摘要
为了得到性能优良的淀粉基复合膜，本文以高直链玉米淀粉（HACS）和羟丙基甲基纤维素（HPMC）为主要成膜基材，采用溶液流延法制备淀粉/HPMC复合膜。通过测定力学、透水、透光、热封等性能，并结合复合膜扫描电镜（SEM）、X-射线衍射（XRD）、红外光谱（FT-IR）、动态热机械分析（DMA）等从不同角度研究原料配比、乳化剂添加、淀粉改性程度以及不同制膜方式对淀粉/HPMC复合膜性能的影响。主要研究结果如下： （1）添加HPMC对HACS膜性能的影响。FT-IR结果表明HPMC与HACS两者混合后，存在一定的相互作用，同时XRD结果表明HPMC可有效降低HACS膜的结晶度并可以抑制其在储藏过程中的重结晶问题。水溶性结果表明，不同HACS与HPMC比例下，复合膜的连续相发生变化，低HPMC比例下HACS为连续相，比例达到60:40后HPMC成为连续相。HACS:HPMC为80:20时复合膜抗拉强度提高到7.5 MPa，相对较低的水蒸气透过系数（2.17×10-10 g-m-m-2-s-1-Pa-1）和较高的接触角（84.33°）。 （2）不同亲水亲油指数（HLB）乳化剂对HACS/HPMC复合膜性能的影响。通过XRD研究表明，乳化剂与HACS的直链淀粉相互作用形成V型结晶，影响HACS/HPMC复合膜结晶性能。三种不同乳化剂中，添加2%单甘酯后可以显著提高复合膜力学性能，抗拉强度和断裂伸长率分别为10.24 MPa和15.86%。SEM表明该添加量下复合膜截面断层消失，表面颗粒聚集减少，相容性得到改善。 （3）醋酸酯化对HACS/HPMC复合膜性能的影响。通过复合膜DMA分析表明适当酯化改性有助于提高膜各组分间的相容性。在最优取代度0.04时，醋酸酯淀粉/HPMC复合膜抗拉强度和断裂伸长率分别为11.8 MPa和26.6%，接触角100°，具有较强的疏水性。膜截面无分层，表面光滑平整。复合膜结晶峰强度的改变也表明DS为0.04时淀粉与HPMC相互作用较强。 （4）制膜方式对淀粉/HPMC复合膜性能的影响。HACS、醋酸酯淀粉、羟丙基交联淀粉和HPMC都具有较好的成膜性，因此本文对比了共混制膜和三层复合膜的性能。研究结果表明HACS/HPMC三层复合膜强度大于共混膜，醋酸酯淀粉/HPMC三层复合膜与共混膜强度差别不明显，羟丙基交联淀粉/HPMC三层与共混复合膜强度均较小。整体上三层复合膜的透明度要显著优于共混膜。
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