.2 Experimental Section ……………………………………………… ………………………………………………………31

5.2.1 Eksperimentalni materiali in eksperimentalni instrumenti …………………………………………… 31

5.2.2 Priprava vzorca ………………………………………… …………………………………………… .32 .32 .32

5.2.3 Karakterizacija in testiranje uspešnosti …………………………………… .. …………………… 32 32

5.2.4 Obdelava podatkov …………………………………………………. ……………………………………………………… 33

5.3 Rezultati in analiza ……………………………………………………………………………………………………………… .33 .33 .33 .33.

5.3.1 Analiza FT-IR ………………………………………………………………………………………………………………………… 33 33

5.3.2 Analiza XRD ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

5.3.3 Antioksidantne lastnosti …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

5.3.4 Topnost vode ………………………………………………………………………………………………………………… .35 .35 .35 .35 .35

5.3.5 Mehanske lastnosti …………………………………… ...

5.3.6 Optična učinkovitost ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

5.4 Povzetek povzetka ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

Poglavje 6 Zaključek ………………………………………………………. ………………………………… ..39

REFERENCE ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

Raziskovalni rezultati med študijskimi študijami ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Zahvala …………………………………………… ……………………………………………………………… .46 .46

Uvod prvega poglavja

Kot nov zeleni embalažni material se je v embalaži v vodah, topnem v vodah, pogosto uporablja pri embalaži različnih izdelkov v tujih državah (kot so ZDA, Japonska, Francija itd.) [1]. Vodno topni film, kot že ime pove, je plastični film, ki ga je mogoče raztopiti v vodi. Narejena je iz vodotopnih polimernih materialov, ki se lahko raztopijo v vodi in ga pripravijo s specifičnim postopkom oblikovanja filma. Zaradi posebnih lastnosti je zelo primeren za spakiranje ljudi. Zato je vse več raziskovalcev začelo biti pozoren na zahteve varstva okolja in udobje [2].

1.1 Vodo topni film

Trenutno so v vodotopni filmi v glavnem v vodotopni filmi, ki uporabljajo materiale na osnovi nafte, kot sta polivinilni alkohol in polietilen oksid kot surovine, in vodotopni filmi, ki uporabljajo naravne snovi, kot so škrob in beljakovine kot surovine.

1.1.1 Polivinilni alkohol (PVA) v vodotopnem filmu

Trenutno so najpogosteje uporabljeni vodno topni filmi na svetu predvsem vodotopni filmi PVA. PVA je vinilni polimer, ki ga bakterije lahko uporabljajo kot vir ogljika in energije in ga lahko razgradimo v delovanje bakterij in encimov [3]], ki spada v nekakšno biološko razgradljivo polimerno material z nizko ceno, odlično odpornostjo na olje in lastnosti plinske pregrade [4]. PVA film ima dobre mehanske lastnosti, močno prilagodljivost in dobro varstvo okolja. Široko se uporablja in ima visoko stopnjo komercializacije. Daleč je najbolj uporabljen in največji vodno topni embalažni film na trgu [5]. PVA ima dobro razgradnjo in jih lahko razgradi mikroorganizmi za ustvarjanje CO2 in H2O v tleh [6]. Večina raziskav o topnih filmih zdaj je, da jih spreminjajo in mešajo, da bi pridobili boljše vodotopne filme. Zhao Linlin, Xiong Hanguo [7] je preučil pripravo vodno topnega embalažnega filma s PVA kot glavnim surovinim materialom in določil optimalno masno razmerje z ortogonalnim poskusom: oksidirani škrob (O-ST), 20%, želatin 5%, glicerol 16%, natrijev dodecil sulfat (SDS) 4%. Po mikrovalovnem sušenju pridobljenega filma je topni čas v vodi pri sobni temperaturi 101s.

Sodeč po trenutnih raziskovalnih razmerah, se PVA film široko uporablja, po nizki stroški in odličen v različnih lastnostih. Trenutno je najbolj popoln vodno topni embalažni material. Vendar pa je PVA kot naftni material neobnovljiv vir, njegov proizvodni proces surovine pa je mogoče onesnažiti. Čeprav so jo ZDA, Japonska in druge države navedle kot nestrupeno snov, je njegova varnost še vedno odprta za vprašanja. Tako vdihavanje kot zaužitje sta škodljiva za telo [8] in ga ni mogoče imenovati popolna zelena kemija.

1.1.2 Polietilen oksid (PEO) v vodotopnem filmu

Polietilen oksid, znan tudi kot polietilen oksid, je termoplastičen, vodotopni polimer, ki ga lahko mešamo z vodo v poljubnem razmerju pri sobni temperaturi [9]. Strukturna formula polietilen oksida je H-(-och2ch2-) N-OH, njegova relativna molekularna masa pa bo vplivala na njegovo strukturo. Kadar je molekulska teža v območju 200 ~ 20000, se imenuje polietilen glikol (PEG), molekulska masa pa večja od 20.000 lahko imenujemo polietilen oksid (PEO) [10]. PEO je beli pretočen zrnat prah, ki ga je enostavno predelati in oblikovati. PEO filmi se običajno pripravljajo tako, da s termoplastično obdelavo dodajamo mehčale, stabilizatorje in polnila v PEO smole [11].

PEO film je topni v vodi z dobro topnostjo vode, njegove mehanske lastnosti pa so tudi dobre, vendar ima PEO razmeroma stabilne lastnosti, razmeroma težke pogoje razgradnje in postopek počasne razgradnje, ki ima določen vpliv na okolje in večina njegovih glavnih funkcij je mogoče uporabiti. PVA filmska alternativa [12]. Poleg tega ima PEO tudi določeno strupenost, zato se redko uporablja pri embalaži izdelkov [13].

1.1.3 Vodotopni film na osnovi škroba

Škrob je naravni molekularni polimer, njegove molekule pa vsebujejo veliko število hidroksilnih skupin, tako da obstaja močna interakcija med molekulami škroba, tako da je škrob težko stopiti in obdelati, združljivost škroba pa je slaba, težko pa je interakcijo z drugimi polimeri. obdelano skupaj [14,15]. Vodna topnost škroba je slaba in traja veliko časa, da nabreknete v hladni vodi, tako spremenjen škrob, torej v vodotopnem škrobu, se pogosto uporablja za pripravo vodotopnih filmov. Na splošno je škrob kemično spremenjen po metodah, kot so esterifikacija, eterifikacija, cepljenje in navzkrižno povezavo, da spremenite prvotno strukturo škroba in s tem izboljšate topnost škroba v vodi [7,16].

Uvedite eterske vezi v skupine škroba s kemičnimi sredstvi ali uporabite močne oksidante, da uničite inherentno molekularno strukturo škroba, da dobite spremenjeni škrob z boljšimi zmogljivostmi [17] in pridobite topni škrob z boljšimi lastnostmi filma. Vendar ima pri nizki temperaturi škrob izjemno slabe mehanske lastnosti in slabo preglednost, zato ga je treba v večini primerov pripraviti z mešanjem z drugimi materiali, kot je PVA, dejanska vrednost uporabe pa ni visoka.

1.1.4 Vodo topno na osnovi beljakovin

Protein je biološko aktivna naravna makromolekularna snov, ki jo vsebujejo živali in rastline. Ker je večina beljakovinskih snovi netopnih v vodi pri sobni temperaturi, je treba rešiti topnost beljakovin v vodi pri sobni temperaturi, da pripravimo vodotopne filme z beljakovinami kot materiali. Da bi izboljšali topnost beljakovin, jih je treba spremeniti. Skupne metode kemijske spreminjanja vključujejo deptaleminacijo, ftaloamidacijo, fosforilacijo itd. [18]; Učinek modifikacije je spremeniti strukturo tkiva beljakovin in s tem povečati topnost, gelacijo, funkcionalnosti, kot sta absorpcija vode in stabilnost, ustrezajo potrebam proizvodnje in predelave. Vodno topni filmi na osnovi beljakovin se lahko proizvajajo z uporabo kmetijskih in stranskih odpadkov, kot so živali, kot so surovina, ali s specializiranjem za proizvodnjo visoko beljakovinskih rastlin za pridobivanje surovin, brez potrebe po petrokemični industriji, materiali pa so obnovljivi in ​​imajo manjši vpliv na okolje [19]. Vendar imajo v vodotopni filmi, ki jih pripravimo isti protein kot matrika, slabe mehanske lastnosti in nizko topnost vode pri nizki temperaturi ali sobni temperaturi, zato je njihov obseg uporabe ozko.

Če povzamemo, je zelo pomembno razvijati nov, obnovljiv, vodotopni embalažni filmski material z odlično zmogljivostjo za izboljšanje pomanjkljivosti trenutnih filmov, topnih v vodi.

Hidroksipropil metilna celuloza (hidroksipropil metilna celuloza, na kratko) je naravni polimerni material, ne le bogat z viri, ampak tudi netoksični, neškodljivi, poceni, ne tekmuje z ljudmi za hrano, in obilno obnovljivih virov v naravi [20]]. Ima dobro topnost vode in lastnosti, ki tvorijo film, in ima pogoje za pripravo vodno topnih embalažnih filmov.

1.2 Hidroksipropil metilceluloza

Hidroksipropil metilna celuloza (hidroksipropil metilna celuloza, HPMC na kratko), prav tako okrajšano kot hipromeloza, dobimo iz naravne celuloze z alkalizacijo, modifikacijo eterifikacije, reakcije nevtralizacije in pranja in sušenja. Vodo topno celulozno derivat [21]. Hidroksipropil metilceluloza ima naslednje značilnosti:

(1) Obudni in obnovljivi viri. Surovina hidroksipropil metilceluloze je najpogostejša naravna celuloza na Zemlji, ki spada v organske obnovljive vire.

(2) Okoljsko prijazno in biorazgradljivo. Hidroksipropil metilceluloza je netoksična in neškodljiva za človeško telo in se lahko uporablja v medicini in prehrambeni industriji.

(3) Široka paleta uporabe. Kot vodotopni polimerni material ima hidroksipropil metilceluloza dobro topnost vode, disperzijo, zgostitev, zadrževanje vode in filmsko oblikovanje, in se lahko široko uporablja v gradbenih materialih, tekstilu itd.

1.2.1 Struktura hidroksipropil metilceluloze

HPMC dobimo iz naravne celuloze po alkalizaciji, del njegovega polihidroksipropilnega etra in metila pa se eterificiramo s propilen oksidom in metil kloridom. Splošna komercializirana stopnja substitucije metil HPMC se giblje od 1,0 do 2,0, povprečna stopnja substitucije hidroksipropila pa se giblje od 0,1 do 1,0. Njegova molekularna formula je prikazana na sliki 1.1 [22]

Zaradi močne vezave vodika med naravno celulozno makromolekulami se je težko raztopiti v vodi. Topnost eterificirane celuloze v vodi se znatno izboljša, ker se eterske skupine vnesejo v eterificirano celulozo, ki uničuje vodikove vezi med celuloznimi molekulami in poveča njeno topnost v vodi [23]]. Hidroksipropil metilceluloza (HPMC) je tipičen hidroksialkil alkil mešani eter [21], njegova strukturna enota D-glukopiranozna ostanek vsebuje metoksi (-och3), hidroksipropoksi usklajevanja in prispevka vsake skupine. -[OCH2CH (CH3)] N OH Hidroksilna skupina na koncu N OH je aktivna skupina, ki jo je mogoče nadalje alkilirati in hidroksilizirati, razvejana veriga pa je daljša, kar ima določen notranji učinek na makromolekularno verigo; -Och3 je končna skupina, reakcijsko mesto pa bo inaktivirano po zamenjavi in ​​pripada kratkostrukturirani hidrofobni skupini [21]. Hidroksilne skupine na novo dodani verigi veje in hidroksilne skupine, ki ostanejo na ostankih glukoze, lahko spremenijo zgornje skupine, kar ima za posledico izjemno zapletene strukture in nastavljive lastnosti v določenem energetskem območju [24].

1.2.2 Topnost vode hidroksipropil metilceluloze

Hidroksipropil metilceluloza ima veliko odličnih lastnosti zaradi svoje edinstvene strukture, od katerih je najbolj opazna njena topnost vode. Vklopi se v koloidno raztopino v hladni vodi, raztopina pa ima določeno površinsko aktivnost, visoko preglednost in stabilno delovanje [21]. Hidroksipropil metilceluloza je dejansko celulozni eter, pridobljen po metilcelulozi, spreminja z etherifikacijo propilen oksida, zato ima še vedno značilnosti topnosti hladno vode in netopnosti v vroči vodi, podobni metilcelulozi [21], njegova topnost vode v vodi pa je bila izboljšana. Metilno celulozo je treba namestiti od 0 do 5 ° C 20 do 40 minut, da dobimo raztopino izdelka z dobro prosojnostjo in stabilno viskoznostjo [25]. Raztopina hidroksipropil metilceluloze mora biti le pri 20-25 ° C, da doseže dobro stabilnost in dobro preglednost [25]. Na primer, pljučno hidroksipropil metilceluloza (zrnala oblika 0,2-0,5 mm) lahko zlahka raztopimo v vodi pri sobni temperaturi, ne da bi se ohlajala, ko viskoznost 4% vodne raztopine doseže 2000 centipoize pri 20 ° C.

1.2.3 Filmske lastnosti hidroksipropil metilceluloze

Raztopina hidroksipropil metilceluloze ima odlične lastnosti, ki tvorijo film, kar lahko zagotavlja dobre pogoje za prevleko farmacevtskih pripravkov. Film prevleke, ki ga tvori, je brezbarven, brez vonja, žilav in pregleden [21].

Yan Yanzhong [26] je uporabil ortogonalni test za raziskovanje lastnosti filma, ki tvori film hidroksipropil metilceluloze. Pregled je bil izveden na treh ravneh z različnimi koncentracijami in različnimi topili kot dejavniki. Rezultati so pokazali, da je imelo dodajanje 10% hidroksipropil metilceluloze v 50% raztopino etanola najboljše lastnosti, ki tvorijo film, in jih je bilo mogoče uporabiti kot filmsko gradivo za filme z zdravili s trajnim sproščanjem.

1.1 Modifikacija plastizacije filma hidroksipropil metilceluloze

Kot naravni vir obnovljivega vira je film, pripravljen iz celuloze kot surovine, dobro stabilnost in obdelovalnost ter je biološko razgradljiv po zavrženju, kar je neškodljivo za okolje. Vendar imajo neplastični celulozni filmi slabo žilavost, celulozo pa lahko plastili in spremenimo.

[27] so uporabili trietil citrat in acetil tetrabutil citrat za plastiko in spreminjanje celuloznega acetata propionata. Rezultati so pokazali, da se je raztezanje pri prelomu celuloznega acetatnega propionatnega filma povečalo za 36% in 50%, ko je bil masni delež trietil citrata in acetil tetrabutil citrata 10%.

Luo Qiushui in sod. [28] so preučevali učinke mehčalcev glicerola, stearinske kisline in glukoze na mehanske lastnosti metilceluloznih membran. Rezultati so pokazali, da je bila hitrost raztezanja metilne celulozne membrane boljša, ko je bila vsebnost glicerola 1,5%, razmerje raztezanja metilne celulozne membrane pa je bilo boljše, ko je bila vsebnost dodajanja glukoze in stearinske kisline 0,5%.

Glicerol je brezbarvna, sladka, jasna, viskozna tekočina s toplim sladkim okusom, splošno znana kot glicerin. Primerno za analizo vodnih raztopin, mehčalcev, mehčalcev itd. Lahko se raztopi z vodo v poljubnem deležu, raztopina glicerola z nizko koncentracijo pa lahko uporabimo kot mazanje olja za navlažitev kože. Sorbitol, beli higroskopski prah ali kristalni prah, kosmiči ali zrnca, brez vonja. Ima funkcije absorpcije vlage in zadrževanja vode. Če dodate malo v proizvodnji žvečilnih gumijev in sladkarij, lahko hrano ohranijo mehko, izboljšajo organizacijo in zmanjšajo utrjevanje in igrajo vlogo peska. Glicerol in sorbitol sta topni snovi v vodi, ki jih lahko mešamo z vodno topnimi celuloznimi etri [23]. Uporabljajo jih lahko kot mehčalce za celulozo. Po dodajanju lahko izboljšajo prožnost in raztezanje ob prelomu celuloznih filmov. [29]. Na splošno je koncentracija raztopine 2-5%, količina mehčalca pa 10-20% celuloznega etra. Če je vsebnost mehčalca previsoka, se pojav krčenja koloidne dehidracije pojavi pri visoki temperaturi [30].

1.2 Modifikacija prekrižanja hidroksipropil metilceluloze

Vodno topni film ima dobro topnost vode, vendar se ne pričakuje, da se bo v nekaterih priložnostih raztopil hitro, kot so vrečke za embalažo semen. Semena so zavita z vodotopnim filmom, ki lahko poveča stopnjo preživetja semen. V tem času za zaščito semen ni pričakovati, da se bo film hitro raztopil, vendar bi moral film najprej odigrati določen učinek na vodo na seme. Zato je treba podaljšati vodotopni čas filma. [21].

Razlog, zakaj ima hidroksipropil metilceluloza dobro topnost vode, je v tem, da v njegovi molekularni strukturi obstaja veliko hidroksilnih skupin, te hidroksilne skupine pa lahko podvržejo reakciji navzkrižne povezave z aldehidi, da bi hidroksipropil metloksiloze molekule hidroksilceloze, ki hidrofilično hidrofilično molekulirajo hidrofilične skupine hidrofiličnih skupin, hidrofiličnih skupin hidrofiličnih skupin hidrofiličnih skupin hidrofiličnih skupin hidrofiličnih skupin, ki so hidrofilični hidrofilični skupini hidrofiličnih skupin, ki hidrofilično hidrofilično molekulira s tem zmanjšajo topnost vode hidroksipropil metilceluloze in reakcija navzkrižne povezave med hidroksilnimi skupinami in aldehidi bo ustvarila številne kemijske vezi, kar lahko tudi izboljša mehanske lastnosti filma. Aldehidi, navzkrižno povezani s hidroksipropil metilcelulozo, vključujejo glutaraldehid, glioksal, formaldehid itd. Med njimi ima glutaraldehid dve skupini aldehida, navzkrižni reakcija pa je hitra, glutaraldhid pa je pogosto uporabljen. Je relativno varen, zato se glutaraldehid običajno uporablja kot sredstvo za navzkrižno povezovanje za ethers. Količina te vrste navzkrižnega sredstva v raztopini je na splošno 7 do 10% teže etra. Temperatura zdravljenja je približno 0 do 30 ° C, čas pa 1 ~ 120 minut [31]. Reakcijo navzkrižne povezave je treba izvesti v kislih pogojih. Najprej v raztopino dodamo anorgansko močno kislino ali organsko karboksilno kislino, da prilagodi pH raztopine na približno 4-6, nato pa dodamo aldehide, da se izvede reakcijo navzkrižne povezave [32]. Uporabljene kisline vključujejo HCl, H2SO4, ocetno kislino, citronsko kislino in podobno. Kislini in aldehid lahko dodate tudi hkrati, da raztopina izvede reakcijo navzkrižne povezave v želenem območju pH [33].

1.3 Antioksidativne lastnosti filmov hidroksipropil metilceluloze

Hidroksipropil metilceluloza je bogata z viri, enostaven za oblikovanje filma in ima dober učinek svežega vodenja. Kot konzervans za hrano ima velik razvojni potencial [34-36].

Zhuang Rongyu [37] je uporabil užitni film hidroksipropil metilceluloza (HPMC), ga prevlekel na paradižnik in ga nato 18 dni shranil pri 20 ° C, da je preučil njen vpliv na trdnost in barvo paradižnika. Rezultati kažejo, da je trdota paradižnika s HPMC prevleko večja kot brez prevleke. Dokazano je tudi, da lahko HPMC užitni film odloži barvno spremembo paradižnika iz roza v rdeče, če ga shranimo na 20 ℃.

[38] so preučevali učinke zdravljenja s hidroksipropil metilcelulozo (HPMC) na kakovost, sintezo antocianina in antioksidativno aktivnost "Wuzhong" sadja Bayberry med hladilnikom. Rezultati so pokazali, da se je izboljšala antioksidacijska zmogljivost Bayberry, obdelana s filmom HPMC, in stopnja razpada med shranjevanjem se je zmanjšala, učinek 5% HPMC filma pa je bil najboljši.

Wang Kaikai in sod. [39] je kot preskusni material uporabil "Wuzhong" sadje Bayberry, da bi preučil učinek riboflavin-kompleksne hidroksipropil metilceluloze (HPMC) na kakovosti in antioksidativni lastnosti sadja postharvest Bayberry med skladiščenjem pri 1 ℃. učinek aktivnosti. Rezultati so pokazali, da je bil sadje, prevlečen z riboflavinom-kompozitnim HPMC, učinkovitejši od enojne prevleke riboflavina ali HPMC, kar je učinkovito zmanjšalo hitrost razpadanja sadja Bayberry med skladiščenjem in s tem podaljšalo obdobje skladiščenja sadja.

V zadnjih letih imajo ljudje višje in višje zahteve za varnost hrane. Raziskovalci doma in v tujini so postopoma preusmerili svojo raziskovalno osredotočenost iz aditivov za hrano na embalažne materiale. Z dodajanjem ali razprševanjem antioksidantov v embalažne materiale lahko zmanjšajo oksidacijo hrane. Učinek hitrosti razpadanja [40]. Naravni antioksidanti so bili na splošno zaskrbljeni zaradi visoke varnosti in dobrih učinkov na zdravje na človeško telo [40,41].

Antioksidant listov bambusa (na kratko) je naravni antioksidant z edinstveno naravno dišavo iz bambusa in dobro topnostjo vode. Naveden je v Nacionalnem standardu GB2760, ministrstvo za zdravje pa ga je odobrilo kot antioksidant za naravno hrano. Uporablja se lahko tudi kot aditiv za hrano za mesne izdelke, vodne izdelke in puhasto hrano [42].

Sun Lina itd. [42] Pregledali so glavne komponente in lastnosti bambusovih listnih antioksidantov in uvedli uporabo bambusovih listnih antioksidantov v hrani. Če dodamo 0,03% AOB v svežo majonezo, je antioksidantni učinek najbolj očiten v tem trenutku. V primerjavi z enako količino čajnih polifenolnih antioksidantov je njen antioksidantni učinek očitno boljši od učinka čajnih polifenolov; Če dodate 150% pivu pri Mg/L, se antioksidativne lastnosti in stabilnost piva shranjevanje znatno povečajo, pivo pa ima dobro združljivost z vinskim telesom. Medtem ko zagotavlja prvotno kakovost vinskega telesa, poveča tudi aromo in blag okus listov bambusa [43].

Če povzamemo, ima hidroksipropil metilceluloza dobre lastnosti, ki tvorijo film in odlične zmogljivosti. Je tudi zeleni in razgradljiv material, ki ga lahko uporabimo kot embalažni film na polju embalaže [44-48]. Glicerol in sorbitol sta v vodotopni mehčalci. Dodajanje glicerola ali sorbitola v raztopino, ki tvori celulozo, lahko izboljša žilavost hidroksipropil metilceluloznega filma in s tem poveča raztezanje ob prelomu filma [49-51]. Glutaraldehid je pogosto uporabljen razkužilo. V primerjavi z drugimi aldehidi je relativno varen in ima v molekuli skupino Dialdehida, hitrost navzkrižne povezave pa je razmeroma hitra. Uporablja se lahko kot navzkrižna modifikacija hidroksipropil metilceluloznega filma. Lahko prilagodi topnost vode filma, tako da je film mogoče uporabiti v več priložnostih [52-55]. Dodajanje bambusovih listnih antioksidantov hidroksipropil metilceluloznemu filmu za izboljšanje antioksidantnih lastnosti hidroksipropil metilceluloznega filma in razširitev uporabe v embalaži s hrano.

1.4 Predlog teme

Iz trenutnih raziskovalnih situacij so v vodotopni filmi sestavljeni predvsem iz filmov PVA, PEO filmov, škrobnih in beljakovinskih topnih filmov. Kot naftni material sta PVA in PEO neobnovljivi viri, proizvodni proces njihovih surovin pa je mogoče onesnažiti. Čeprav so jo ZDA, Japonska in druge države navedle kot nestrupeno snov, je njegova varnost še vedno odprta za vprašanja. Tako vdihavanje kot zaužitje sta škodljiva za telo [8] in ga ni mogoče imenovati popolna zelena kemija. Proizvodni postopek materialov, ki temeljijo na škrobu in na beljakovinah, je v bistvu neškodljiv, izdelek pa je varen, vendar imajo slabosti tvorbe trdega filma, nizko raztezanje in enostavno lomljenje. Zato jih je treba v večini primerov pripraviti z mešanjem z drugimi materiali, kot je PVA. Vrednost uporabe ni visoka. Zato je zelo pomembno razvijati nov, obnovljiv, vodotopni embalažni filmski material z odlično zmogljivostjo za izboljšanje pomanjkljivosti trenutnega vodno topnega filma.

Hidroksipropil metilceluloza je naravni polimerni material, ki ni bogat samo z viri, ampak tudi obnovljiv. Ima dobro topnost vode in lastnosti, ki tvorijo film, in ima pogoje za pripravo vodno topnih embalažnih filmov. Zato namerava ta članek pripraviti novo vrsto vodno topnega embalažnega filma s hidroksipropil metilcelulozo kot surovino in sistematično optimizirati njegove pogoje in razmerje med pripravo ter dodati ustrezne mehnike (glicerol in sorbitol). ), navzkrižno povezavo (glutaraldehid), antioksidanti (bambusovi listni antioksidanti) in izboljšajo njihove lastnosti, da bi pripravili hidroksipropilno skupino z boljšimi celovitimi lastnostmi, kot so mehanske lastnosti, optične lastnosti, optična lastnost in antioksidantne lastnosti. Metilcelulozni vodni embalažni film je zelo pomemben za njegovo uporabo kot vodno topno embalažno filmsko gradivo.

1.5 Raziskovalna vsebina

Vsebina raziskovanja je naslednja:

1) Vodotopni embalažni film HPMC smo pripravili z metodo, ki je oblikovala film, in lastnosti filma smo analizirali, da smo preučili vpliv koncentracije tekočine, ki tvori HPMC, in temperature, ki tvori film, na uspešnosti filma o embalažnem embalažnem filmu v vodni topni.

2) Preučiti učinke mecesizatorjev glicerola in sorbitola na mehanske lastnosti, topnost vode in optične lastnosti filmov o topnih embalažnih filmih HPMC.

3) preučiti učinek glutaraldehidskega navzkrižnega sredstva na topnost vode, mehanske lastnosti in optične lastnosti vodnih embalažnih filmov HPMC.

4) Priprava aOB/HPMC-jevega vodnega topnega embalažnega filma. Preučevali smo oksidacijsko odpornost, topnost vode, mehanske lastnosti in optične lastnosti tankih filmov AOB/HPMC.

Poglavje 2 Priprava in lastnosti hidroksipropil metil celuloze v vodotopnem embalažnem filmu

2.1 Uvod

Hidroksipropil metilceluloza je naravni celulozni derivat. Je netoksičen, nenadzorovan, obnovljiv, kemično stabilen in ima dobro topnost vode in lastnosti, ki tvorijo film. Je potencialni vodno topni embalažni filmski material.

To poglavje bo uporabilo hidroksipropil metilceluloza kot surovino za pripravo raztopine hidroksipropil metilceluloze z masno frakcijo od 2% do 6%, pripravili vodotopni embalažni film z metodo vlivanja raztopin in preučevali filmsko tekoče učinke koncentracije in filmske temperature na filmskih mehaničnih, optičnih, optičnih in vodnih programih. Za kristalne lastnosti filma so bile značilne rentgenske difrakcije, natezna trdnost, raztezanje pri prelomu, lahka prepustnost in meglica hidroksipropil metilceluloznega vodno topnega embalažnega filma pa smo analizirali natezni test, optični test in stopnja testa v vodni solubilnosti.

2.2 Eksperimentalni oddelek

2.2.1 Eksperimentalni materiali in instrumenti

2.2.2 Priprava vzorca

1) Tehtanje: tehtamo določeno količino hidroksipropil metilceluloze z elektronskim ravnovesjem.

2) Raztapljanje: v pripravljeno deionizirano vodo dodajte stehno hidroksipropil metilcelulozo, mešamo pri normalni temperaturi in tlaku, dokler se popolnoma ne raztopi, nato pa pustite, da stoji za določeno obdobje (odrkovanje), da dobimo določeno koncentracijo sestave. Membranska tekočina. Formulirano pri 2%, 3%, 4%, 5%in 6%.

3) Filmski tvorba: ① Priprava filmov z različnimi koncentracijami, ki tvorijo film: vbrizgate raztopine filmov HPMC različnih koncentracij v steklene petrije, da predvajate filme, in jih postavite v pečico za sušenje pri 40 ~ 50 ° C, da se posušijo in oblikujejo filme. Pripravljen je hidroksipropil metilcelulozno topni embalažni film z debelino 25-50 μm, film pa olupljen in nameščen v sušilni škatli za uporabo. ② Priprave tankih filmov pri različnih temperaturah, ki tvorijo film (temperature med sušenjem in oblikovanjem filmov): vbrizgate raztopino za oblikovanje filma s koncentracijo 5% HPMC v stekleno petrijo in odvržene filme pri različnih temperaturah (30 ~ 70 ° C) Film je bil posušen v prisilnem zraku, ki suši zrak. Pripravljen je bil hidroksipropil metilcelulozni topni embalažni film z debelino približno 45 μm, film pa je bil olupljen in postavljen v sušilno škatlo za uporabo. Pripravljeni hidroksipropil metilcelulozni embalažni film, ki je topno v vodi, se na kratko imenuje HPMC film.

2.2.3 Karakterizacija in merjenje uspešnosti

2.2.3.1 Analiza širokokotne rentgenske difrakcije (XRD)

Širokokotna rentgenska difrakcija (XRD) analizira kristalno stanje snovi na molekularni ravni. Za določitev je bil uporabljen rentgenski difraktometer tipa ARL/XTRA, ki ga je proizvajalo podjetje Thermo ARL v Švici. Pogoji merjenja: Vir rentgenskih žarkov je bil linija Cu-Kα, ki je bila ogreta niklja (40kV, 40mA). Kot skeniranja je od 0 ° do 80 ° (2θ). Hitrost skeniranja 6 °/min.

2.2.3.2 Mehanske lastnosti

Natezna trdnost in raztezanje pri prelomu filma se uporabljata kot merila za presojo njegovih mehanskih lastnosti, natezna trdnost (natezna trdnost) pa se nanaša na stres, ko film ustvari največjo enakomerno plastično deformacijo, enota pa je MPA. Raztezanje ob prelomu (prelomno raztezanje) se nanaša na razmerje med raztezanjem, ko je film razbit na prvotno dolžino, izraženo v %. Z uporabo Instrun (5943) tipa miniaturne elektronske univerzalne natezne testirane opreme Instrun (Šanghaj) testiranja v skladu s preskusno metodo GB13022-92 za natezne lastnosti plastičnih filmov, preskusite pri 25 ° C, 50%RH pogojev, izberite vzorce z enotno debelino in čistimi površinami brez nečistoč.

2.2.3.3 Optične lastnosti

Optične lastnosti so pomemben pokazatelj preglednosti embalažnih filmov, predvsem vključno s prepustnostjo in meglico filma. Prepustnost in meglico filmov sta bila izmerjena z uporabo testerja za meglo. Izberite preskusni vzorec s čisto površino in brez gub, ga nežno položite na preskusno stojalo, ga pritrdite s sesalno skodelico in izmerite svetlobno prepustnost in meglico filma pri sobni temperaturi (25 ° C in 50%RH). Vzorec se testira 3 -krat in vzame povprečna vrednost.

2.2.3.4 Topnost vode

Odrežite 30 mm × 30 mm film z debelino približno 45 μm, dodajte 100 ml vode v 200 ml čaše, postavite film na sredino mirnice in izmerite čas, da film popolnoma izgine [56]. Vsak vzorec je bil izmerjen 3 -krat, povprečna vrednost pa je bila odvzeta, enota pa min.

2.2.4 Obdelava podatkov

Eksperimentalne podatke je obdelal Excel in jih narisal Origin Software.

2.3 Rezultati in razprava

2.3.1.1 XRD vzorci tankih filmov HPMC pod različnimi koncentracijami raztopine, ki tvorijo film

Fig.2.1 XRD HPMC filmov pod različno vsebnostjo HP

Širokokotna rentgenska difrakcija je analiza kristalnega stanja snovi na molekularni ravni. Slika 2.1 je vzorec difrakcije XRD tankih filmov HPMC v različnih koncentracijah raztopine, ki tvorijo film. V filmu HPMC na sliki obstajata dva difrakcijska vrha [57-59] (blizu 9,5 ° in 20,4 °). Iz slike je razvidno, da se s povečanjem koncentracije HPMC difrakcijski vrhovi filma HPMC okoli 9,5 ° in 20,4 ° najprej izboljšajo. in nato oslabljena, stopnja molekularne ureditve (urejena ureditev) se je najprej povečala in nato zmanjšala. Kadar je koncentracija 5%, je urejena razporeditev molekul HPMC optimalna. Razlog za zgornji pojav je lahko ta, da se s povečanjem koncentracije HPMC število kristalnih jeder v raztopini za oblikovanje filma poveča, s čimer je molekularna ureditev HPM bolj redna. Ko koncentracija HPMC preseže 5%, difrakcijski vrh filma XRD oslabi. Z vidika ureditve molekulske verige, ko je koncentracija HPMC prevelika, je viskoznost raztopine za oblikovanje filma previsoka, zato se molekularne verige težko premikajo in jih ni mogoče pravočasno razporediti, zato se je stopnja ureditve filmov HPMC zmanjšala.

2.3.1.2 Mehanske lastnosti tankih filmov HPMC v različnih koncentracijah raztopine, ki tvorijo film.

Natezna trdnost in raztezanje pri prelomu filma se uporabljata kot merila za presojo njegovih mehanskih lastnosti, natezna trdnost pa se nanaša na stres, ko film ustvari največjo enakomerno plastično deformacijo. Raztezanje ob odmoru je razmerje med premikom in prvotno dolžino filma ob odmoru. Merjenje mehanskih lastnosti filma lahko presodi njegovo vlogo na nekaterih področjih.

Slika 2.2 Vpliv različnih vsebnosti HPMC na mehanske lastnosti filmov HPMC

Na sliki 2.2 se je spreminjajoč se trend natezne trdnosti in raztezanja pri prelomu filma HPMC pod različnimi koncentracijami raztopine, ki tvori film, lahko vidimo, da se je natezna moč in raztezanje pri prelomu HPMC filma najprej povečala s povečanjem koncentracije raztopine filma HPMC. Kadar je koncentracija raztopine 5%, so mehanske lastnosti filmov HPMC boljše. To je zato, ker je koncentracija tekočine, ki tvori film, nizka, je viskoznost raztopine nizka, interakcija med molekularnimi verigami je razmeroma šibka, molekul pa ni mogoče urejati na urejen način, zato je sposobnost kristalizacije filma nizka in njene mehanske lastnosti slabe; Ko je koncentracija tekočine, ki tvori film, 5 %, mehanske lastnosti dosežejo optimalno vrednost; Ko se koncentracija tekočine, ki tvori film, še naprej povečuje, vlivanje in difuzija raztopine postaneta težji, kar ima za posledico neenakomerne debeline dobljenega filma HPMC in več površinskih napak [60], kar ima za posledico zmanjšanje mehanskih lastnosti filmov HPMC. Zato je koncentracija 5-odstotne raztopine za oblikovanje filma HPMC najprimernejša. Tudi predstava pridobljenega filma je boljša.

2.3.1.3 Optične lastnosti tankih filmov HPMC v različnih koncentracijah raztopine, ki tvorijo film,

V embalažnih filmih sta svetlobna prepustnost in megla pomembna parametra, ki kažejo na preglednost filma. Slika 2.3 prikazuje spreminjajoče se trende prepustnosti in meglice HPMC filmov v različnih koncentracijah tekočine, ki tvorijo film. Iz slike je razvidno, da se je s povečanjem koncentracije raztopine filma HPMC prepustnost filma HPMC postopoma zmanjševala, meglica pa se je s povečanjem koncentracije filmske raztopine znatno povečala.

Slika 2.3 Vpliv različnih vsebin HPMC na optično lastnost filmov HPMC

Obstajata dva glavna razloga: najprej z vidika koncentracije števila razpršene faze, ko je koncentracija nizka, koncentracija števila prevladuje na optične lastnosti materiala [61]. Zato se s povečanjem koncentracije raztopine filma HPMC zmanjšajo gostote filma. Prepustnost svetlobe se je znatno zmanjšala, meglica pa se je znatno povečala. Drugič, iz analize procesa ustvarjanja filmov je morda zato, ker je bil film posnel z metodo, ki je oblikovala film. Povečanje težavnosti raztezka vodi do zmanjšanja gladkosti površine filma in zmanjšanju optičnih lastnosti filma HPMC.

2.3.1.4 Topnost vode tankih filmov HPMC pod različnimi koncentracijami tekočine, ki tvorijo film

Vodna topnost v vodotopnih filmih je povezana z njihovo koncentracijo, ki tvori film. Izrežite 30 mm × 30 mm filme, narejene z različnimi koncentracijami, ki tvorijo film, in film označite z "+", da izmerite čas, da film popolnoma izgine. Če se film ovije ali prilepi na stene čaše, ponovno test. Slika 2.4 je trendni diagram topnosti vode HPMC filmov v različnih koncentracijah tekočine, ki tvorijo film. Iz slike je razvidno, da s povečanjem koncentracije tekočine, ki tvori film, topni čas filmov HPMC postane daljši, kar kaže na to, da se vodna topnost filmov HPMC zmanjšuje. Ugiba se, da je razlog lahko, da se s povečanjem koncentracije raztopine filma HPMC viskoznost raztopine povečuje, medmolekularna sila pa se po gelaciji krepi, kar ima za posledico oslabitev difuznosti filma HPMC v vodi in zmanjšanju topnosti vode.

Slika 2.4 Vpliv različnih vsebnosti HPMC na topnost vode HPMC filmov

2.3.2 Vpliv temperature tvorbe filmov na tanke filme HPMC

2.3.2.1 XRD vzorci tankih filmov HPMC pri različnih temperaturah, ki tvorijo film

Fig.2.5 XRD HPMC filmov pri različni temperaturi filma

Slika 2.5 prikazuje vzorce XRD tankih filmov HPMC pri različnih temperaturah, ki tvorijo film. Za film HPMC sta bila analizirana dva difrakcijska vrha pri 9,5 ° in 20,4 °. Z vidika intenzivnosti difrakcijskih vrhov, s povečanjem temperature filma se je difrakcija na obeh mestih najprej povečala in nato oslabila, sposobnost kristalizacije pa se je najprej povečala in nato zmanjšala. Ko je bila temperatura oblikovanja filma 50 ° C, je urejena razporeditev molekul HPMC z vidika vpliva temperature na homogeno jedro, kadar je temperatura nizka, viskoznost raztopine visoka, hitrost rasti kristalnih jeder je majhna, kristalizacija pa je težka; Ko se temperatura, ki tvori film, postopoma povečuje, hitrost nukleacije se poveča, gibanje molekularne verige se pospeši, molekularna veriga se zlahka razporedi okoli kristalnega jedra na urejen način in je lažje oblikovati kristalizacijo, tako da bo kristalizacija dosegla največjo vrednost pri določeni temperaturi; Če je temperatura, ki tvori film, previsoka, je molekularno gibanje preveč nasilno, tvorba kristalnega jedra je težka, tvorba jedrske učinkovitosti pa je nizka in je težko oblikovati kristale [62,63]. Zato se kristalnost filmov HPMC najprej poveča in nato zmanjša s povečanjem temperature filma.

2.3.2.2 Mehanske lastnosti tankih filmov HPMC pri različnih temperaturah, ki tvorijo film

Sprememba temperature filma bo imela določeno stopnjo vpliva na mehanske lastnosti filma. Slika 2.6 prikazuje spreminjajoč se trend natezne trdnosti in raztezanja ob prelomu filmov HPMC pri različnih temperaturah, ki tvorijo film. Hkrati je pokazal trend naraščanja najprej in nato zmanjšanje. Ko je bila temperatura oblikovanja filma 50 ° C, sta natezna trdnost in raztezanje ob prelomu filma HPMC dosegla največje vrednosti, ki so bile 116 MPa oziroma 32%.

Slika 2.6 Vpliv temperature oblikovanja filmov na mehanske lastnosti filmov HPMC

Z vidika molekularne ureditve, večja kot je urejena ureditev molekul, boljša je natezna trdnost [64]. Na sliki 2.5 XRD vzorci filmov HPMC pri različnih temperaturah tvorbe filmov je razvidno, da se s povečanjem temperature filma najprej poveča in se zmanjša urejena razporeditev molekul HPMC. Kadar je temperatura tvorbe filma 50 ° C, je stopnja urejene ureditve največja, zato se natezna trdnost filmov HPMC najprej poveča in nato zmanjša s povečanjem temperature filma, največja vrednost pa se pojavi pri temperaturi filma 50 ℃. Raztezanje ob odmoru kaže trend naraščanja najprej in nato zmanjšanje. Razlog je v tem, da se s povečanjem temperature najprej poveča in se zmanjša urejena razporeditev molekul, nato pa se kristalna struktura, tvorjena v polimerni matriki, razprši v necistalizirani polimerni matrik. V matriki nastane fizična navzkrižno povezana struktura, ki igra določeno vlogo pri zaostranju [65] in s tem spodbuja raztezanje ob prelomu filma HPMC, da se pojavi vrhunec pri temperaturi filma 50 ° C.

2.3.2.3 Optične lastnosti filmov HPMC pri različnih temperaturah, ki tvorijo film

Slika 2.7 je krivulja sprememb optičnih lastnosti filmov HPMC pri različnih temperaturah, ki tvorijo film. Iz slike je razvidno, da s povečanjem temperature filma se prepustnost filma HPMC postopoma povečuje, meglica se postopoma zmanjšuje, optične lastnosti filma HPMC pa postopoma postanejo boljše.

Slika 2.7 Vpliv temperature oblikovanja filma na optično lastnost HPMC

Glede na vpliv molekul temperature in vode na film [66], ko je temperatura nizka, v HPMC obstajajo molekule vode v obliki vezane vode, vendar se bo ta vezana voda postopoma varal, HPMC pa v steklenem stanju. Hlapnost filma tvori luknje v HPMC, nato pa se razprševanje tvori v luknjah po lahkem obsevanju [67], tako da je svetlobna prepustnost filma nizka in meglica je velika; Ko se temperatura povečuje, se molekularni segmenti HPMC začnejo premikati, luknje, ki se tvorijo po napolnjevanju hlapljive vode, luknje se postopoma zmanjšujejo, stopnja razprševanja svetlobe v luknjah se zmanjša, prepustnost pa se poveča [68], zato se svetloba prepuščanja filma poveča in se zmanjša.

2.3.2.4 Topnost vode HPMC filmov pri različnih temperaturah, ki tvorijo film

Slika 2.8 prikazuje krivulje topnosti vode filmov HPMC pri različnih temperaturah, ki tvorijo film. Iz slike je razvidno, da se čas topnosti vode HPMC filmov povečuje s povečanjem temperature filma, to je, da topnost vode HPMC filmov postane slabša. S povečanjem temperature, ki tvori film, se pospeši hitrost izhlapevanja molekul vode in hitrost gelacije, gibanje molekulskih verig se pospeši, molekulski razmik se zmanjša, molekularna razporeditev na površini filma pa je bolj gosto, kar otežuje, da vstopijo med molekule HPMC. Zmanjšana je tudi topnost vode.

Slika 2.8 Vpliv temperature oblikovanja filma na topnost vode HPMC filma

2.4 Povzetek tega poglavja

V tem poglavju je bila kot surovina uporabljena hidroksipropil metilceluloza za pripravo HPMC-jevega vodnega topnega embalažnega filma z metodo oblikovanja filma. Kristalnost filma HPMC je bila analizirana z difrakcijo XRD; Mehanske lastnosti vodno topnega embalažnega filma HPMC so bile testirane in analizirane z mikroelektronskim univerzalnim nateznim testiranjem, optične lastnosti filma HPMC pa so analizirali z lahkim testerjem meglice. Čas raztapljanja v vodi (čas topnosti vode) se uporablja za analizo njene topnosti vode. Naslednji zaključki so iz zgornjih raziskav:

1) Mehanske lastnosti filmov HPMC so se najprej povečale in nato zmanjšale s povečanjem koncentracije raztopine za oblikovanje filma in se najprej povečale in nato zmanjšale s povečanjem temperature filma. Ko je bila koncentracija raztopine filma HPMC 5%, temperatura tvorjenja filma pa 50 ° C, so mehanske lastnosti filma dobre. V tem času je natezna trdnost približno 116MPA, raztezanje pri odmoru pa približno 31%;

2) optične lastnosti filmov HPMC se zmanjšujejo s povečanjem koncentracije raztopine, ki tvori film in se postopoma povečujejo s povečanjem temperature filma; celovito meni, da koncentracija raztopine za oblikovanje filma ne bi smela presegati 5%, temperatura oblikovanja filma pa ne sme presegati 50 ° C

3) Vodna topnost filmov HPMC je pokazala trend upadanja s povečanjem koncentracije raztopine za oblikovanje filma in zvišanjem temperature filma. Ko smo uporabili koncentracijo 5% raztopine za oblikovanje filma HPMC in temperaturo oblikovanja filma 50 ° C, je bil čas odvajanja vode 55 min.

Poglavje 3 Učinki mehčalcev na vodno topne embalažne filme HPMC

3.1 Uvod

Kot nova vrsta naravnega polimernega materiala ima HPMC vodotopni embalažni film dobre možnosti za razvoj. Hidroksipropil metilceluloza je naravni celulozni derivat. Je netoksičen, nenadzorovan, obnovljiv, kemično stabilen in ima dobre lastnosti. Vodo topno in filmsko oblikovanje je potencialni vodno topni embalažni filmski material.

V prejšnjem poglavju je razpravljalo o pripravi hpmc-topnega embalažnega filma z uporabo hidroksipropil metilceluloze kot surovine z metodo oblikovanja filma raztopine in učinka filmske koncentracije, ki tvori film in temperature, ki tvori film na hidroksipropil-metilcelulozo vodo-topno pakirajoči film. vpliv na uspešnost. Rezultati kažejo, da je natezna trdnost filma približno 116MPa, raztezanje pri prelomu pa 31% v optimalnih pogojih koncentracije in procesa. Trdnost takšnih filmov je v nekaterih aplikacijah slaba in jo je treba še naprej izboljšati.

V tem poglavju se hidroksipropil metilceluloza še vedno uporablja kot surovina, vodotopni embalažni film pa se pripravi z metodo oblikovanja filmov. , raztezanje ob prelomu), optične lastnosti (prepustnost, meglica) in topnost vode.

3.2 Eksperimentalni oddelek

3.2.1 Eksperimentalni materiali in instrumenti

Tabela 3.1 Eksperimentalni materiali in specifikacije

Tabela 3.2 Eksperimentalni instrumenti in specifikacije

3.2.2 Priprava vzorca

1) Weighing: Weigh a certain amount of hydroxypropyl methylcellulose (5%) and sorbitol (0.05%, 0.15%, 0.25%, 0.35%, 0.45%) with an electronic balance, and use a syringe to measure glycerol Alcohol (0.05%, 0.15%, 0.25%, 0.35%, 0.45%).

2) Raztapljanje: v pripravljeno deionizirano vodo dodajte stehno hidroksipropil metilcelulozo, mešamo pri normalni temperaturi in tlaku, dokler se popolnoma ne raztopi, nato pa v različne masne frakcije dodajte glicerol ali sorbitol. V raztopini hidroksipropil metilceluloze mešajte za nekaj časa, da jo enakomerno zmešamo, in pustite, da stoji 5 minut (debeliranje), da dobi določeno koncentracijo folije, ki tvori film.

3) Izdelava filma: Tekočina, ki tvori film, v stekleno petrijsko posodo in jo vstavite tako, da tvori film, pustite, da stoji za določeno obdobje, da ga naredi gel, nato pa jo vstavite v pečico za sušenje, da se posuši in tvori film z debelino 45 μm. Potem ko je film nameščen v škatlo za sušenje za uporabo.

3.2.3 Karakterizacija in testiranje uspešnosti

3.2.3.1 Analiza infrardeče absorpcijske spektroskopije (FT-IR)

Infrardeča absorpcijska spektroskopija (FTIR) je močna metoda za karakterizacijo funkcionalnih skupin, ki jih vsebuje molekularna struktura, in za identifikacijo funkcionalnih skupin. Infrardeči absorpcijski spekter embalažnega filma HPMC je bil izmerjen z uporabo infrardečega spektrometra Nicolet 5700 Fourier Fourier, ki ga je ustvarila Thermoelectric Corporation. V tem poskusu je bila uporabljena tanka filmska metoda, območje skeniranja je bilo 500-4000 cm-1, število skeniranja pa 32. Vzorčne filme smo 24 ur posušili v sušilni peči pri 50 ° C za infrardečo spektroskopijo.

3.2.3.2 Analiza rentgenske difrakcije s širokokotnim rentgenom (XRD): Enako kot 2.2.3.1

3.2.3.3 Določitev mehanskih lastnosti

Natezna trdnost in raztezanje ob prelomu filma se uporabljata kot parametri za presojo njegovih mehanskih lastnosti. Raztezanje pri odmoru je razmerje med premikom in prvotno dolžino, ko je film pokvarjen, v %. Z uporabo Instrun (5943) Miniaturni elektronski univerzalni natezni testirni stroj INSTON (Šanghaj) testiranja v skladu s preskusno metodo GB13022-92 za natezne lastnosti plastičnih filmov testirajte pri 25 ° C, 50% RH pogojev, izberite vzorce z enotno debelino in čiščeno površino brez nečistoč.

3.2.3.4 Določitev optičnih lastnosti: Enako kot 2.2.3.3

3.2.3.5 Določitev topnosti vode

Odrežite 30 mm × 30 mm film z debelino približno 45 μm, dodajte 100 ml vode v 200 ml čaše, postavite film na sredino mirnice in izmerite čas, da film popolnoma izgine [56]. Vsak vzorec je bil izmerjen 3 -krat, povprečna vrednost pa je bila odvzeta, enota pa min.

3.2.4 Obdelava podatkov

Eksperimentalne podatke je obdelal Excel, graf pa je narisal programska oprema Origin.

3.3 Rezultati in razprava

3.3.1 Učinki glicerola in sorbitola na infrardeči absorpcijski spekter filmov HPMC

(a) glicerol (b) sorbitol

Slika 3.1 ft-ir filmov HPMC pod različnim glicerolom ali sorbitolum koncentratom

Infrardeča absorpcijska spektroskopija (FTIR) je močna metoda za karakterizacijo funkcionalnih skupin, ki jih vsebuje molekularna struktura, in za identifikacijo funkcionalnih skupin. Slika 3.1 prikazuje infrardeče spektre HPMC filmov z različnimi dodatki glicerola in sorbitola. Iz slike je razvidno, da so značilni vibracijski vrhovi skeletnih filmov HPMC predvsem v obeh regijah: 2600 ~ 3700cm-1 in 750 ~ 1700cm-1 [57-59], 3418cm-1

Bližnji absorpcijski pasovi povzročajo raztegljive vibracije OH vezi, 2935cm-1 je absorpcijski vrh -CH2, 1050cm-1 absorpcijski vrh -co- in -Coc- na primarni in sekundarni hidroksilni skupini, 1657cm-1 pa je absorpcijski vrh hidroksipropilne skupine. Absorpcijski vrh hidroksilne skupine pri raztegljivi vibraciji okvira, 945cm -1, je vrhunec Absorpcije -CH3 [69]. Absorpcijski vrhovi pri 1454cm-1, 1373cm-1, 1315cm-1 in 945cm-1 so dodeljeni asimetričnim, simetričnim vibracijam deformacije, vibracijam v ravnini in zunaj ravnine -Ch3 [18]. Po plastizaciji se v infrardečem spektru filma ni pojavil novih absorpcijskih vrhov, kar kaže, da HPMC ni doživel bistvenih sprememb, to pomeni, da plastitelj ni uničil svoje strukture. Z dodatkom glicerola je raztegljivi vibracijski vrh -OH pri 3418cm-1 filma HPMC oslabel in absorpcijski vrh pri 1657cm-1 je absorpcijski vrhovi pri 1050cm-1 oslabel, absorpcijski vrhovi pa oslabljeni in sekundarni Hydroxyl; Z dodajanjem sorbitola v film HPMC je vibracija -OH raztezanja vrhov pri 3418cm-1 oslabila, absorpcijski vrhovi pri 1657cm-1 pa oslabljeni. . Spremembe teh absorpcijskih vrhov povzročajo predvsem induktivni učinki in medmolekularno vezanje vodika, zaradi česar se spreminjajo s sosednjimi pasovi -Ch3 in -CH2. Zaradi majhnih vstavljanje molekulskih snovi ovira nastanek medmolekulskih vodikovih vezi, zato se natezna trdnost plastiziranega filma zmanjšuje [70].

3.3.2 Učinki glicerola in sorbitola na vzorce XRD filmov HPMC

(a) glicerol (b) sorbitol

Fig.3.2 XRD HPMC filmov pod različnim glicerolom ali sorbitolum koncentracijo

Širokokotna rentgenska difrakcija (XRD) analizira kristalno stanje snovi na molekularni ravni. Za določitev je bil uporabljen rentgenski difraktometer tipa ARL/XTRA, ki ga je proizvajalo podjetje Thermo ARL v Švici. Slika 3.2 so vzorci XRD filmov HPMC z različnimi dodatki glicerola in sorbitola. Z dodajanjem glicerola je intenzivnost difrakcijskih vrhov pri 9,5 ° in 20,4 ° oba oslabila; Z dodajanjem sorbitola, ko je bila dodatna količina 0,15%, je bil difrakcijski vrh pri 9,5 ° okrepljen in difrakcijski vrh pri 20,4 ° je bil oslabljen, vendar je bila skupna intenzivnost difrakcijskega vrha nižja od intenzivnosti v filmu HPMC brez sorbitola. Z neprekinjenim dodajanjem sorbitola je difrakcijski vrh pri 9,5 ° spet oslabel in difrakcijski vrh pri 20,4 ° se ni bistveno spremenil. To je zato, ker dodajanje majhnih molekul glicerola in sorbitola moti urejeno razporeditev molekulskih verig in uniči prvotno kristalno strukturo, s čimer se zmanjša kristalizacijo filma. Iz slike je razvidno, da ima glicerol velik vpliv na kristalizacijo filmov HPMC, kar kaže, da imata glicerol in HPMC dobro združljivost, medtem ko imata sorbitol in HPMC slabo združljivost. Iz strukturne analize mehčalcev ima sorbitol strukturo sladkornega obroča, podobno celulozi, njegov učinek stericne ovire pa je velik, kar ima za posledico šibko interpenetracijo med molekulami sorbitola in celulozo, tako da ima malo vpliva na kristalizacijo celuloze.

[48].

3.3.3 Učinki glicerola in sorbitola na mehanske lastnosti filmov HPMC

Natezna trdnost in raztezanje ob prelomu filma se uporabljata kot parametri za presojo njenih mehanskih lastnosti, merjenje mehanskih lastnosti pa lahko presoja njegovo uporabo na določenih področjih. Slika 3.3 prikazuje spremembo natezne trdnosti in raztezka ob prelomu filmov HPMC po dodajanju mehčalcev.

Slika 3.3 Vpliv glicerola ali sorbitolumona na lastnosti strojev HPMC filmov

Na sliki 3.3 (a) je razvidno, da se z dodajanjem glicerola raztezanje ob prelomu filma HPMC najprej poveča in nato zmanjša, medtem ko se natezna moč najprej hitro zmanjša, nato počasi povečuje in se nato še naprej zmanjšuje. Podaljšanje pri prelomu filma HPMC se je najprej povečalo in nato zmanjšalo, ker ima glicerol več hidrofilnih skupin, zaradi česar imajo materialne in vodne molekule močan hidratacijski učinek [71], s čimer se izboljša prožnost filma. Z nenehnim povečevanjem dodajanja glicerola se raztezanje ob prelomu filma HPMC zmanjša, to je zato, ker glicerol poveča vrzel molekulske verige HPMC, zapletanje med makromolekulami pa se točka zmanjša, film pa je nagnjen k razbitju, ko je film pod stresom, s čimer se zmanjša raztezanje filma. Razlog za hitro zmanjšanje natezne trdnosti je: dodajanje majhnih molekul glicerola moti tesno razporeditev med molekularnimi verigami HPMC, oslabi interakcijsko silo med makromolekulami in zmanjša natezno trdnost filma; Natezna trdnost je z vidika molekularne verige z vidika ustreznega glicerola v določeni meri povečala prilagodljivost molekulskih verig HPMC, spodbuja razporeditev polimernih molekularnih verig in se natezna trdnost filma nekoliko poveča; Ko pa je preveč glicerola, se molekularne verige hkrati razveljavijo z urejenim razporeditvijo, hitrost odstranjevanja pa je višja od stopnje urejene ureditve [72], kar zmanjšuje kristalizacijo filma, kar ima za posledico nizko trdnost filma HPMC. Ker je zaostran učinek na račun natezne trdnosti filma HPMC, količina dodanega glicerola ne bi smela biti preveč.

Kot je prikazano na sliki 3.3 (b), se je z dodatkom sorbitola raztezanje ob prelomu filma HPMC najprej povečalo in nato zmanjšalo. Ko je bila količina sorbitola 0,15%, je raztezanje ob prelomu filma HPMC doseglo 45%, nato pa se je raztezanje ob odmoru filma spet zmanjšalo. Natezna trdnost se hitro zmanjša in nato z neprekinjenim dodajanjem sorbitola niha približno 50MP. Vidimo, da je, ko je dodana količina sorbitola 0,15%, najboljši učinek plastike. To je zato, ker dodajanje majhnih molekul sorbitola moti redno razporeditev molekulskih verig, zaradi česar je razkorak med molekulami večje, interaktivna sila se zmanjša, molekule pa je enostavno drseti, zato se raztezanje ob prelomu filma poveča in se zmanjša in upada na trdnost nateza. Ko se je količina sorbitola še naprej povečevala, se je raztezanje ob prelomu filma spet zmanjšalo, ker so se majhne molekule sorbitola v celoti razpršile med makromolekulami, kar je povzročilo postopno zmanjšanje točk zapletanja med makromolekulami in zmanjšanje raztezanja na prelomu filma.

Primerjava plastizirajočih učinkov glicerola in sorbitola na filme HPMC in dodajanje 0,15% glicerola lahko poveča raztezanje pri prelomu filma na približno 50%; Medtem ko dodajanje 0,15% sorbitola lahko le poveča raztezanje pri prelomu filma, stopnja doseže približno 45%. Natezna trdnost se je zmanjšala, zmanjšanje pa je bilo manjše, ko je bil dodan glicerol. Vidimo, da je plastični učinek glicerola na film HPMC boljši od učinka sorbitola.

3.3.4 Učinki glicerola in sorbitola na optične lastnosti filmov HPMC

(a) glicerol (b) sorbitol

Slika 3.4 Vpliv optične lastnosti glicerola ali sorbitolumona filmov HPMC

Lahka prepustnost in meglica sta pomembni parametri preglednosti embalažnega filma. Vidnost in jasnost pakiranega blaga sta v glavnem odvisna od prepustnosti svetlobe in meglice embalažnega filma. Kot je prikazano na sliki 3.4, je dodajanje glicerola in sorbitola vplivalo na optične lastnosti filmov HPMC, zlasti meglice. Slika 3.4 (a) je graf, ki prikazuje učinek dodatka glicerola na optične lastnosti filmov HPMC. Z dodajanjem glicerola se je prepustnost filmov HPMC najprej povečala in nato zmanjšala, kar je doseglo največjo vrednost okoli 0,25%; Meglica se je hitro povečala in nato počasi. Iz zgornje analize je razvidno, da ko je dodatna količina glicerola 0,25%, so optične lastnosti filma boljše, zato dodatna količina glicerola ne sme presegati 0,25%. Slika 3.4 (b) je graf, ki prikazuje učinek dodatka sorbitola na optične lastnosti filmov HPMC. Iz slike je razvidno, da se z dodajanjem sorbitola najprej poveča meglica filmov HPMC, nato pa se počasi zmanjša in nato poveča, prepustnost pa se najprej poveča in nato poveča. zmanjšala, lahka prepustnost in meglica pa sta se pojavila vrhovi hkrati, ko je bila količina sorbitola 0,45%. Vidimo, da so njegove optične lastnosti boljše, ko je dodana količina sorbitola med 0,35 in 0,45%. Če primerjamo učinke glicerola in sorbitola na optične lastnosti filmov HPMC, je mogoče videti, da sorbitol malo vpliva na optične lastnosti filmov.

Na splošno bodo materiali z visoko svetlobno prepustnostjo imeli nižjo meglico in obratno, vendar to ni vedno tako. Nekateri materiali imajo visoko prepustnost svetlobe, a tudi visoke vrednosti meglice, kot so tanki filmi, kot je zmrznjeno steklo [73]. Film, pripravljen v tem poskusu, lahko v skladu s potrebami izbere ustrezen mehčalec in dodatno količino.

3.3.5 Učinki glicerola in sorbitola na topnost vode HPMC filmov

(A) Glicerol （B） sorbitol

Slika 3.5 Vpliv topnosti vode glicerola ali sorbibitolumona filmov HPMC

Slika 3.5 prikazuje učinek glicerola in sorbitola na topnost vode HPMC filmov. Iz slike je razvidno, da se s povečanjem vsebnosti mehčalcev, čas topnosti vode HPMC filma podaljša, to je, da se topnost vode HPMC postopoma zmanjšuje, glicerol pa ima večji vpliv na topnost vode HPMC filma kot sorbitol. Razlog, zakaj ima hidroksipropil metilceluloza dobro topnost vode, je zaradi obstoja velikega števila hidroksilnih skupin v svoji molekuli. Iz analize infrardečega spektra je razvidno, da z dodatkom glicerola in sorbitola hidroksilni vibracijski vrh filma HPMC oslabi, kar kaže, da se število hidroksilnih skupin v molekuli HPMC zmanjšuje in se zmanjšuje, zato se zmanjša vodna topnost filma HPMC.

3.4 Oddelki tega poglavja

Z zgornjo analizo uspešnosti filmov HPMC je mogoče videti, da mehnirajoči glicerol in sorbitol izboljšata mehanske lastnosti filmov HPMC in povečata raztezanje ob prelomu filmov. Kadar je dodajanje glicerola 0,15%, so mehanske lastnosti HPMC filmov razmeroma dobre, natezna trdnost je približno 60MPa, raztezanje pri odmoru pa približno 50%; Ko je dodajanje glicerola 0,25%, so optične lastnosti boljše. Kadar je vsebnost sorbitola 0,15%, je natezna trdnost filma HPMC približno 55MPA, raztezanje pa se pri odmoru poveča na približno 45%. Kadar je vsebnost sorbitola 0,45%, so optične lastnosti filma boljše. Oba mehčalca sta zmanjšala topnost vode HPMC filmov, medtem ko je sorbitol manjši vpliv na topnost vode HPMC filmov. Primerjava učinkov obeh mehčalcev na lastnosti filmov HPMC kaže, da je plastizirajoči učinek glicerola na filme HPMC boljši od učinka sorbitola.

Poglavje 4 Učinki zamreženih sredstev na vodno topne embalažne filme HPMC

4.1 Uvod

Hidroksipropil metilceluloza vsebuje veliko hidroksilnih skupin in hidroksipropoksidnih skupin, zato ima dobro topnost vode. Ta članek uporablja svojo dobro topnost vode za pripravo novega zelenega in okolju prijaznega vodno topnega embalažnega filma. Odvisno od uporabe vodno topnega filma je v večini aplikacij potrebno hitro raztapljanje vodotopnega filma, včasih pa je tudi zaželeno zakasnjeno raztapljanje [21].

Zato se v tem poglavju glutaraldehid uporablja kot spremenjeno navzkrižno vezalno sredstvo za vodotopni embalažni film hidroksipropil metilceluloze, njegova površina pa je navzkrižno povezana, da spremeni film, da se zmanjša vodna topnost filma in odloži čas-topnost vode. V glavnem so bili preučeni učinki različnih dodatkov volumna glutaraldehida na topnost vode, mehanske lastnosti in optične lastnosti hidroksipropil metilceluloznih filmov.

4.2 Eksperimentalni del

4.2.1 Eksperimentalni materiali in instrumenti

Tabela 4.1 Eksperimentalni materiali in specifikacije

4.2.2 Priprava vzorca

1) tehtanje: tehtamo določeno količino hidroksipropil metilceluloze (5%) z elektronskim ravnovesjem;

2. Dodane se z dodanimi količinami glutaraldehida;

3) Snemanje filma: vbrizgate se s filmom, ki tvori tekočino v stekleno petrijsko posodo in vstavite film, ga postavite v škatlo za sušenje zraka 40 ~ 50 ° C, da posuši film, naredite film z debelino 45 μm, razkrijte film in ga dajte v sušenje za varnostno kopijo.

4.2.3 Karakterizacija in testiranje uspešnosti

4.2.3.1 Analiza infrardeče absorpcijske spektroskopije (FT-IR)

Infrardeče sesanje filmov HPMC je bilo določeno z uporabo infrardečega spektrometra Nicolet 5700 Fourier, ki ga je proizvajalo ameriško termoelektrično podjetje, zapre spekter.

4.2.3.2 Analiza rentgenske difrakcije (XRD) širokokotna

Širokokotna rentgenska difrakcija (XRD) je analiza kristalizacijskega stanja snovi na molekularni ravni. V tem prispevku je bilo kristalizacijsko stanje tankega filma določeno s pomočjo ARL/XTRA rentgenskega difraktometra, ki ga proizvaja Thermo Arl iz Švice. Pogoji meritev: Rentgenski vir je linija Cu-Kα nikelj filtra (40 kV, 40 Ma). Pregled kota od 0 ° do 80 ° (2θ). Hitrost skeniranja 6 °/min.

4.2.3.3 Določitev topnosti vode: enako kot 2.2.3.4

4.2.3.4 Določitev mehanskih lastnosti

Z uporabo Instruna (5943) Miniaturnega elektronskega univerzalnega nateznega testiranja opreme Instrun (Šanghaj) po preskusni metodi GB13022-92 za natezne lastnosti plastičnih filmov testirajte pri 25 ° C, 50% RH pogojev, izberite vzorce z enotno debelino in čistimi površinami brez nečistoč.

4.2.3.5 Določitev optičnih lastnosti

Z uporabo testerja za meglo z lahkim prepustnostjo izberite vzorec, ki ga želite preizkusiti s čisto površino in brez gub ter izmerite svetlobno prepustnost in meglico filma pri sobni temperaturi (25 ° C in 50%RH).

4.2.4 Obdelava podatkov

Eksperimentalne podatke je obdelal Excel in ga Grast s programsko opremo Origin.

4.3 Rezultati in razprava

4.3.1 Infrardeči absorpcijski spektri glutaraldehid-povezanih HPMC filmov

Slika 4.1 ft-ir filmov HPMC pod različno vsebnostjo glutaraldehida

Infrardeča absorpcijska spektroskopija je močno sredstvo za karakterizacijo funkcionalnih skupin, ki jih vsebuje molekularna struktura, in za identifikacijo funkcionalnih skupin. Za nadaljnje razumevanje strukturnih sprememb hidroksipropil metilceluloze po spreminjanju so bili infrardeči testi izvedeni na HPMC filmih pred in po spreminjanju. Slika 4.1 prikazuje infrardeče spektre HPMC filmov z različnimi količinami glutaraldehida in deformacijo filmov HPMC

Vibracijski absorpcijski vrhovi -OH so blizu 3418cm-1 in 1657cm-1. Primerjava zamreženih in neobveznih infrardečih spektrov filmov HPMC je razvidno, da je z dodatkom glutaraldehida vibracijske vrhove -OH pri 3418cm-1 in 1657cm-absorpcijsko skupino na 1 hidroksil skupini na 1 hidroksil skupini, ki je bil na 1 hidroksil skupini, ki je bil na 1 hidroksil skupini, ki je bil na 1 hidroksil skupini na 1 hidroksil skupini na 1 hidroksil skupini. V molekuli HPMC se je zmanjšala, kar je povzročilo reakcijo navzkrižne povezave med nekaterimi hidroksilnimi skupinami HPMC in skupino Dialdehida na glutaraldehidu [74]. Poleg tega je bilo ugotovljeno, da dodajanje glutaraldehida ni spremenilo položaja vsakega značilnega absorpcijskega vrha HPMC, kar kaže na to, da dodajanje glutaraldehida ni uničilo skupin samega HPMC.

4.3.2 XRD Vzorci glutaraldehida, ki so povezani s HPMC filmi

Z izvajanjem rentgenske difrakcije na materialu in analizo njegovega difrakcijskega vzorca je raziskovalna metoda za pridobivanje informacij, kot sta struktura ali morfologija atomov ali molekul znotraj gradiva. Slika 4.2 prikazuje vzorce XRD filmov HPMC z različnimi dodatki glutaraldehida. S povečanjem dodatka glutaraldehida je intenzivnost difrakcijskih vrhov HPMC okoli 9,5 ° in 20,4 ° oslabila, ker so aldehidi na molekuli glutaraldehida oslabljeni. Navzkrižna reakcija se pojavlja med hidroksilno skupino in hidroksilno skupino na molekuli HPMC, ki omejuje mobilnost molekularne verige [75] in s tem zmanjša urejeno sposobnost ureditve molekule HPMC.

Slika 4.2 XRD HPMC filmov pod različno vsebnostjo glutaraldehida

4.3.3 Vpliv glutaraldehida na topnost vode HPMC filmov

Slika 4.3 Vpliv glutaraldehida na topnost vode HPMC filmov

Na sliki 4.3 Vpliv različnih dodatkov glutaraldehida na topnost vode HPMC filmov je razvidno, da se s povečanjem odmerka glutaraldehida, čas topnosti vode v filmih HPMC v vodi podaljša. Kozanska reakcija se pojavlja s skupino aldehida na glutaraldehidu, kar ima za posledico znatno zmanjšanje števila hidroksilnih skupin v molekuli HPMC, s čimer podaljša vodno topnost filma HPMC in zmanjša vodotopnost vodne topnosti filma HPMC.

4.3.4 Vpliv glutaraldehida na mehanske lastnosti filmov HPMC

Slika 4.4 Vpliv glutaraldehida na natezno trdnost in prelomno raztezanje filmov HPMC

Da bi raziskali učinek vsebnosti glutaraldehida na mehanske lastnosti filmov HPMC, smo preizkusili natezno trdnost in raztezanje ob prelomu spremenjenih filmov. Na primer, 4.4 je graf učinka dodatka glutaraldehida na natezno trdnost in raztezanje ob prelomu filma. S povečanjem dodatka glutaraldehida se je natezna trdnost in raztezanje ob prelomu filmov HPMC najprej povečala in se nato zmanjšala. trend. Since the cross-linking of glutaraldehyde and cellulose belongs to etherification cross-linking, after adding glutaraldehyde to the HPMC film, the two aldehyde groups on the glutaraldehyde molecule and the hydroxyl groups on the HPMC molecule undergo a cross-linking reaction to form ether bonds, increasing the mechanical properties of HPMC filmi. Z neprekinjenim dodajanjem glutaraldehida se poveča gostota navzkrižne povezave v raztopini, kar omejuje relativno drsenje med molekulami, molekularne segmente pa niso enostavno usmerjene pod delovanje zunanje sile, kar kaže, da mehanske lastnosti tankih filmov HPMC upadajo makroskopsko [76]]. Na sliki 4.4 učinek glutaraldehida na mehanske lastnosti filmov HPMC kaže, da ko je dodajanje glutaraldehida 0,25%, je učinek križanja boljše, mehanske lastnosti filmov HPMC pa so boljše.

4.3.5 Vpliv glutaraldehida na optične lastnosti filmov HPMC

Lahka prepustnost in meglica sta dva zelo pomembna parametra optičnih zmogljivosti embalažnih filmov. Večja kot je prepustnost, boljša je preglednost filma; Meglica, znana tudi kot motnost, kaže na stopnjo neločljivosti filma in večja je meglica, slabša je jasnost filma. Slika 4.5 je krivulja vpliva dodajanja glutaraldehida na optične lastnosti filmov HPMC. Iz slike je razvidno, da se s povečanjem dodajanja glutaraldehida svetlobna prepustnost najprej počasi poveča, nato se hitro poveča in nato počasi zmanjšuje; meglica se je najprej zmanjšala in nato povečala. Ko je bil dodajanje glutaraldehida 0,25%, je prepustnost filma HPMC dosegla največjo vrednost 93%, megla pa je dosegla najmanjšo vrednost 13%. V tem času je bila optična zmogljivost boljša. Razlog za povečanje optičnih lastnosti je navzkrižna povezava med glutaraldehidnimi molekulami in hidroksipropil metilcelulozo, intermolekularna razporeditev pa je bolj kompaktna in enotna, kar poveča optične lastnosti filmov HPMC [77-79]. Ko je navzkrižno vezalno sredstvo pretirano, so mesta za navzkrižno povezovanje prenasičeno, relativno drsenje med molekulami sistema je težko, pojav gela pa je enostavno. Zato se optične lastnosti filmov HPMC zmanjšajo [80].

Slika 4.5 Vpliv glutaraldehida na optično lastnost filmov HPMC

4.4 Oddelki tega poglavja

Z zgornjo analizo so izvedeni naslednji zaključki:

1) Infrardeči spekter filma HPMC, ki je povezan z glutaraldehidom, kaže, da je film glutaraldehida in HPMC podvržen navzkrižni reakciji.

2) Primerneje je dodati glutaraldehid v območju od 0,25% do 0,44%. Kadar je dodatna količina glutaraldehida 0,25%, so boljše mehanske lastnosti in optične lastnosti filma HPMC boljše; Po navzkrižnem povezovanju se vodna topnost filma HPMC podaljša in zmanjša topnost vode. Ko je dodatna količina glutaraldehida 0,44%, čas topnosti vode doseže približno 135 minut.

Poglavje 5 Naravni antioksidant HPMC Vodni topni embalažni film

5.1 Uvod

Za razširitev uporabe hidroksipropil metilceluloznega filma v embalaži s hrano uporablja bambusovo listov antioksidant (AOB) kot naravni antioksidantni dodatek in uporablja metodo oblikovanja filmov raztopine za pripravo naravnih bambujskih listnih antioksidantov z različnimi masnimi frakcijami. Antioksidantni vodno topni embalažni film, preučite antioksidantne lastnosti, topnost vode, mehanske lastnosti in optične lastnosti filma ter zagotavljajo osnovo za njegovo uporabo v sistemih za embalažo živil.

5.2 Eksperimentalni del

5.2.1 Eksperimentalni materiali in eksperimentalni instrumenti

Zavihek.5.1 Eksperimentalni materiali in specifikacije

Zavihek.5.2 Eksperimentalni aparat in specifikacije

5.2.2 Priprava vzorca

Prepare hydroxypropyl methylcellulose water-soluble packaging films with different amounts of bamboo leaf antioxidants by solution casting method: prepare 5% hydroxypropyl methylcellulose aqueous solution, stir evenly, and then add hydroxypropyl methylcellulose Add a certain proportion (0%, 0.01%, 0.03%, 0.05%, 0.07%, 0,09%) bambusovih listnih antioksidantov do raztopine, ki tvori celulozo in še naprej meša

Če želite popolnoma mešati, pustite stati pri sobni temperaturi 3-5 minut (debeliranje), da pripravite raztopine za oblikovanje filma HPMC, ki vsebujejo različne masne frakcije bambusovih listnih antioksidantov. Posušite ga v pečici za sušenje in ga po olupitvi filma dajte v sušilno pečico za kasnejšo uporabo. Pripravljeni hidroksipropil metilcelulozni embalažni film, ki je bil dodan z bambusovim listnim antioksidantom, se na kratko imenuje AOB/HPMC film.

5.2.3 Karakterizacija in testiranje uspešnosti

5.2.3.1 Infrardeča absorpcijska spektroskopija (FT-IR) analiza

Infrardeči absorpcijski spektri filmov HPMC so bili izmerjeni v načinu ATR z uporabo infrardečega spektrometra Nicolet 5700 Fourier Fourier Transform, ki ga proizvaja Thermoelectric Corporation.

5.2.3.2 Širokokotna rentgenska difrakcija (XRD) Merjenje: Enako kot 2.2.3.1

5.2.3.3 Določitev lastnosti antioksidantov

Za merjenje antioksidativnih lastnosti pripravljenih filmov HPMC in filmov AOB/HPMC je bila v tem poskusu uporabljena metoda čiščenja prostih radikalov DPPH za merjenje hitrosti čiščenja filmov na proste radikale DPPH, da bi se indično meril oksidacijsko odpornost filmov.

Priprava raztopine DPPH: V pogojih senčenja raztopite 2 mg DPPH v 40 ml etanolnega topila in 5 minut sonitate, da bo raztopina enakomerna. Shranite v hladilniku (4 ° C) za kasnejšo uporabo.

Če se nanašate na eksperimentalno metodo Zhong Yuansheng [81], z rahlo modifikacijo merjenje vrednosti A0: vzemite 2 ml raztopine DPPH v testno cev, nato dodajte 1 ml destilirane vode, da popolnoma tresete in mešate vrednost (519Nm) z UV spektrofotometrom. je a0. Merjenje vrednosti: dodajte 2 ml raztopine DPPH v testno cev, nato dodajte 1 ml tanke raztopine HPMC, da temeljito mešamo, izmerite vrednost z UV spektrofotometrom, vzemite vodo kot prazen nadzor in tri vzporedne podatke za vsako skupino. DPPH metoda izračunavanja hitrosti radikala se nanaša na naslednjo formulo,

V formuli: A je absorbanca vzorca; A0 je prazen nadzor

5.2.3.4 Določitev mehanskih lastnosti: Enako kot 2.2.3.2

5.2.3.5 Določitev optičnih lastnosti

Optične lastnosti so pomembni kazalci preglednosti embalažnih filmov, predvsem vključno s prepustnostjo in meglico filma. Prepustnost in meglico filmov sta bila izmerjena z uporabo testerja za meglo. Svetlobna prepustnost in meglico filmov smo merili pri sobni temperaturi (25 ° C in 50% RH) na preskusnih vzorcih s čistimi površinami in brez gub.

5.2.3.6 Določitev topnosti vode

Odrežite 30 mm × 30 mm film z debelino približno 45 μm, dodajte 100 ml vode v 200 ml čaše, postavite film na sredino mirnice in izmerite čas, da film popolnoma izgine. Če se film drži na steni čaše, ga je treba znova izmeriti in rezultat jemljemo kot povprečje 3 -krat, je enota min.

5.2.4 Obdelava podatkov

Eksperimentalne podatke je obdelal Excel in ga Grast s programsko opremo Origin.

5.3 Rezultati in analiza

5.3.1 FT-IR analiza

Fig5.1 FTIR filmov HPMC in AOB/HPMC

V organskih molekulah so atomi, ki tvorijo kemične vezi ali funkcionalne skupine, v stanju stalne vibracije. Kadar se organske molekule obsevamo z infrardečo svetlobo, lahko kemične vezi ali funkcionalne skupine v molekulah absorbirajo vibracije, tako da lahko dobimo informacije o kemičnih veznih ali funkcionalnih skupinah v molekuli. Slika 5.1 prikazuje FTIR spektre filma HPMC in filma AOB/HPMC. Na sliki 5 je razvidno, da je značilna skeletna vibracija hidroksipropil metilceluloze koncentrirana predvsem v 2600 ~ 3700 cm-1 in 750 ~ 1700 cm-1. Močna frekvenca vibracij v območju 950-1250 cm-1 je predvsem značilno območje vibracij, ki raztezajo okostje. Absorpcijski pas filma HPMC v bližini 3418 cm-1 povzroča raztegljiva vibracija OH vezi, absorpcijski vrh hidroksilne skupine na skupini hidroksipropoksi pri 1657 cm-1 pa povzroči raztezajočo vibracijo okvira [82]. Absorpcijski vrhovi pri 1454cm-1, 1373CM-1, 1315cm-1 in 945cm-1 so bili normalizirani na asimetrične, simetrične vibracije deformacije, vibracije v ravnini in zunaj ravnine, ki pripadajo -CH3 [83]. HPMC je bil spremenjen z AOB. Z dodatkom AOB se položaj vsakega značilnega vrha AOB/HPMC ni premaknil, kar kaže, da dodajanje AOB ni uničilo same skupine HPMC. Raztezajoča vibracija OH vezi v absorpcijskem pasu filma AOB/HPMC v bližini 3418 cm-1 je oslabljena, sprememba vrhovne oblike pa je v glavnem posledica spremembe sosednjih metil in metilenskih pasov zaradi indukcije vodikove vezi. 12], razvidno je, da dodajanje AOB vpliva na medmolekularne vodikove vezi.

5.3.2 XRD analiza

Sl.5.2 XRD HPMC in AOB/

Fig.5.2 XRD filmov HPMC in AOB/HPMC

Kristalno stanje filmov smo analizirali s širokokotno rentgensko difrakcijo. Slika 5.2 prikazuje vzorce XRD filmov HPMC in filmov AAOB/HPMC. Na sliki je razvidno, da ima film HPMC 2 difrakcijski vrhovi (9,5 °, 20,4 °). Z dodatkom AOB so difrakciji vrhovi okoli 9,5 ° in 20,4 ° znatno oslabljeni, kar kaže na to, da so molekule filma AOB/HPMC urejene na urejen način. Sposobnost se je zmanjšala, kar kaže, da je dodajanje AOB motilo razporeditev molekularne verige hidroksipropil metilceluloze, uničilo prvotno kristalno strukturo molekule in zmanjšalo redno razporeditev hidroksipropil metilceluloze.

5.3.3 Antioksidativne lastnosti

Za raziskovanje učinka različnih dodatkov AOB na oksidacijsko odpornost AOB/HPMC filmov so bili raziskani filmi z različnimi dodatki AOB (0, 0,01%, 0,03%, 0,05%, 0,07%, 0,09%). Učinek hitrosti čiščenja osnove so rezultati prikazani na sliki 5.3.

Slika 5.3 Vpliv filmov HPMC pod vsebino AOB na prebivališče DPPH

Na sliki 5.3 je razvidno, da je dodajanje AOB antioksidanta bistveno izboljšalo hitrost čiščenja DPPH radikalov s filmi HPMC, to je, da so se izboljšale antioksidativne lastnosti filmov, s povečanjem dodajanja AOB pa se je čiščenje DPPH radikalov najprej zmanjšalo. Ko je dodatna količina AOB 0,03%, ima film AOB/HPMC najboljši učinek na hitrost čiščenja prostih radikalov DPPH, njegova stopnja čiščenja za proste radikale DPPH pa doseže 89,34%, torej ima AOB/HPMC film v tem času; Ko je bila vsebnost AOB 0,05% in 0,07%, je bila stopnja čiščenja prostega radikala DPPH v filmu AOB/HPMC višja kot v skupini 0,01%, vendar bistveno nižja kot v skupini 0,03%; To je lahko posledica prekomernih naravnih antioksidantov Dodajanje AOB je privedlo do aglomeracije molekul AOB in neenakomerne porazdelitve v filmu, kar vpliva na učinek antioksidativnega učinka filmov AOB/HPMC. Vidimo, da ima film AOB/HPMC, pripravljen v poskusu, dobro delovanje proti oksidaciji. Ko je dodatna količina 0,03%, je antioksidacijska zmogljivost filma AOB/HPMC najmočnejša.

5.3.4 Topnost vode

Na sliki 5.4 vpliv bambusovih listnih antioksidantov na topnost vode hidroksipropil metilceluloznih filmov je mogoče videti, da različni dodatki AOB pomembno vplivajo na topnost vode HPMC filmov. Po dodajanju AOB je bil s povečanjem količine AOB vodotopni čas filma krajši, kar kaže na to, da je bila vodna topnost filma AOB/HPMC boljša. To pomeni, da dodajanje AOB izboljša topnost filma AOB/HPMC. Iz prejšnje analize XRD je razvidno, da je po dodajanju AOB kristalnost filma AOB/HPMC zmanjšana, sila med molekularnimi verigami pa je oslabljena, kar olajša vstop molekul vode v filmu AOB/HPMC, zato se film AOB/HPMC lažje izboljša. Voda topnost filma.

Slika 5.4 Vpliv AOB na vodo topno filmov HPMC

5.3.5 Mehanske lastnosti

Slika 5.5 Vpliv AOB na natezno trdnost in raztezanje filmov HPMC

Uporaba tankih filmskih materialov je vse bolj obsežna, njegove mehanske lastnosti pa močno vplivajo na servisno vedenje membranskih sistemov, ki je postala glavna raziskovalna točka. Slika 5.5 prikazuje natezno trdnost in raztezanje pri prelomih krivulj filmov AOB/HPMC. Iz slike je razvidno, da imajo različni dodatki AOB pomembne učinke na mehanske lastnosti filmov. Po dodajanju AOB, s povečanjem dodatka AOB, AOB/HPMC. Natezna moč filma je pokazala trend upadanja, medtem ko se je raztezanje ob odmoru pokazalo trend najprej povečevanja in nato zmanjšanje. Ko je bila vsebnost AOB 0,01%, je raztezanje ob prelomu filma doseglo največjo vrednost za približno 45%. Učinek AOB na mehanske lastnosti filmov HPMC je očiten. Iz analize XRD je razvidno, da dodajanje antioksidant AOB zmanjša kristalnost filma AOB/HPMC in s tem zmanjša natezno trdnost filma AOB/HPMC. Podaljšanje ob prelomu se najprej poveča in nato zmanjša, ker ima AOB dobro topnost vode in združljivost ter je majhna molekularna snov. Med postopkom združljivosti s HPMC je interaktivna sila med molekulami oslabljena in film se zmehča. Zaradi toge strukture je film AOB/HPMC mehko, raztezanje ob prelomu filma pa se poveča; as the AOB continues to increase, the elongation at break of the AOB/HPMC film decreases, because the AOB molecules in the AOB/HPMC film make the macromolecules The gap between the chains increases, and there is no entanglement point between the macromolecules, and the film is easy to break when the film is stressed, so that the elongation at break of the AOB/HPMC film zmanjšuje.

5.3.6 Optične lastnosti

Slika 5.6 Vpliv AOB na optično lastnost filmov HPMC

Slika 5.6 je graf, ki prikazuje spremembo prepustnosti in meglice filmov AOB/HPMC. Iz slike je razvidno, da se s povečanjem dodane količine AOB prepustnost filma AOB/HPMC zmanjšuje in meglica poveča. Kadar vsebnost AOB ni presegla 0,05%, so bile stopnje sprememb svetlobne prepustnosti in meglice filmov AOB/HPMC počasne; Ko je vsebnost AOB presegla 0,05%, so se hitrosti sprememb svetlobe in meglice pospešili. Zato količina dodanega AOB ne sme presegati 0,05%.

5.4 Oddelki tega poglavja

Jemanje bambusovega listnata antioksidanta (AOB) kot naravni antioksidanti in hidroksipropil metilceluloza (HPMC) kot matriko, ki tvori film, je bila nova vrsta naravnega antioksidantnega embalažnega filma pripravljena z raztopino mešanja in kasting filma. Vodno topni film AOB/HPMC, pripravljen v tem poskusu, ima funkcionalne lastnosti antioksidacije. Film AOB/HPMC z 0,03% AOB ima stopnjo čiščenja približno 89% za proste radikale DPPH, učinkovitost čiščenja pa je najboljša, kar je boljše kot brez Aob. Film HPMC pri 61% se je izboljšal. Tudi topnost vode se znatno izboljša, mehanske lastnosti in optične lastnosti pa se zmanjšajo. Izboljšana oksidacijska odpornost filmskih materialov AOB/HPMC je razširila svojo uporabo v embalaži s hrano.

Poglavje VI Sklep

1) S povečanjem koncentracije raztopine, ki tvori HPMC, so se mehanske lastnosti filma najprej povečale in nato zmanjšale. Ko je bila koncentracija raztopine filma HPMC 5%, so bile mehanske lastnosti filma HPMC boljše, natezna trdnost pa 116MPA. Raztezanje pri odmoru je približno 31%; Optične lastnosti in topnost vode se zmanjšujejo.

2) S povečanjem temperature filma so se mehanske lastnosti filmov najprej povečale in nato zmanjšale, optične lastnosti so se izboljšale, topnost vode pa se je zmanjšala. Kadar je temperatura, ki tvori film 50 ° C, je celotna zmogljivost boljša, natezna trdnost je približno 116MPA, prepustnost svetlobe je približno 90%, čas za odstranjevanje vode pa približno 55 minut, zato je temperatura oblikovanja filma primernejša pri 50 ° C.

3) Uporaba mehčalcev za izboljšanje žilavosti filmov HPMC z dodajanjem glicerola se je raztezanje pri prelomu filmov HPMC znatno povečalo, natezna trdnost pa se je zmanjšala. Ko je bila dodana količina glicerola med 0,15%in 0,25%, je bilo raztezanje pri prelomu filma HPMC približno 50%, natezna trdnost pa približno 60MPa.

4) Z dodajanjem sorbitola se raztezanje ob prelomu filma najprej poveča in nato zmanjša. Ko je dodajanje sorbitola približno 0,15%, raztezanje pri prelomu doseže 45%, natezna trdnost pa približno 55MPa.

5) Dodatek dveh mehčalcev, glicerola in sorbitola, sta zmanjšala optične lastnosti in topnost vode HPMC filmov, zmanjšanje pa ni bilo veliko. Če primerjamo učinek plastiziranja obeh mehčalcev na filmih HPMC, je razvidno, da je plastizirajoči učinek glicerola boljši od učinka sorbitola.

6) Skozi infrardečo absorpcijsko spektroskopijo (FTIR) in širokokotno rentgensko difrakcijsko analizo smo preučevali navzkrižno povezavo glutaraldehida in HPMC ter kristalnost po navzkrižnem vezanju. Z dodatkom navzkrižnega sredstva glutaraldehid se je natezna trdnost in raztezanje ob prelomu pripravljenih filmov HPMC najprej povečala in nato zmanjšala. Kadar je dodajanje glutaraldehida 0,25%, so boljše mehanske lastnosti filmov HPMC boljše; Po navzkrižnem povezovanju se čas topnosti vode podaljša, topna topnost v vodi pa se zmanjša. Ko dodajanje glutaraldehida znaša 0,44%, čas topnosti vode doseže približno 135 minut.

7) Dodajanje ustrezne količine AOB naravnega antioksidanta v filmsko raztopino filma HPMC film, pripravljeni vodno embalažni film AOB/HPMC, ima funkcionalne lastnosti antioksidacije. Film AOB/HPMC z 0,03% AOB je dodal 0,03% AOB za odstranjevanje prostih radikalov DPPH Stopnja odstranjevanja je približno 89%, učinkovitost odstranjevanja pa je najboljša, kar je 61% več kot pri filmu HPMC brez Aob. Tudi topnost vode se znatno izboljša, mehanske lastnosti in optične lastnosti pa se zmanjšajo. Ko je dodatna količina 0,03% AOB, je učinek anti-oksidacije filma dober in izboljšanje antioksidacijske zmogljivosti filma AOB/HPMC razširi uporabo tega embalažnega filmskega gradiva v embalaži s hrano.