蒙脱石对淀粉膜性能的影响及溶液流延法制膜工艺的研究

论文摘要

本文系统的研究了蒙脱石对挤压流延法制备淀粉膜性能的影响和溶液流延法的制膜工艺及其参数，并对挤压流延法制膜与溶液流延法制膜的性能作了对比。主要试验结果如下：1.添加蒙脱石后有效的改善了淀粉膜的耐水性能，能够延缓膜的老化作用；随着蒙脱石添加量的增加，淀粉膜的抗拉强度和水溶解时间逐渐增大，而断裂伸长率逐渐降低。光学显微分析膜表面，添加蒙脱石后能使淀粉膜表面更加平整、光滑。蒙脱石添加量不宜超过3%，否则膜材变脆且热塑性淀粉的流动性过低。2.适宜的成膜介质和成膜基材为塑料板和马铃薯氧化淀粉。随着淀粉浓度的增加，淀粉膜的水蒸气透过率和断裂伸长率呈逐渐降低的趋势，淀粉膜的抗拉强度呈逐渐升高的趋势。适宜的淀粉浓度为3%。3.适宜的增塑剂为甘油。添加甘油后有效的改善了淀粉膜的柔韧性，随着甘油添加量的增加，淀粉膜的水蒸气透过率和断裂伸长率呈逐渐升高的趋势，淀粉膜的抗拉强度呈逐渐降低的趋势。适宜的甘油添加量为1.0%。4.添加增强剂CMC后有效的改善了淀粉膜的防水性能及抗拉强度。适宜的CMC添加量为0.5%。5.适宜的干燥温度为40℃。6.正交试验结果表明：影响淀粉膜性能因素的主次顺序依次是甘油添加量、CMC添加量、干燥温度及马铃薯氧化淀粉浓度。结合单因素试验结果和正交试验结果，确定了淀粉膜的最佳配方为：CMC0.5%、甘油1%、马铃薯氧化淀粉浓度为3%、干燥温度为50℃。按最佳配方制成膜，测得淀粉膜的透光率为82.72%、抗拉强度为5.372MPa、断裂伸长率为43.75%，水蒸气透过率为1.932(10-7g/s﹒m﹒Pa)，且淀粉膜的表面光滑。7.采用挤压流延法制成的淀粉膜抗拉强度和耐水性能较好，采用溶液流延法制成的淀粉膜透明度和柔韧性较好。相比溶液流延法，挤压流延法最大的优点就是生产效率高，适宜于大规模生产；而相比挤压流延法，溶液流延法最大的优点是透明度和柔韧性好，适宜于对包装袋里内容物可见度有较高要求的各种食品的内包装。

论文目录

• 符号说明
• 中文摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 淀粉基降解膜的发展背景
• 1.2 国外淀粉基降解膜的研究进展
• 1.3 国内淀粉基降解膜的研究进展
• 1.4 淀粉基降解膜存在的问题
• 1.5 淀粉基降解膜的发展方向
• 1.6 研究目的和意义
• 2 材料与方法
• 2.1 主要试验材料
• 2.2 主要试剂
• 2.3 主要试验仪器与设备
• 2.4 试验方法
• 2.5 膜性能测试
• 2.5.1 膜的机械性能测试
• 2.5.2 膜水溶性的测定
• 2.5.3 膜的紫外老化测试
• 2.5.4 膜的表面结构分析
• 2.5.5 膜厚的测量
• 2.5.6 膜透湿性的测定
• 2.5.7 透明度测定
• 2.5.8 流变性能测试
• 3 结果与分析
• 3.1 蒙脱石对挤压流延法制备淀粉膜性能的影响
• 3.1.1 不同温度条件下热塑性淀粉的流动性
• 3.1.2 蒙脱石对热塑性淀粉流变性能的影响
• 3.1.3 蒙脱石对膜机械性能的影响
• 3.1.4 蒙脱石对膜透湿性的影响
• 3.1.5 蒙脱石对膜水溶性的影响
• 3.1.6 淀粉膜老化后机械性能的变化
• 3.1.7 淀粉膜微观结构的观察
• 3.2 溶液流延法制膜工艺的研究
• 3.2.1 成膜介质的确定
• 3.2.2 成膜基材的确定
• 3.2.3 淀粉浓度对膜性能的影响
• 3.2.3.1 不同淀粉浓度对膜水蒸气透过率的影响
• 3.2.3.2 不同淀粉浓度对膜机械性能的影响
• 3.2.4 增塑剂的选择
• 3.2.5 甘油对膜性能的影响
• 3.2.5.1 甘油对膜机械性能的影响
• 3.2.5.2 甘油对膜水蒸气透过率的影响
• 3.2.6 增强剂 CMC 对膜性能的影响
• 3.2.6.1 CMC 对膜机械性能的影响
• 3.2.6.2 CMC 对膜水蒸气透过率的影响
• 3.2.7 干燥温度的确定
• 3.2.8 成膜配方的优化
• 3.2.8.1 正交试验
• 3.3 挤压流延法制膜与溶液流延法制膜的性能对比研究
• 3.3.1 挤压流延法制膜与溶液流延法制膜机械性能的比较
• 3.3.2 挤压流延法制膜与溶液流延法制膜耐水性能的比较
• 3.3.3 挤压流延法制膜与溶液流延法制膜透光率的比较
• 3.3.4 淀粉基包装膜的样品照片
• 4 讨论
• 4.1 关于蒙脱石对淀粉膜性能的影响
• 4.2 关于溶液流延法制膜工艺的研究
• 4.3 关于挤压流延法制膜和溶液流延法制膜性能对比的研究
• 4.4 进一步研究方向
• 5 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的论文目录