Preparazzjoni u Propjetajiet ta 'Hydroxypropyl Methylcellulose

Hydroxypropyl methylcellulose(HPMC) huwa materjal tal-polimeru naturali b'riżorsi abbundanti, solubilità tal-ilma rinnovabbli u tajbin għall-ilma u proprjetajiet li jiffurmaw il-films. Hija materja prima ideali għall-preparazzjoni ta 'films ta' ppakkjar li jinħallu fl-ilma.

Film tal-imballaġġ li jinħall fl-ilma huwa tip ġdid ta 'materjal tal-imballaġġ aħdar, li rċieva attenzjoni estensiva fl-Ewropa u l-Istati Uniti u pajjiżi oħra. Mhux biss sikur u konvenjenti biex tużah, iżda wkoll issolvi l-problema tar-rimi tal-iskart tal-ippakkjar. Fil-preżent, films li jinħallu fl-ilma jużaw prinċipalment materjali bbażati fuq il-pitrolju bħal alkoħol polivinil u ossidu tal-polyethylene bħala materja prima. Il-pitrolju huwa riżorsa li ma tiġġeddedx, u l-użu fuq skala kbira jikkawża nuqqas ta 'riżorsi. Hemm ukoll films li jinħallu fl-ilma li jużaw sustanzi naturali bħal lamtu u proteina bħala materja prima, iżda dawn il-films li jinħallu fl-ilma għandhom proprjetajiet mekkaniċi foqra. F'din id-dokument, tip ġdid ta 'film ta' l-imballaġġ li jinħall fl-ilma ġie ppreparat permezz ta 'metodu ta' ffurmar ta 'films ta' soluzzjoni bl-użu ta 'hydroxypropyl metilcellulose bħala materja prima. L-effetti tal-konċentrazzjoni ta 'likwidu li jiffurmaw il-film HPMC u temperatura li jiffurmaw il-film fuq is-saħħa tat-tensjoni, it-titwil fil-waqfa, it-trasmittanza ħafifa u s-solubilità tal-ilma tal-films tal-imballaġġ li jinħallu fl-ilma HPMC. Il-gliċerol, is-sorbitol u l-glutaraldehyde intużaw aktar itejbu l-prestazzjoni tal-film tal-imballaġġ li jinħall fl-ilma HPMC. Fl-aħħarnett, sabiex tespandi l-applikazzjoni tal-film tal-imballaġġ li jinħall fl-ilma HPMC fl-imballaġġ tal-ikel, l-antiossidant tal-weraq tal-bambu (AOB) intuża biex itejjeb il-proprjetajiet anti-ossidanti tal-film tal-imballaġġ li jinħall fl-ilma HPMC. Is-sejbiet ewlenin huma kif ġej:

(1) Biż-żieda tal-konċentrazzjoni ta 'HPMC, is-saħħa tat-tensjoni u t-titwil fil-waqfa tal-films HPMC żdiedu, filwaqt li t-trasmittanza tad-dawl naqset. Meta l-konċentrazzjoni tal-HPMC hija ta '5% u t-temperatura li tifforma l-film hija ta' 50 ° C, il-proprjetajiet komprensivi tal-film HPMC huma aħjar. F'dan iż-żmien, is-saħħa tat-tensjoni hija ta 'madwar 116MPa, it-titwil fil-waqfa huwa ta' madwar 31%, it-trasmittanza tad-dawl hija 90%, u l-ħin li jwaqqa 'l-ilma huwa ta' 55min.

(2) Il-gliċerol u s-sorbitol tal-plastiċizzanti tejbu l-proprjetajiet mekkaniċi tal-films HPMC, li żiedu b'mod sinifikanti t-titwil tagħhom fil-waqfa. Meta l-kontenut tal-gliċerol ikun bejn 0.05% u 0.25%, l-effett huwa l-aħjar, u t-titwil fil-waqfa tal-film tal-imballaġġ li jinħall fl-ilma HPMC jilħaq madwar 50%; Meta l-kontenut ta 'sorbitol huwa 0.15%, it-titwil fil-waqfa jiżdied għal 45% jew hekk. Wara li l-film tal-imballaġġ li jinħall fl-ilma HPMC ġie modifikat bil-gliċerol u s-sorbitol, is-saħħa tat-tensjoni u l-proprjetajiet ottiċi naqsu, iżda t-tnaqqis ma kienx sinifikanti.

(3) Spettroskopija infra-aħmar (FTIR) tal-film tal-imballaġġ li jinħall fl-ilma HPMC-crosslinked HPMC wera li l-glutaraldehyde kien marbut mal-film, billi tnaqqas is-solubilità tal-ilma tal-film tal-imballaġġ li jinħall l-ilma HPMC. Meta ż-żieda ta 'glutaraldehyde kienet ta' 0.25%, il-proprjetajiet mekkaniċi u l-proprjetajiet ottiċi tal-films laħqu l-aħjar. Meta ż-żieda ta 'glutaraldehyde kienet ta' 0.44%, il-ħin li jwaqqaf l-ilma laħaq 135 minuta.

(4) Iż-żieda ta 'ammont xieraq ta' AOB mas-soluzzjoni li tifforma film tal-films li jinħall fl-ilma HPMC tista 'ttejjeb il-proprjetajiet anti-ossidanti tal-film. Meta ġie miżjud 0.03% AOB, il-film AOB / HPMC kellu rata ta 'tfarfir ta' madwar 89% għar-radikali ħielsa mid-DPPH, u l-effiċjenza tal-ħlewwa kienet l-aħjar, li kienet 61% ogħla minn dik tal-film HPMC mingħajr AOB, u s-solubilità tal-ilma kienet ukoll imtejba b'mod sinifikanti.

Kliem Ewlenin: Film tal-imballaġġ li jinħall fl-ilma; hydroxypropyl methylcellulose; plastifikanti; aġent li jgħaqqad; Antiossidant.

Tabella tal-kontenut

Sommarju …………………………………………. ………………………………………………… ………………………………………

Astratt …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Werrej tat-Tabella ………………………………………………. ………………………………………………… ………………………… i

Kapitolu Wieħed Introduzzjoni ……………………………………. ……………………………………………… …………… ..1

1.1 Water- Film li jinħall ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

1.1.1Polyvinyl Alcohol (PVA) Film li jinħall fl-ilma ……………………………………………………………………………… 1

1.1.2polyethylene Oxide (PEO) Film li jinħall fl-ilma ……………………………………………………………………………… ..2

1.1.3 Film ibbażat fuq l-ilma li jinħall fl-ilma ………………………………………………………………………………………………………………………………….

1.1.4 Films li jinħallu fl-ilma bbażati fuq il-proteini ………………………………………………………………………………………………………………………….

1.2 Hydroxypropyl Methylcellulose ………………………………………………………… ………………………………………… 3

1.2.1 L-Istruttura ta 'Hydroxypropyl Methylcellulose …………………………………………………… …………… .3

1.2.2 Solubilità tal-Ilma ta 'Hydroxypropyl Methylcellulose ……………………………………………………………………… 4

1.2.3 Propjetajiet li jiffurmaw il-films ta 'hydroxypropyl methylcellulose ……………………………………………….

1.3 Modifika tal-plastiċizzazzjoni tal-film hydroxypropyl metilcellulose ………………………………… ..4

1.4 Modifika ta 'konnessjoni ta' film ta 'hydroxypropyl methylcellulose …………………………………… .5

1.5 Propjetajiet anti-ossidattivi tal-film hydroxypropyl methylcellulose …………………………………. 5

1.6 Proposta tas-suġġett …………………………………………………………………. …………………………………………… .7

1.7 Kontenut ta 'Riċerka ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Kapitolu 2 Preparazzjoni u Propjetajiet ta 'Film ta' Ippakkjar ta 'Hydroxypropyl Methyl Cellulose li jinħall fl-ilma ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

2.1 Introduzzjoni …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………. 8

2.2 Taqsima Esperimentali ………………………………………………………………. ………………………………………… .8

2.2.1 Materjali u strumenti sperimentali …………………………………………………………………. ……… ..8

2.2.2 Preparazzjoni tal-Kampjun ………………………………………………………………………………………………………………………………… ..

2.2.3 Karatterizzazzjoni u Ittestjar tal-Prestazzjoni …………………………………… .. ……………………….

2.2.4 Ipproċessar tad-Dejta …………………………………………. ……………………………………………… ……………… 10

2.3 Riżultati u Diskussjoni …………………………………………………………………………………………………………………………………… 10

2.3.1 The effect of film-forming solution concentration on HPMC thin films ………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………. 10

2.3.2 Influwenza tat-temperatura tal-formazzjoni tal-films fuq films irqaq HPMC …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

2.4 Sommarju tal-Kapitolu ……………………………………………… ……………………………………………………… 16

Kapitolu 3 Effetti tal-plastiċizzanti fuq films ta 'ppakkjar li jinħallu fl-ilma HPMC ………………………………………………………………………………………………17

3.1 Introduzzjoni …………………………………………………………………………………………………………………………… 17

3.2 Taqsima Esperimentali …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………17

3.2.1 Materjali u Strumenti Esperimentali ……………………………………………………………………………… 17

3.2.2 Preparazzjoni tal-Kampjun ……………………………………………………………………………… 18

3.2.3 Karatterizzazzjoni u Ittestjar tal-Prestazzjoni …………………………………… .. ……………………… .18

3.2.4 Ipproċessar tad-Dejta …………………………………………………………. …………………………………………………19

3.3 Riżultati u Diskussjoni ……………………………………………………………………………………………… 19

3.3.1 L-effett tal-gliċerol u s-sorbitol fuq l-ispettru ta 'assorbiment infra-aħmar tal-films irqaq HPMC ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

3.3.2 L-effett tal-gliċerol u s-sorbitol fuq ix-xejriet XRD ta 'films irqaq HPMC ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

3.3.3 Effects of glycerol and sorbitol on the mechanical properties of HPMC thin films……………………………………………………………………………………………………………………………………….21

3.3.4 Effetti tal-gliċerol u s-sorbitol fuq il-proprjetajiet ottiċi tal-films HPMC ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 22

3.3.5 L-influwenza tal-gliċerol u s-sorbitol fuq is-solubilità tal-ilma tal-films HPMC ............ 23

3.4 Sommarju tal-Kapitolu ……………………………………………………………………………………………………………………………………………

Kapitolu 4 Effetti ta 'aġenti ta' crosslinking fuq films ta 'ppakkjar li jinħallu fl-ilma HPMC ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 5

4.1 Introduzzjoni …………………………………………………………………………………………………………………………. 25

4.2 Taqsima Esperimentali ……………………………………………………………………………………………………… 25

4.2.1 Materjali u strumenti sperimentali …………………………………………………………… 25

4.2.2 Preparazzjoni tal-Kampjun ………………………………………………………………………………………………………………… ..

4.2.3 Karatterizzazzjoni u Ittestjar tal-Prestazzjoni …………………………………… .. ………… .26

4.2.4 Ipproċessar tad-Dejta ……………………………………………………………. …………………………………………………………

4.3 Riżultati u Diskussjoni ……………………………………………………………………………………………………………… 27

4.3.1 Ispettru ta 'assorbiment infra-aħmar ta' films irqaq ta 'Glutaraldehyde Crosslinked HPMC …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

4.3.2 Disinji XRD ta 'films irqaq HPMC marbuta ma' glutaraldehyde ………………………………… ..27

4.3.3 L-Effett tal-Glutaraldehyde fuq is-Solubilità tal-Ilma tal-Films HPMC …………………… ..28

4.3.4 L-effett ta 'glutaraldehyde fuq il-proprjetajiet mekkaniċi ta' films irqaq HPMC ... 29

4.3.5 L-Effett tal-Glutaraldehyde fuq il-Propjetajiet Ottiċi tal-Films HPMC ………………… 29

4.4 Sommarju tal-Kapitolu ………………………………………………… ………………………………………………………… 30

Kapitolu 5 Antiossidant Naturali HPMC Film tal-imballaġġ li jinħall fl-ilma ………………………… ..31

5.1 Introduzzjoni ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 31

5.2 Taqsima Esperimentali …………………………………………………………………………………………………………………………………………… 31

5.2.1 Materjali Esperimentali u Strumenti Esperimentali ………………………………………………… 31

5.2.2 Preparazzjoni tal-Kampjun ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… .32

5.2.3 Karatterizzazzjoni u Ittestjar tal-Prestazzjoni …………………………………… .. ………………………… 32

5.2.4 Ipproċessar tad-Dejta ………………………………………………………. …………………………………………………………… 33

5.3 Riżultati u Analiżi ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… .33

5.3.1 FT-IR Analiżi …………………………………………………………………………………………………………………………………………… 33

5.3.2 Analiżi XRD ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

5.3.3 Propjetajiet anti-ossidanti …………………………………………………………………………………………………………

5.3.4 Solubilità tal-Ilma ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… .35

5.3.5 Propjetajiet mekkaniċi ………………………………………………………………………………………………………………………………………

5.3.6 Prestazzjoni ottika ……………………………………………………………………………………………………………………… 37

5.4 SOMMARJU TAL-KAPITOLU ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… .37

Kapitolu 6 Konklużjoni ……………………………………………………………. ………………………………………… ..39

Referenzi ……………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………… 40 40

Riżultati ta 'riċerka waqt studji ta' grad ……………………………………………… ……………………………… ..44

Rikonoxximenti …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… .46

Kapitolu Wieħed Introduzzjoni

Bħala materjal ġdid tal-imballaġġ aħdar, il-film tal-imballaġġ li jinħall fl-ilma ntuża ħafna fl-imballaġġ ta 'diversi prodotti f'pajjiżi barranin (bħall-Istati Uniti, il-Ġappun, Franza, eċċ.) [1]. Film li jinħall fl-ilma, kif jimplika l-isem, huwa film tal-plastik li jista 'jinħall fl-ilma. Huwa magħmul minn materjali polimeri li jinħallu fl-ilma li jistgħu jinħallu fl-ilma u huwa ppreparat minn proċess speċifiku li jifforma film. Minħabba l-proprjetajiet speċjali tagħha, huwa adattat ħafna għan-nies biex jippakkjaw. Għalhekk, aktar u aktar riċerkaturi bdew jagħtu attenzjoni għar-rekwiżiti tal-protezzjoni u l-konvenjenza ambjentali [2].

1.1 Film li jinħall fl-ilma

Fil-preżent, films li jinħallu fl-ilma huma prinċipalment films li jinħallu fl-ilma li jużaw materjali bbażati fuq il-pitrolju bħal alkoħol polivinil u ossidu tal-polietilene bħala materja prima, u films li jinħallu fl-ilma li jużaw sustanzi naturali bħal lamtu u proteina bħala materja prima.

1.1.1 Alkoħol Polivinil (PVA) Film li jinħall fl-ilma

Fil-preżent, il-films l-iktar użati li jinħallu fl-ilma fid-dinja huma prinċipalment films PVA li jinħallu fl-ilma. PVA huwa polimeru tal-vinil li jista 'jintuża mill-batterja bħala sors tal-karbonju u sors ta' enerġija, u jista 'jiġi dekompost taħt l-azzjoni ta' batterji u enzimi [3]], li jappartjeni għal tip ta 'materjal polimeru bijodegradabbli bi prezz baxx, reżistenza taż-żejt eċċellenti, reżistenza taż-żejt, reżistenza għas-solvent u barrieri tal-gass [4]. Il-film PVA għandu proprjetajiet mekkaniċi tajbin, adattabilità qawwija u protezzjoni ambjentali tajba. Intuża ħafna u għandu grad għoli ta 'kummerċjalizzazzjoni. Huwa bil-bosta l-iktar użat ħafna u l-ikbar film tal-imballaġġ li jinħall fl-ilma [5]. Il-PVA għandu degradabilità tajba u jista 'jiġi dekompost minn mikro-organiżmi biex jiġġenera CO2 u H2O fil-ħamrija [6]. Il-biċċa l-kbira tar-riċerka dwar films li jinħallu fl-ilma issa hija li timmodifika u tħallathom biex jiksbu films aħjar li jinħallu fl-ilma. Zhao Linlin, Xiong Hanguo [7] studja l-preparazzjoni ta 'film ta' l-imballaġġ li jinħall fl-ilma b'PVA bħala l-materja prima ewlenija, u ddetermina l-proporzjon tal-massa ottimali permezz ta 'esperiment ortogonali: lamtu ossidizzat (O-ST) 20%, ġelatina 5%, gliċerol 16%, sodju dodecyl sulfate (SDS) 4%. Wara t-tnixxif tal-microwave tal-film miksub, il-ħin li jinħall fl-ilma fl-ilma fit-temperatura tal-kamra huwa 101s.

Ġġudikati mis-sitwazzjoni ta 'riċerka attwali, il-film PVA huwa użat ħafna, bi prezz baxx, u eċċellenti f'diversi proprjetajiet. Fil-preżent huwa l-iktar materjal perfett li jinħall fl-ilma. Madankollu, bħala materjal ibbażat fuq il-pitrolju, il-PVA huwa riżorsa li ma tiġġeddedx, u l-proċess ta 'produzzjoni tal-materja prima tiegħu jista' jkun imniġġes. Għalkemm l-Istati Uniti, il-Ġappun u pajjiżi oħra elenkawh bħala sustanza mhux tossika, is-sigurtà tagħha għadha miftuħa għall-mistoqsija. Kemm l-inalazzjoni kif ukoll l-inġestjoni huma ta 'ħsara għall-ġisem [8], u ma tistax tissejjaħ kimika ħadra kompluta.

1.1.2 Ossidu tal-Polietilene (PEO) Film li jinħall fl-ilma

L-ossidu tal-polyethylene, magħruf ukoll bħala ossidu tal-polyethylene, huwa polimeru termoplastiku li jinħall fl-ilma li jista 'jitħallat ma' ilma fi kwalunkwe proporzjon fit-temperatura tal-kamra [9]. Il-formula strutturali ta 'ossidu tal-polyethylene hija H - (- OCH2CH2-) N-OH, u l-massa molekulari relattiva tagħha taffettwa l-istruttura tagħha. Meta l-piż molekulari huwa fil-medda ta '200 ~ 20000, huwa msejjaħ polyethylene glycol (PEG), u l-piż molekulari huwa akbar minn 20,000 jista' jissejjaħ ossidu tal-polyethylene (PEO) [10]. Il-PEO huwa trab granulari abjad li jista 'jinżel, li huwa faċli biex tipproċessa u tifforma. Il-films PEO huma ġeneralment ippreparati billi jiżdiedu plastiċizzanti, stabbilizzaturi u mili ma 'raża PEO permezz ta' proċessar termoplastiku [11].

Fil-preżent il-film PEO huwa film li jinħall fl-ilma b'solubilità tajba tal-ilma, u l-proprjetajiet mekkaniċi tiegħu huma tajbin ukoll, iżda l-PEO għandu proprjetajiet relattivament stabbli, kundizzjonijiet ta 'degradazzjoni relattivament diffiċli, u proċess ta' degradazzjoni bil-mod, li għandu ċertu impatt fuq l-ambjent, u ħafna mill-funzjonijiet ewlenin tiegħu jistgħu jintużaw. Alternattiva tal-film PVA [12]. Barra minn hekk, PEO għandu wkoll ċerta tossiċità, u għalhekk rarament jintuża fl-imballaġġ tal-prodott [13].

1.1.3 Film li jinħall fl-ilma bbażat fuq il-lamtu

Il-lamtu huwa polimeru molekulari għoli naturali, u l-molekuli tiegħu fihom numru kbir ta 'gruppi hydroxyl, u għalhekk hemm interazzjoni qawwija bejn il-molekuli tal-lamtu, u għalhekk li l-lamtu huwa diffiċli biex jinħall u jipproċessa, u l-kompatibilità tal-lamtu hija fqira, u huwa diffiċli li tinteraġixxi ma' polimeri oħra. ipproċessat flimkien [14,15]. Is-solubilità tal-ilma tal-lamtu hija fqira, u tieħu ħafna żmien biex tintefaħ fl-ilma kiesaħ, u għalhekk lamtu modifikat, jiġifieri, lamtu li jinħall fl-ilma, ħafna drabi jintuża biex iħejji films li jinħallu fl-ilma. Ġeneralment, il-lamtu huwa modifikat kimikament permezz ta 'metodi bħal esterifikazzjoni, eterifikazzjoni, tilqim, u cross-linking biex tbiddel l-istruttura oriġinali tal-lamtu, u b'hekk ittejjeb is-solubilità tal-ilma tal-lamtu [7,16].

Tintroduċi bonds ta 'l-ether fi gruppi ta' lamtu b'mezzi kimiċi jew uża ossidanti b'saħħithom biex teqred l-istruttura molekulari inerenti tal-lamtu biex tikseb lamtu modifikat b'rendiment aħjar [17], u biex tikseb lamtu li jinħall fl-ilma bi proprjetajiet aħjar li jiffurmaw film. Madankollu, f'temperatura baxxa, il-film tal-lamtu għandu proprjetajiet mekkaniċi estremament fqar u trasparenza ħażina, u għalhekk f'ħafna każijiet, jeħtieġ li jkun ippreparat billi jitħallat ma 'materjali oħra bħal PVA, u l-valur tal-użu attwali mhuwiex għoli.

1.1.4 Ibbażat fuq il-proteina rqiq li jinħall fl-ilma

Il-proteina hija sustanza makromolekulari naturali bijoloġikament attiva li tinsab f'annimali u pjanti. Peress li l-biċċa l-kbira tas-sustanzi tal-proteini ma jinħallux fl-ilma f'temperatura tal-kamra, huwa meħtieġ li tissolva s-solubilità tal-proteini fl-ilma fit-temperatura tal-kamra biex tipprepara films li jinħallu fl-ilma bi proteini bħala materjali. Sabiex titjieb is-solubilità tal-proteini, dawn għandhom jiġu modifikati. Metodi ta 'modifika kimika komuni jinkludu d-defthaleminazzjoni, il-fthaloamidation, il-fosforilazzjoni, eċċ. [18]; L-effett tal-modifika huwa li tbiddel l-istruttura tat-tessut tal-proteina, u b'hekk tiżdied is-solubilità, il-ġelazzjoni, il-funzjonalitajiet bħall-assorbiment tal-ilma u l-istabbiltà jissodisfaw il-ħtiġijiet tal-produzzjoni u l-ipproċessar. Films li jinħallu fl-ilma bbażati fuq il-proteini jistgħu jiġu prodotti bl-użu ta 'skart tal-prodott agrikolu u sideline bħal xagħar ta' annimali bħala materja prima, jew billi jispeċjalizzaw fil-produzzjoni ta 'pjanti ta' proteina għolja biex jiksbu materja prima, mingħajr il-bżonn ta 'industrija petrokimika, u l-materjali huma rinnovabbli u għandhom inqas impatt fuq l-ambjent [19]. Madankollu, il-films li jinħallu fl-ilma ppreparati mill-istess proteina bħall-matriċi għandhom proprjetajiet mekkaniċi fqar u solubilità baxxa fl-ilma f'temperatura baxxa jew temperatura tal-kamra, u għalhekk il-firxa tal-applikazzjoni tagħhom hija dejqa.

Fil-qosor, huwa ta 'sinifikat kbir li jiġi żviluppat materjal ġdid, li jiġġedded, li jinħall fl-ilma b'rendiment eċċellenti biex itejjeb in-nuqqasijiet tal-films attwali li jinħallu fl-ilma.

Hydroxypropyl methyl cellulose (hydroxypropyl metil cellulose, HPMC fil-qosor) huwa materjal polimeru naturali, mhux biss rikk fir-riżorsi, iżda wkoll mhux tossiku, li ma jagħmilx ħsara, li ma jagħmilx ħsara, bi prezz baxx, li ma jikkompetix ma 'nies għall-ikel, u riżorsa rinnovabbli abbundanti fin-natura [20]]. Għandu solubilità tajba tal-ilma u proprjetajiet li jiffurmaw il-films, u għandu l-kundizzjonijiet għall-preparazzjoni ta 'films tal-imballaġġ li jinħallu fl-ilma.

1.2 hydroxypropyl methylcellulose

Hydroxypropyl methyl cellulose (hydroxypropyl metil cellulose, HPMC għal qasir), imqassar ukoll bħala hypromellose, huwa miksub minn ċelluloża naturali permezz ta ’trattament ta’ alkalizzazzjoni, modifika ta ’eterifikazzjoni, reazzjoni ta’ newtralizzazzjoni u proċessi ta ’ħasil u tnixxif. Derivattiv taċ-ċelluloża li jinħall fl-ilma [21]. Hydroxypropyl metilcellulose għandu l-karatteristiċi li ġejjin:

(1) Sorsi abbundanti u rinnovabbli. Il-materja prima ta 'hydroxypropyl methylcellulose hija l-iktar ċelluloża naturali abbundanti fid-dinja, li tappartjeni għal riżorsi rinnovabbli organiċi.

(2) favur l-ambjent u bijodegradabbli. Hydroxypropyl methylcellulose huwa mhux tossiku u li ma jagħmilx ħsara għall-ġisem tal-bniedem u jista 'jintuża fl-industriji tal-mediċina u tal-ikel.

(3) firxa wiesgħa ta 'użi. Bħala materjal polimeru li jinħall fl-ilma, hydroxypropyl methylcellulose għandu solubilità tajba tal-ilma, dispersjoni, tħaxxin, żamma tal-ilma u proprjetajiet li jiffurmaw il-films, u jista 'jintuża ħafna fil-materjali tal-bini, tessuti, eċċ., Ikel, kimiċi ta' kuljum, kisi u elettronika u oqsma industrijali oħra [21].

1.2.1 Struttura ta 'Hydroxypropyl Methylcellulose

L-HPMC huwa miksub miċ-ċelluloża naturali wara l-alkalizzazzjoni, u parti mill-polyhydroxypropyl ether u l-metil huma eterifikati bl-ossidu tal-propilene u l-klorur tal-metil. Il-grad ġenerali ta 'sostituzzjoni tal-metil HPMC kummerċjalizzat ivarja minn 1.0 sa 2.0, u l-grad ta' sostituzzjoni medja ta 'hydroxypropyl ivarja minn 0.1 sa 1.0. Il-formula molekulari tagħha hija murija fil-Figura 1.1 [22]

Minħabba l-irbit qawwi ta 'l-idroġenu bejn makromolekuli naturali taċ-ċelluloża, huwa diffiċli li tinħall fl-ilma. Is-solubilità taċ-ċelluloża eterrifikata fl-ilma hija mtejba b'mod sinifikanti minħabba li l-gruppi ta 'l-etere huma introdotti fiċ-ċelluloża eterrifikata, li teqred il-bonds ta' l-idroġenu bejn il-molekuli taċ-ċelluloża u żżid is-solubilità tagħha fl-ilma [23]]. Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) huwa ether tipiku ta 'hydroxyalkyl alkyl imħallat [21], ir-residwu strutturali tagħha ta' d-glucopyranose fih metoxi (-OCH3), idroxypropoxy (-OCH2 CH- (CH3) u l-gruppi ta 'idrossi mhux reazzjoni, il-prestazzjoni tal-koordinazzjoni u l-kontribuzzjoni ta 'kull grupp. - [OCH2CH (CH3)] N OH Il-grupp hydroxyl fit-tmiem tal-grupp N OH huwa grupp attiv, li jista 'jkun aktar alkilat u idrossikilat, u l-katina ramifikata hija itwal, li għandha ċertu effett ta' plastiċizzanti intern fuq il-katina makromolekulari; -OCH3 huwa grupp ta 'qtugħ tat-tarf, is-sit ta' reazzjoni se jkun inattivat wara s-sostituzzjoni, u jappartjeni għal grupp idrofobiku strutturat qasir [21]. Il-gruppi hydroxyl fuq il-katina tal-fergħa miżjuda riċentement u l-gruppi idrossiliċi li jibqgħu fuq ir-residwi tal-glukosju jistgħu jiġu modifikati mill-gruppi ta 'hawn fuq, li jirriżultaw fi strutturi estremament kumplessi u proprjetajiet aġġustabbli f'ċerta firxa ta' enerġija [24].

1.2.2 Solubilità tal-Ilma ta 'Hydroxypropyl Methylcellulose

Hydroxypropyl methylcellulose għandu ħafna proprjetajiet eċċellenti minħabba l-istruttura unika tiegħu, li l-iktar notevoli hija s-solubilità tal-ilma tagħha. Jintefaħ f'soluzzjoni kollojdali f'ilma kiesaħ, u s-soluzzjoni għandha ċerta attività tal-wiċċ, trasparenza għolja u prestazzjoni stabbli [21]. Hydroxypropyl methylcellulose huwa attwalment etere taċ-ċelluloża miksuba wara li l-methylcellulose huwa modifikat mill-eterifikazzjoni tal-ossidu tal-propilene, u għalhekk għad għandu l-karatteristiċi tas-solubilità fl-ilma kiesaħ u l-insolubilità tal-ilma sħun simili għal metilċelluloża [21], u s-solubilità tal-ilma tagħha fl-ilma ġiet imtejba. Iċ-ċelluloża tal-metil jeħtieġ li titpoġġa minn 0 sa 5 ° C għal 20 sa 40 minuta biex tinkiseb soluzzjoni tal-prodott bi trasparenza tajba u viskożità stabbli [25]. Is-soluzzjoni tal-prodott hydroxypropyl methylcellulose teħtieġ biss li tkun f'20-25 ° C biex tinkiseb stabbiltà tajba u trasparenza tajba [25]. Pereżempju, l-hydroxypropyl methylcellulose pulverizzat (forma granulari 0.2-0.5 mm) jista 'jinħall faċilment fl-ilma f'temperatura tal-kamra mingħajr tkessiħ meta l-viskożità ta' 4% soluzzjoni milwiema tilħaq 2000 ċentipoise f'20 ° C.

1.2.3 Propjetajiet li jiffurmaw il-films ta 'hydroxypropyl methylcellulose

Is-soluzzjoni hydroxypropyl metilcellulose għandha proprjetajiet eċċellenti li jiffurmaw il-films, li jistgħu jipprovdu kundizzjonijiet tajbin għall-kisi ta 'preparazzjonijiet farmaċewtiċi. Il-film tal-kisi ffurmat minnu huwa bla kulur, mingħajr riħa, iebsa u trasparenti [21].

Yan Yanzhong [26] uża test ortogonali biex jinvestiga l-proprjetajiet li jiffurmaw il-film ta 'hydroxypropyl methylcellulose. L-iscreening sar fi tliet livelli b'konċentrazzjonijiet differenti u solventi differenti bħala fatturi. Ir-riżultati wrew li ż-żieda ta '10% hydroxypropyl methylcellulose f'soluzzjoni ta '50% etanol kellha l-aħjar proprjetajiet li jiffurmaw il-films, u tista' tintuża bħala materjal li jifforma film għal films ta 'droga b'ħelsien sostnut.

1.1 Modifika tal-plastiċizzazzjoni tal-film hydroxypropyl methylcellulose

Bħala riżorsa naturali li tiġġedded, il-film ippreparat miċ-ċelluloża bħala materja prima għandu stabbiltà u proċessabilità tajba, u huwa bijodegradabbli wara li jkun mormi, li ma jagħmilx ħsara għall-ambjent. Madankollu, films taċ-ċelluloża mhux plastiċizzati għandhom ebusija ħażina, u ċ-ċelluloża tista 'tiġi plastika u modifikata.

[27] Użat ċitrat trietil u aċetil tetrabutil ċitrat biex plastiċizza u jimmodifika l-aċetat taċ-ċelluloża propionate. Ir-riżultati wrew li t-titwil fil-waqfa tal-film tal-propionate tal-aċetat taċ-ċelluloża żdied b'36% u 50% meta l-frazzjoni tal-massa ta 'ċitrat trietil u aċetil tetrabutil taċ-ċitrat kienet ta' 10%.

Luo Qiushui et al [28] studjaw l-effetti tal-plastiċizzanti gliċerol, aċidu steariku u glukosju fuq il-proprjetajiet mekkaniċi tal-membrani tal-metilċelluloża. Ir-riżultati wrew li r-rata ta 'titwil tal-membrana taċ-ċelluloża tal-metil kienet aħjar meta l-kontenut tal-gliċerol kien ta' 1.5%, u l-proporzjon ta 'titwil tal-membrana taċ-ċelluloża tal-metil kien aħjar meta l-kontenut ta' żieda tal-glukosju u l-aċidu steariku kien ta '0.5%.

Il-gliċerol huwa likwidu bla kulur, ħelu, ċar, viskuż b'togħma ħelwa sħuna, komunement magħrufa bħala gliċerina. Adattat għall-analiżi ta 'soluzzjonijiet milwiema, trattib, plastiċizzanti, eċċ. Jista' jinħall bl-ilma fi kwalunkwe proporzjon, u s-soluzzjoni ta 'gliċerol ta' konċentrazzjoni baxxa tista 'tintuża bħala żejt li lubrikanti biex moisturize il-ġilda. Sorbitol, trab igroskopiku abjad jew trab kristallin, qxur jew granuli, mingħajr riħa. Għandu l-funzjonijiet ta 'assorbiment ta' umdità u żamma ta 'ilma. Iż-żieda ta 'ftit fil-produzzjoni ta' chewing gum u ħelu tista 'żżomm l-ikel artab, ittejjeb l-organizzazzjoni u tnaqqas it-twebbis u tilgħab ir-rwol tar-ramel. Il-gliċerol u s-sorbitol huma kemm sustanzi li jinħallu fl-ilma, li jistgħu jitħalltu ma 'eteri taċ-ċelluloża li jinħallu fl-ilma [23]. Jistgħu jintużaw bħala plastiċizzanti għaċ-ċelluloża. Wara li jżidu, jistgħu jtejbu l-flessibilità u t-titwil fil-waqfa tal-films taċ-ċelluloża. [29]. Ġeneralment, il-konċentrazzjoni tas-soluzzjoni hija 2-5%, u l-ammont ta 'plastifikanti huwa 10-20% tal-ether taċ-ċelluloża. Jekk il-kontenut ta 'plastifikanti huwa għoli wisq, il-fenomenu jinxtorob ta' deidrazzjoni kollojde se jseħħ f'temperatura għolja [30].

1.2 Modifika ta 'crosslinking ta' film hydroxypropyl metilcellulose

Il-film li jinħall fl-ilma għandu solubilità tajba tal-ilma, iżda mhux mistenni li jinħall malajr meta jintuża f'xi okkażjonijiet, bħal basktijiet tal-imballaġġ taż-żerriegħa. Iż-żrieragħ huma mgeżwra b'film li jinħall fl-ilma, li jista 'jżid ir-rata ta' sopravivenza taż-żrieragħ. F'dan iż-żmien, sabiex tipproteġi ż-żrieragħ, mhuwiex mistenni li l-film jinħall malajr, iżda l-film l-ewwel għandu jdoqq ċertu effett li jżomm l-ilma fuq iż-żrieragħ. Għalhekk, huwa meħtieġ li ttawwal il-ħin tal-film li jinħall fl-ilma. [21].

Ir-raġuni għaliex idrossipropil methylcellulose għandha solubilità tajba tal-ilma hija li hemm numru kbir ta 'gruppi idrossiliċi fl-istruttura molekulari tiegħu, u dawn il-gruppi idrossiliċi jistgħu jgħaddu reazzjoni ta' cross-linking ma 'aldehydes biex jagħmlu l-idroxypropyl metilcellulose molekuli tal-idroxyl hydroxyl gruppi Tnaqqas, u b'hekk titnaqqas is-solubilità tal-ilma tal-film hydroxypropyl metilcellulose, u r-reazzjoni ta 'cross-linking bejn gruppi idrossiliċi u aldehydes se tiġġenera ħafna bonds kimiċi, li jistgħu wkoll itejbu l-proprjetajiet mekkaniċi tal-film sa ċertu punt. L-aldehydes cross-linked ma 'hydroxypropyl methylcellulose jinkludu glutaraldehyde, glyoxal, formaldehyde, eċċ. Fost dawn, glutaraldehyde għandu żewġ gruppi ta' aldehyde, u r-reazzjoni ta 'cross-linking hija mgħaġġla. Huwa relattivament sikur, u għalhekk il-glutaraldehyde ġeneralment jintuża bħala l-aġent li jgħaqqad għall-eteri. L-ammont ta 'dan it-tip ta' aġent li jgħaqqad fis-soluzzjoni huwa ġeneralment 7 sa 10% tal-piż ta 'l-etere. It-temperatura tat-trattament hija ta 'madwar 0 sa 30 ° C, u l-ħin huwa 1 ~ 120 minuta [31]. Ir-reazzjoni ta 'cross-linking teħtieġ li titwettaq taħt kondizzjonijiet aċidużi. L-ewwel, aċidu qawwi inorganiku jew aċidu karbossiliku organiku huwa miżjud mas-soluzzjoni biex jiġi aġġustat il-pH tas-soluzzjoni għal madwar 4-6, u mbagħad l-aldehydes huma miżjuda biex twettaq ir-reazzjoni ta 'cross-linking [32]. L-aċidi użati jinkludu HCl, H2SO4, aċidu aċetiku, aċidu ċitriku, u simili. L-aċidu u l-aldehyde jistgħu jiżdiedu wkoll fl-istess ħin biex is-soluzzjoni twettaq ir-reazzjoni ta 'cross-linking fil-firxa tal-pH mixtieqa [33].

1.3 Propjetajiet anti-ossidattivi ta 'films ta' hydroxypropyl metilcellulose

Hydroxypropyl methylcellulose huwa rikk fir-riżorsi, faċli biex tifforma film, u għandu effett tajjeb li jżomm il-ġdid. Bħala preservattiv tal-ikel, għandu potenzjal ta 'żvilupp kbir [34-36].

Zhuang Rongyu [37] uża film li jittiekel hydroxypropyl metilcellulose (HPMC), miksih fuq it-tadam, u mbagħad maħżun f'20 ° C għal 18-il jum biex jistudja l-effett tiegħu fuq il-fermezza u l-kulur tat-tadam. Ir-riżultati juru li l-ebusija tat-tadam bil-kisi HPMC hija ogħla minn dik mingħajr kisi. Ġie ppruvat ukoll li l-film li jittiekel HPMC jista 'jdewwem il-bidla fil-kulur tat-tadam minn roża għal aħmar meta maħżun f'20 ℃.

[38] studja l-effetti ta 'trattament ta' kisi ta 'hydroxypropyl metilcellulose (HPMC) fuq il-kwalità, sinteżi ta' l-antokianina u attività anti-ossidanti ta 'frott ta' Bayberry "Wuzhong" waqt il-ħażna kiesħa. Ir-riżultati wrew li l-prestazzjoni kontra l-ossidazzjoni ta 'Bayberry trattata bil-film HPMC ġiet imtejba, u r-rata ta' tħassir waqt il-ħażna naqset, u l-effett ta '5% tal-film HPMC kien l-aħjar.

Wang Kaikai et al. [39] uża l-frott tal-bayberry "wuzhong" bħala l-materjal tat-test biex jistudja l-effett ta 'kisi ta' hydroxypropylose metilċelluloża (HPMC) kumpless b'Riboflavin fuq il-kwalità u l-proprjetajiet antiossidanti tal-frott ta 'wara l-ħsad ta' Bayberry waqt il-ħażna f'1 ℃. Effett tal-attività. Ir-riżultati wrew li l-frott tal-Bayberry miksi bl-HPMC-kompost ta 'riboflavin kien aktar effettiv mill-kisi ta' riboflavin jew HPMC wieħed, li jnaqqas b'mod effettiv ir-rata ta 'tħassir tal-frott tal-bajda waqt il-ħażna, u b'hekk itawwal il-perjodu ta' ħażna tal-frott.

F’dawn l-aħħar snin, in-nies għandhom rekwiżiti ogħla u ogħla għas-sigurtà tal-ikel. Ir-riċerkaturi fid-dar u barra l-pajjiż biddlu gradwalment il-fokus tar-riċerka tagħhom mill-addittivi tal-ikel għal materjali tal-imballaġġ. Billi jżidu jew jbexxu antiossidanti f'materjali tal-imballaġġ, jistgħu jnaqqsu l-ossidazzjoni tal-ikel. L-effett tar-rata ta 'tħassir [40]. L-anti-ossidanti naturali kienu kkonċernati ħafna minħabba l-effetti għoljin tagħhom ta 'sigurtà u saħħa tajba fuq il-ġisem tal-bniedem [40,41].

L-antiossidant tal-weraq tal-bambu (AOB fil-qosor) huwa antiossidant naturali bi fwieħa tal-bambu naturali unika u solubilità tajba tal-ilma. Ġie elenkat fl-Istandard Nazzjonali GB2760 u ġie approvat mill-Ministeru tas-Saħħa bħala antiossidant għall-ikel naturali. Jista 'jintuża wkoll bħala addittiv tal-ikel għal prodotti tal-laħam, prodotti akkwatiċi u ikel minfuħ [42].

Sun Lina eċċ. [42] Irrevedi l-komponenti ewlenin u l-proprjetajiet ta 'antiossidanti tal-weraq tal-bambu u introduċew l-applikazzjoni ta' antiossidanti tal-weraq tal-bambu fl-ikel. Meta żżid 0.03% AOB ma 'mayonnaise friska, l-effett anti-ossidanti huwa l-iktar ovvju f'dan il-ħin. Meta mqabbel mal-istess ammont ta 'antiossidanti tal-polifenol tat-te, l-effett anti-ossidanti tiegħu huwa ovvjament aħjar minn dak tal-polifenoli tat-te; Iż-żieda ta '150% mal-birra f'Mg / L, il-proprjetajiet anti-ossidanti u l-istabbiltà tal-ħażna tal-birra jiżdiedu b'mod sinifikanti, u l-birra għandha kompatibilità tajba mal-korp tal-inbid. Filwaqt li tiżgura l-kwalità oriġinali tal-korp tal-inbid, iżżid ukoll l-aroma u t-togħma ħafifa tal-weraq tal-bambu [43].

Fil-qosor, hydroxypropyl methylcellulose għandu proprjetajiet tajbin li jiffurmaw film u prestazzjoni eċċellenti. Huwa wkoll materjal aħdar u degradabbli, li jista 'jintuża bħala film tal-imballaġġ fil-qasam tal-imballaġġ [44-48]. Il-gliċerol u s-sorbitol huma t-tnejn plastiċizzaturi li jinħallu fl-ilma. Iż-żieda ta 'gliċerol jew sorbitol mas-soluzzjoni li tifforma film taċ-ċelluloża tista' ttejjeb l-ebusija tal-film hydroxypropyl methylcellulose, u b'hekk iżżid it-titwil fil-waqfa tal-film [49-51]. Glutaraldehyde huwa diżinfettant użat komunement. Meta mqabbel ma 'aldehydes oħra, huwa relattivament sikur, u għandu grupp ta' dialdehyde fil-molekula, u l-veloċità ta 'cross-linking hija relattivament mgħaġġla. Jista 'jintuża bħala modifika ta' cross-linking tal-film hydroxypropyl metilcellulose. Jista 'jaġġusta s-solubilità tal-ilma tal-film, sabiex il-film ikun jista' jintuża f'aktar okkażjonijiet [52-55]. Iż-żieda ta 'antiossidanti tal-weraq tal-bambu mal-film hydroxypropyl metilcellulose biex ittejjeb il-proprjetajiet anti-ossidanti tal-film hydroxypropyl metilcellulose u tespandi l-applikazzjoni tagħha fl-imballaġġ tal-ikel.

1.4 Proposta tas-suġġett

Mis-sitwazzjoni attwali ta 'riċerka, films li jinħallu fl-ilma huma prinċipalment komposti minn films PVA, films PEO, films ibbażati fuq il-lamtu u bbażati fuq il-proteini li jinħallu fl-ilma. Bħala materjal ibbażat fuq il-pitrolju, PVA u PEO huma riżorsi mhux rinnovabbli, u l-proċess ta 'produzzjoni tal-materja prima tagħhom jista' jkun imniġġes. Għalkemm l-Istati Uniti, il-Ġappun u pajjiżi oħra elenkawh bħala sustanza mhux tossika, is-sigurtà tagħha għadha miftuħa għall-mistoqsija. Kemm l-inalazzjoni kif ukoll l-inġestjoni huma ta 'ħsara għall-ġisem [8], u ma tistax tissejjaħ kimika ħadra kompluta. Il-proċess ta 'produzzjoni ta' materjali bbażati fuq il-lamtu u bbażati fuq il-proteini li jinħallu fl-ilma huwa bażikament li ma jagħmilx ħsara u l-prodott huwa sigur, iżda għandhom l-iżvantaġġi ta 'formazzjoni ta' films iebsa, titwil baxx, u ksur faċli. Għalhekk, fil-biċċa l-kbira tal-każijiet, jeħtieġ li jkunu ppreparati billi jħalltu ma 'materjali oħra bħal PVA. Il-valur tal-użu mhuwiex għoli. Għalhekk, huwa ta 'sinifikat kbir li jiġi żviluppat materjal ġdid, li jiġġedded, li jinħall fl-ilma b'rendiment eċċellenti biex itejjeb id-difetti tal-film attwali li jinħall fl-ilma.

Hydroxypropyl methylcellulose huwa materjal polimeru naturali, li mhux biss huwa rikk fir-riżorsi, iżda wkoll rinnovabbli. Għandu solubilità tajba tal-ilma u proprjetajiet li jiffurmaw il-films, u għandu l-kundizzjonijiet għall-preparazzjoni ta 'films tal-imballaġġ li jinħallu fl-ilma. Għalhekk, din il-karta biħsiebha tħejji tip ġdid ta 'film ta' l-imballaġġ li jinħall fl-ilma b'idroxypropyl metilcellulose bħala materja prima, u sistematikament jottimizza l-kundizzjonijiet u l-proporzjon ta 'preparazzjoni tiegħu, u jżid plastiċizzanti xierqa (gliċerol u sorbitol). ), aġent li jgħaqqad (glutaraldehyde), antiossidant (antiossidant tal-weraq tal-bambu), u jtejjeb il-proprjetajiet tagħhom, sabiex iħejji grupp hydroxypropyl bi proprjetajiet komprensivi aħjar bħal proprjetajiet mekkaniċi, proprjetajiet ottiċi, solubilità tal-ilma u proprjetajiet antiossidanti. Film tal-imballaġġ li jinħall fl-ilma tal-methylcellulose huwa ta 'sinifikat kbir għall-applikazzjoni tiegħu bħala materjal tal-film tal-imballaġġ li jinħall fl-ilma.

1.5 Kontenut ta 'Riċerka

Il-kontenut tar-riċerka huwa kif ġej:

1) Il-film tal-imballaġġ li jinħall fl-ilma HPMC ġie ppreparat permezz ta 'metodu li jiffurmaw il-film, u l-proprjetajiet tal-film ġew analizzati biex jistudjaw l-influwenza tal-konċentrazzjoni tal-likwidu li jiffurmaw film HPMC u t-temperatura li tifforma film fuq il-prestazzjoni ta' film tal-imballaġġ li jinħall fl-ilma HPMC.

2) Biex tistudja l-effetti tal-plastiċizzanti tal-gliċerol u tas-sorbitol fuq il-proprjetajiet mekkaniċi, is-solubilità tal-ilma u l-proprjetajiet ottiċi tal-films tal-imballaġġ li jinħallu fl-ilma HPMC.

3) Biex tistudja l-effett ta 'aġent li jgħaqqad il-glutaraldehyde fuq is-solubilità tal-ilma, il-proprjetajiet mekkaniċi u l-proprjetajiet ottiċi tal-films tal-imballaġġ li jinħallu fl-ilma HPMC.

4) Preparazzjoni ta 'film ta' l-imballaġġ li jinħall fl-ilma AOB / HPMC. Ir-reżistenza għall-ossidazzjoni, is-solubilità tal-ilma, il-proprjetajiet mekkaniċi u l-proprjetajiet ottiċi ta 'films irqaq AOB / HPMC ġew studjati.

Kapitolu 2 Preparazzjoni u Propjetajiet ta 'Film ta' Ippakkjar li Jissolubbli bl-Ilma ta 'Hydroxypropyl Methyl Cellulose

2.1 Introduzzjoni

Hydroxypropyl methylcellulose huwa derivattiv naturali taċ-ċelluloża. Huwa mhux tossiku, li ma jneħħix, jiġġedded, kimikament stabbli, u għandu solubilità tajba tal-ilma u proprjetajiet li jiffurmaw il-films. Huwa materjal potenzjali tal-film li jinħall fl-ilma.

Dan il-kapitolu se juża hydroxypropyl methylcellulose bħala materja prima biex iħejji soluzzjoni ta 'hydroxypropyl methylcellulose bi frazzjoni tal-massa ta' 2% sa 6%, iħejji film ta 'l-imballaġġ li jinħall fl-ilma permezz ta' metodu ta 'ikkastjar ta' soluzzjoni, u jistudja l-effetti likwidi li jiffurmaw il-film ta 'konċentrazzjoni u temperatura li jiffurmaw il-film fuq il-proprjetajiet mekkaniċi, ottiċi u ta' l-ilma. Il-proprjetajiet kristallini tal-film kienu kkaratterizzati minn diffrazzjoni tar-raġġi X, u s-saħħa tat-tensjoni, it-titwil fil-waqfa, it-trasmittanza ħafifa u ċ-ċpar tal-film tal-imballaġġ li jinħall fl-ilma hydroxypropyl metilcellulose ġew analizzati permezz ta 'test tat-tensjoni, test ottiku u grad tat-test tal-ilma u solubilità tal-ilma.

2.2 Dipartiment Esperimentali

2.2.1 Materjali u strumenti sperimentali

2.2.2 Preparazzjoni tal-kampjuni

1) Iżen: iżen ċertu ammont ta 'hydroxypropyl metilcellulose b'bilanċ elettroniku.

2) Dissoluzzjoni: Żid l-hydroxypropyl methylcellulose miżun ma 'l-ilma dejonizzat ippreparat, ħawwad f'temperatura normali u pressjoni sakemm tinħall kompletament, u mbagħad ħalliha toqgħod għal ċertu perjodu ta' żmien (defoaming) biex tikseb ċerta konċentrazzjoni ta 'kompożizzjoni. fluwidu tal-membrana. Ifformulat f'2%, 3%, 4%, 5% u 6%.

3) Formazzjoni tal-films: ① Preparazzjoni ta 'films b'konċentrazzjonijiet differenti li jiffurmaw film: Injetta soluzzjonijiet li jiffurmaw film HPMC ta' konċentrazzjonijiet differenti fil-platti tal-ħġieġ petri biex jitfgħu films, u poġġihom f'forn ta 'tnixxif blast f'40 ~ 50 ° C biex jinxfu u jiffurmaw films. Film tal-imballaġġ li jinħall fl-ilma li jinħall fl-ilma hydroxypropyl bi ħxuna ta '25 -50 μm, u l-film jitqaxxar u jitqiegħed f'kaxxa tat-tnixxif għall-użu. ② Preparazzjoni ta 'films irqaq f'temperaturi differenti li jiffurmaw films (temperaturi waqt it-tnixxif u l-iffurmar tal-films): Injetta s-soluzzjoni li tifforma film b'konċentrazzjoni ta' 5% HPMC ġo dixx tal-ħġieġ Petri u fondut films f'temperaturi differenti (30 ~ 70 ° C) il-film kien imnixxef f'forn ta 'tnixxif ta' l-arja sfurzat. Il-film tal-imballaġġ li jinħall fl-ilma li jinħall fl-ilma hydroxypropyl bi ħxuna ta 'madwar 45 μm, u l-film ġie mqaxxar u mqiegħed f'kaxxa tat-tnixxif għall-użu. Il-film ippreparat ta 'l-imballaġġ li jinħall fl-ilma hydroxypropyl methylcellulose huwa msemmi bħala film HPMC fil-qosor.

2.2.3 Karatterizzazzjoni u Kejl tal-Prestazzjoni

2.2.3.1 Analiżi ta 'diffrazzjoni tar-raġġi X b'angolu wiesa' (XRD)

Id-diffrazzjoni tar-raġġi X b'angolu wiesa '(XRD) tanalizza l-istat kristallin ta' sustanza fil-livell molekulari. Id-diffrattometru tar-raġġi X tat-tip ARL / XTRA prodott minn Thermo Arl Company fl-Isvizzera ntuża għad-determinazzjoni. Kundizzjonijiet tal-Kejl: Is-sors tar-raġġi X kien linja Cu-Kα iffiltrata min-nikil (40kV, 40mA). L-angolu tal-iskan huwa minn 0 ° sa 80 ° (2θ). Veloċità tal-iskannjar 6 ° / min.

2.2.3.2 Propjetajiet mekkaniċi

Is-saħħa tat-tensjoni u t-titwil fil-waqfa tal-film jintużaw bħala l-kriterji għall-ġudizzju tal-proprjetajiet mekkaniċi tiegħu, u s-saħħa tat-tensjoni (saħħa tat-tensjoni) tirreferi għall-istress meta l-film jipproduċi d-deformazzjoni uniformi tal-plastik massima, u l-unità hija MPA. It-titwil waqt il-waqfa (it-titwil tat-tkissir) jirreferi għall-proporzjon tat-titwil meta l-film jinqasam mat-tul oriġinali, espress f '%. Bl-użu tal-magna tal-ittestjar elettroniku tat-tensjoni elettronika tat-tip Instron (5943) tat-tensjoni elettronika ta 'l-INSTRON (Shanghai), skond il-metodu tat-test GB13022-92 għal proprjetajiet tat-tensjoni tal-films tal-plastik, jittestjaw f'25 ° C, 50% kundizzjonijiet RH, jagħżlu kampjuni bi ħxuna uniformi u wiċċ nadif mingħajr impuritajiet huma ttestjati.

2.2.3.3 Propjetajiet ottiċi

Il-proprjetajiet ottiċi huma indikatur importanti tat-trasparenza tal-films tal-imballaġġ, l-aktar inkluż it-trasmittanza u ċ-ċpar tal-film. It-trasmittanza u ċ-ċpar tal-films ġew imkejla bl-użu ta 'tester taċ-ċpar ta' trasmittanza. Aqbad kampjun tat-test b'wiċċ nadif u mingħajr creases, poġġih bil-mod fuq l-istand tat-test, waħħalha bi tazza tal-ġbid, u kejjel it-trasmittanza tad-dawl u ċ-ċpar tal-film f'temperatura tal-kamra (25 ° C u 50% RH). Il-kampjun huwa ttestjat 3 darbiet u l-valur medju jittieħed.

2.2.3.4 Solubilità fl-Ilma

Aqta 'film ta' 30mm × 30mm bi ħxuna ta 'madwar 45μm, żid 100ml ta' ilma ma 'bekk ta' 200ml, poġġi l-film fiċ-ċentru tal-wiċċ tal-ilma li għadu, u kejjel il-ħin biex il-film jisparixxi kompletament [56]. Kull kampjun ġie mkejjel 3 darbiet u l-valur medju ttieħed, u l-unità kienet min.

2.2.4 Ipproċessar tad-Dejta

Id-dejta sperimentali ġiet ipproċessata minn Excel u mmarkata mis-softwer tal-oriġini.

2.3 Riżultati u Diskussjoni

2.3.1.1 XRD Disinni ta 'films irqaq HPMC taħt konċentrazzjonijiet differenti ta' soluzzjoni li jiffurmaw film

Fig.2.1 XRD ta 'films HPMC taħt kontenut differenti ta' HP

Id-diffrazzjoni tar-raġġi X b'angolu wiesa 'hija l-analiżi tal-istat kristallin ta' sustanzi fil-livell molekulari. Il-Figura 2.1 hija l-mudell ta 'diffrazzjoni XRD ta' films irqaq HPMC taħt konċentrazzjonijiet differenti ta 'soluzzjoni li jiffurmaw film. Hemm żewġ qċaċet ta 'diffrazzjoni [57-59] (qrib 9.5 ° u 20.4 °) fil-film HPMC fil-figura. Jista 'jidher miċ-ċifra li biż-żieda tal-konċentrazzjoni ta' HPMC, il-quċċati ta 'diffrazzjoni tal-film HPMC madwar 9.5 ° u 20.4 ° huma l-ewwel imsaħħa. u mbagħad imdgħajjef, il-grad ta 'arranġament molekulari (arranġament ordnat) l-ewwel żdied u mbagħad naqas. Meta l-konċentrazzjoni hija ta '5%, l-arranġament ordnat ta' molekuli HPMC huwa ottimali. Ir-raġuni għall-fenomenu ta 'hawn fuq tista' tkun dik biż-żieda tal-konċentrazzjoni ta 'HPMC, in-numru ta' nuklei tal-kristall fis-soluzzjoni li tifforma l-film jiżdied, u b'hekk jagħmel l-arranġament molekulari HPM aktar regolari. Meta l-konċentrazzjoni ta 'HPMC taqbeż il-5%, il-quċċata ta' diffrazzjoni XRD tiddgħajjef. Mill-perspettiva tal-arranġament tal-katina molekulari, meta l-konċentrazzjoni tal-HPMC hija kbira wisq, il-viskożità tas-soluzzjoni li tifforma l-film hija għolja wisq, u tagħmilha diffiċli għall-katini molekulari li jiċċaqalqu u ma jistgħux jiġu rranġati fil-ħin, u b'hekk jikkawżaw il-grad ta 'ordni tal-films HPMC naqas.

2.3.1.2 Propjetajiet mekkaniċi ta 'films irqaq HPMC taħt konċentrazzjonijiet differenti ta' soluzzjoni li jiffurmaw films.

Is-saħħa tat-tensjoni u t-titwil fil-waqfa tal-film jintużaw bħala l-kriterji biex jiġu ġġudikati l-proprjetajiet mekkaniċi tiegħu, u s-saħħa tat-tensjoni tirreferi għall-istress meta l-film jipproduċi d-deformazzjoni uniformi tal-plastik massima. It-titwil fil-waqfa huwa l-proporzjon tal-ispostament mat-tul oriġinali tal-film fil-waqfa. Il-kejl tal-proprjetajiet mekkaniċi tal-film jista 'jiġġudika l-applikazzjoni tiegħu f'xi oqsma.

Fig.2.2 L-effett ta 'kontenut differenti ta' HPMC fuq proprjetajiet mekkaniċi ta 'films HPMC

Minn Fig. 2.2, ix-xejra li qed tinbidel ta 'saħħa u titwil tat-tensjoni fil-waqfa tal-film HPMC taħt konċentrazzjonijiet differenti ta' soluzzjoni li tifforma film, jista 'jidher li s-saħħa tat-tensjoni u t-titwil fil-waqfa tal-film HPMC żdied l-ewwel biż-żieda ta' konċentrazzjoni ta 'soluzzjoni li tifforma film HPMC. Meta l-konċentrazzjoni tas-soluzzjoni hija ta '5%, il-proprjetajiet mekkaniċi tal-films HPMC huma aħjar. Dan għaliex meta l-konċentrazzjoni tal-likwidu li tifforma l-film hija baxxa, il-viskożità tas-soluzzjoni hija baxxa, l-interazzjoni bejn il-ktajjen molekulari hija relattivament dgħajfa, u l-molekuli ma jistgħux jiġu rranġati b'mod ordnat, u għalhekk il-kapaċità ta 'kristallizzazzjoni tal-film hija baxxa u l-proprjetajiet mekkaniċi tiegħu huma fqar; Meta l-konċentrazzjoni tal-likwidu li tifforma l-film hija ta '5%, il-proprjetajiet mekkaniċi jilħqu l-aqwa valur; Hekk kif il-konċentrazzjoni tal-likwidu li jifforma l-film qed tkompli tiżdied, l-ikkastjar u d-diffużjoni tas-soluzzjoni jsiru aktar diffiċli, li jirriżultaw fi ħxuna irregolari tal-film HPMC miksub u aktar difetti fil-wiċċ [60], li jirriżulta fi tnaqqis fil-proprjetajiet mekkaniċi tal-films HPMC. Għalhekk, il-konċentrazzjoni ta '5% soluzzjoni li tifforma film HPMC hija l-iktar adattata. Il-prestazzjoni tal-film miksub hija wkoll aħjar.

2.3.1.3 Propjetajiet ottiċi ta 'films irqaq HPMC taħt konċentrazzjonijiet differenti ta' soluzzjoni li jiffurmaw film

Fil-films tal-imballaġġ, it-trasmittanza ħafifa u ċ-ċpar huma parametri importanti li jindikaw it-trasparenza tal-film. Il-Figura 2.3 turi x-xejriet li qed jinbidlu ta 'trasmittanza u ċpar ta' films HPMC taħt konċentrazzjonijiet ta 'likwidu li jiffurmaw film differenti. Jista 'jidher miċ-ċifra li biż-żieda tal-konċentrazzjoni tas-soluzzjoni li tifforma film HPMC, it-trasmittanza tal-film HPMC naqset gradwalment, u d-daħna żdiedet b'mod sinifikanti biż-żieda tal-konċentrazzjoni tas-soluzzjoni li tifforma l-film.

Fig.2.3 L-effett ta 'kontenut differenti ta' HPMC fuq proprjetà ottika ta 'films HPMC

Hemm żewġ raġunijiet ewlenin: l-ewwel, mill-perspettiva tal-konċentrazzjoni tan-numru tal-fażi mxerrda, meta l-konċentrazzjoni hija baxxa, il-konċentrazzjoni tan-numru għandha effett dominanti fuq il-proprjetajiet ottiċi tal-materjal [61]. Għalhekk, biż-żieda tal-konċentrazzjoni tas-soluzzjoni li tifforma film HPMC, id-densitajiet tal-film huma mnaqqsa. It-trasmittanza tad-dawl naqset b'mod sinifikanti, u d-daħna żdiedet b'mod sinifikanti. It-tieni, mill-analiżi tal-proċess tat-teħid tal-films, jista 'jkun minħabba li l-film kien magħmul mill-metodu li jiffurmaw il-films tas-soluzzjoni. Iż-żieda fid-diffikultà tat-titwil twassal għat-tnaqqis tal-intoppi tal-wiċċ tal-film u t-tnaqqis tal-proprjetajiet ottiċi tal-film HPMC.

2.3.1.4 Solubilità tal-Ilma ta 'films irqaq HPMC taħt konċentrazzjonijiet ta' likwidu li jiffurmaw film differenti

Is-solubilità tal-ilma tal-films li jinħallu fl-ilma hija relatata mal-konċentrazzjoni tagħhom li tifforma l-films. Aqta 'films ta' 30mm × 30mm magħmula b'konċentrazzjonijiet differenti li jiffurmaw film, u immarka l-film b '"+" biex tkejjel il-ħin biex il-film jisparixxi kompletament. Jekk il-film imgeżwer jew jeħel mal-ħitan tal-beaker, erġa 'ttestja. Il-Figura 2.4 hija d-dijagramma tat-tendenza tas-solubilità tal-ilma tal-films HPMC taħt konċentrazzjonijiet ta 'likwidu li jiffurmaw film differenti. Jista 'jidher miċ-ċifra li biż-żieda tal-konċentrazzjoni tal-likwidu li jiffurmaw il-film, il-ħin li jinħall fl-ilma tal-films HPMC isir itwal, u jindika li s-solubilità tal-ilma tal-films HPMC tonqos. Huwa spekulat li r-raġuni tista 'tkun li biż-żieda tal-konċentrazzjoni tas-soluzzjoni li tifforma l-film HPMC, il-viskożità tas-soluzzjoni tiżdied, u l-forza intermolekulari ssaħħaħ wara l-ġelazzjoni, li tirriżulta fit-tnaqqis tad-diffużività tal-film HPMC fl-ilma u t-tnaqqis fis-solubilità tal-ilma.

Fig.2.4 L-effett ta 'kontenut differenti ta' HPMC fuq is-solubilità tal-ilma ta 'films HPMC

2.3.2 Effett tat-temperatura tal-formazzjoni tal-films fuq films irqaq HPMC

2.3.2.1 xejriet xrd ta 'films irqaq HPMC f'film differenti li jiffurmaw temperaturi

Fig.2.5 XRD ta 'films HPMC taħt temperatura differenti li tifforma film

Il-Figura 2.5 turi l-mudelli XRD ta 'films irqaq HPMC f'temperaturi li jiffurmaw film differenti. Żewġ qċaċet ta 'diffrazzjoni f'9.5 ° u 20.4 ° ġew analizzati għall-film HPMC. Mill-perspettiva tal-intensità tal-qċaċet ta 'diffrazzjoni, biż-żieda tat-temperatura li tifforma l-film, il-quċċati ta' diffrazzjoni fiż-żewġ postijiet żdiedu l-ewwel u mbagħad iddgħajfu, u l-abilità ta 'kristallizzazzjoni żdiedet l-ewwel u mbagħad naqset. Meta t-temperatura li tifforma l-film kienet ta '50 ° C, l-arranġament ordnat ta 'molekuli HPMC mill-perspettiva tal-effett tat-temperatura fuq in-nukleazzjoni omoġenja, meta t-temperatura hija baxxa, il-viskożità tas-soluzzjoni hija għolja, ir-rata ta' tkabbir tan-nuklei tal-kristall hija żgħira, u l-kristallizzazzjoni hija diffiċli; Hekk kif it-temperatura li tifforma l-film tiżdied gradwalment, ir-rata ta 'nukleazzjoni tiżdied, il-moviment tal-katina molekulari jiġi aċċellerat, il-katina molekulari hija faċilment irranġata madwar in-nukleu tal-kristall b'mod ordnat, u huwa iktar faċli li tifforma kristallizzazzjoni, u għalhekk il-kristallizzazzjoni tilħaq il-valur massimu f'ċerta temperatura; Jekk it-temperatura li tifforma l-film hija għolja wisq, il-moviment molekulari huwa vjolenti wisq, il-formazzjoni tan-nukleu tal-kristall hija diffiċli, u l-formazzjoni tal-effiċjenza nukleari hija baxxa u huwa diffiċli li tifforma kristalli [62,63]. Għalhekk, il-kristallinità tal-films HPMC tiżdied l-ewwel u mbagħad tonqos biż-żieda tat-temperatura li tifforma l-film.

2.3.2.2 Propjetajiet mekkaniċi ta 'films irqaq HPMC f'film differenti li jiffurmaw temperaturi

Il-bidla tat-temperatura li tifforma l-film se jkollha ċertu grad ta 'influwenza fuq il-proprjetajiet mekkaniċi tal-film. Il-Figura 2.6 turi t-tendenza li qed tinbidel ta 'saħħa tat-tensjoni u titwil fil-waqfa ta' films HPMC f'temperaturi differenti li jiffurmaw film. Fl-istess ħin, hija wriet xejra ta 'żieda fl-ewwel u mbagħad tonqos. Meta t-temperatura li tifforma l-film kienet ta '50 ° C, is-saħħa tat-tensjoni u t-titwil fil-waqfa tal-film HPMC laħqu l-valuri massimi, li kienu 116 MPa u 32%, rispettivament.

Fig.2.6 L-effett tat-temperatura li tifforma film fuq il-proprjetajiet mekkaniċi tal-films HPMC

Mill-perspettiva tal-arranġament molekulari, iktar ikun kbir l-arranġament ordnat tal-molekuli, aħjar tkun is-saħħa tat-tensjoni [64]. Minn Fig. 2.5 XRD xejriet ta 'films HPMC f'temperaturi ta' formazzjoni ta 'films differenti, jista' jidher li biż-żieda tat-temperatura tal-formazzjoni tal-film, l-arranġament ordnat tal-molekuli HPMC l-ewwel jiżdied u mbagħad jonqos. Meta t-temperatura tal-formazzjoni tal-film hija ta '50 ° C, il-grad ta 'arranġament ordnat huwa l-akbar, u għalhekk is-saħħa tat-tensjoni tal-films HPMC l-ewwel tiżdied u mbagħad tonqos biż-żieda tat-temperatura li tifforma l-film, u l-valur massimu jidher fil-film li jifforma temperatura ta' 50 ℃. It-titwil fil-brejk juri xejra ta 'żieda fl-ewwel u mbagħad tonqos. Ir-raġuni tista 'tkun li biż-żieda tat-temperatura, l-arranġament ordnat tal-molekuli l-ewwel jiżdied u mbagħad jonqos, u l-istruttura kristallina ffurmata fil-matriċi tal-polimeru hija mxerrda fil-matriċi tal-polimeru mhux kristallizzata. Fil-matriċi, hija ffurmata struttura fiżiku ta 'cross-linked, li għandha ċertu rwol fit-twebbis [65], u b'hekk tippromwovi t-titwil fil-waqfa tal-film HPMC biex tidher quċċata fit-temperatura tal-formazzjoni tal-film ta '50 ° C.

2.3.2.3 Propjetajiet ottiċi ta 'films HPMC f'temperaturi ta' films differenti li jiffurmaw

Il-Figura 2.7 hija l-kurva tal-bidla tal-proprjetajiet ottiċi tal-films HPMC f'temperaturi li jiffurmaw film differenti. Jista 'jidher miċ-ċifra li biż-żieda tat-temperatura li tifforma l-film, it-trasmittanza tal-film HPMC tiżdied gradwalment, iċ-ċpar jonqos gradwalment, u l-proprjetajiet ottiċi tal-film HPMC gradwalment isiru aħjar.

Fig.2.7 L-effett tat-temperatura li tifforma film fuq il-proprjetà ottika ta 'HPMC

Skond l-influwenza tat-temperatura u l-molekuli tal-ilma fuq il-film [66], meta t-temperatura tkun baxxa, molekuli tal-ilma jeżistu fl-HPMC fil-forma ta 'ilma marbut, iżda dan l-ilma marbut se jivvalilizza gradwalment, u l-HPMC jinsab fi stat tal-ħġieġ. Il-volatilizzazzjoni tal-film tifforma toqob fl-HPMC, u mbagħad it-tifrix huwa ffurmat fit-toqob wara irradjazzjoni ħafifa [67], u għalhekk it-trasmittanza ħafifa tal-film hija baxxa u d-daħna hija għolja; Hekk kif tiżdied it-temperatura, is-segmenti molekulari ta 'HPMC jibdew jiċċaqalqu, it-toqob iffurmati wara l-volatilizzazzjoni ta' l-ilma jimtlew, it-toqob jonqsu gradwalment, il-grad ta 'tifrix tad-dawl fit-toqob jonqos, u t-trasmittanza tiżdied [68], u għalhekk it-trasmissjoni ħafifa tal-film tiżdied u t-tnaqqis fil-haze.

2.3.2.4 Solubilità tal-Ilma ta 'films HPMC f'temperaturi ta' films differenti li jiffurmaw

Il-Figura 2.8 turi l-kurvi tas-solubilità tal-ilma tal-films HPMC f'temperaturi differenti li jiffurmaw film. Jista 'jidher miċ-ċifra li l-ħin tas-solubilità tal-ilma tal-films HPMC jiżdied biż-żieda ta' temperatura li tifforma film, jiġifieri, is-solubilità tal-ilma tal-films HPMC issir agħar. Biż-żieda ta 'temperatura li tifforma l-film, ir-rata ta' evaporazzjoni ta 'molekuli ta' l-ilma u r-rata ta 'ġelazzjoni hija aċċellerata, il-moviment ta' ktajjen molekulari huwa aċċellerat, l-ispazjar molekulari jitnaqqas, u l-arranġament molekulari fuq il-wiċċ tal-film huwa aktar dens, li jagħmilha diffiċli għall-molekuli tal-ilma biex jidħlu bejn il-molekuli HPMC. Is-solubilità fl-ilma titnaqqas ukoll.

Fig.2.8 L-effett tat-temperatura li tifforma film fuq is-solubilità tal-ilma tal-film HPMC

2.4 Sommarju ta 'dan il-kapitolu

F'dan il-kapitolu, hydroxypropyl methylcellulose intuża bħala materja prima biex tħejji film ta 'l-imballaġġ li jinħall fl-ilma HPMC permezz ta' metodu ta 'ffurmar tal-films. Il-kristallinità tal-film HPMC ġiet analizzata permezz ta 'diffrazzjoni XRD; Il-proprjetajiet mekkaniċi tal-film tal-imballaġġ li jinħall fl-ilma HPMC ġew ittestjati u analizzati minn magna ta 'ttestjar tat-tensjoni universali mikro-elettronika, u l-proprjetajiet ottiċi tal-film HPMC ġew analizzati minn tester taċ-ċpar ta' trasmissjoni ħafifa. Il-ħin ta 'dissoluzzjoni fl-ilma (ħin ta' solubilità fl-ilma) jintuża biex tanalizza s-solubilità tal-ilma tagħha. Il-konklużjonijiet li ġejjin huma meħuda mir-riċerka ta 'hawn fuq:

1) Il-proprjetajiet mekkaniċi tal-films tal-HPMC l-ewwel żdiedu u mbagħad naqsu biż-żieda tal-konċentrazzjoni tas-soluzzjoni li tifforma l-film, u l-ewwel żdiedet u mbagħad naqsu biż-żieda tat-temperatura li tifforma l-film. Meta l-konċentrazzjoni tas-soluzzjoni li tifforma film HPMC kienet ta '5% u t-temperatura li tifforma l-film kienet ta' 50 ° C, il-proprjetajiet mekkaniċi tal-film huma tajbin. F'dan iż-żmien, is-saħħa tat-tensjoni hija ta 'madwar 116MPa, u t-titwil huwa ta' madwar 31%;

2) il-proprjetajiet ottiċi tal-films HPMC jonqsu biż-żieda tal-konċentrazzjoni tas-soluzzjoni li tifforma l-film, u jiżdiedu gradwalment biż-żieda tat-temperatura li tifforma l-film; Ikkunsidra b'mod komprensiv li l-konċentrazzjoni tas-soluzzjoni li tifforma l-film m'għandhiex taqbeż il-5%, u t-temperatura li tifforma l-film m'għandhiex taqbeż il-50 ° C

3) Is-solubilità tal-ilma tal-films HPMC wriet xejra 'l isfel biż-żieda tal-konċentrazzjoni tas-soluzzjoni li tifforma l-film u ż-żieda tat-temperatura li tifforma l-film. Meta ntużaw il-konċentrazzjoni ta '5% soluzzjoni li tifforma film HPMC u t-temperatura li tifforma l-film ta '50 ° C, il-ħin li jwaqqa' l-ilma tal-film kien ta '55 minuta.

Kapitolu 3 Effetti tal-plastiċizzaturi fuq films ta 'ppakkjar li jinħallu fl-ilma HPMC

3.1 Introduzzjoni

Bħala tip ġdid ta 'materjal naturali tal-polimeru HPMC li jinħall fl-ilma għandu prospett ta' żvilupp tajjeb. Hydroxypropyl methylcellulose huwa derivattiv naturali taċ-ċelluloża. Huwa mhux tossiku, li ma jniġġx, jiġġedded, kimikament stabbli, u għandu proprjetajiet tajbin. Solubbli fl-ilma u jiffurmaw il-film, huwa materjal potenzjali tal-imballaġġ li jinħall fl-ilma.

Il-kapitolu preċedenti ddiskuta l-preparazzjoni tal-film tal-imballaġġ li jinħall fl-ilma HPMC billi uża hydroxypropyl methylcellulose bħala materja prima permezz ta 'metodu li jiffurmaw il-film, u l-effett tal-konċentrazzjoni likwida li tifforma film u temperatura li tifforma film fuq il-film ta' l-imballaġġ li jinħall l-ilma. Impatt dwar il-prestazzjoni. Ir-riżultati juru li s-saħħa tat-tensjoni tal-film hija ta 'madwar 116MPa u li t-titwil fil-waqfa huwa 31% taħt il-konċentrazzjoni ottimali u l-kundizzjonijiet tal-proċess. L-ebusija ta 'films bħal dawn hija fqira f'xi applikazzjonijiet u teħtieġ aktar titjib.

F'dan il-kapitolu, hydroxypropyl methylcellulose għadu użat bħala materja prima, u l-film tal-imballaġġ li jinħall fl-ilma huwa ppreparat permezz ta 'metodu li jifforma l-films tas-soluzzjoni. , titwil fil-waqfa), proprjetajiet ottiċi (trasmittanza, ċpar) u solubilità fl-ilma.

3.2 Dipartiment Esperimentali

3.2.1 Materjali u strumenti sperimentali

Tabella 3.1 Materjali u speċifikazzjonijiet sperimentali

Tabella 3.2 Strumenti u speċifikazzjonijiet sperimentali

3.2.2 Preparazzjoni tal-kampjun

1) użin: jiżen ċertu ammont ta 'hydroxypropyl methylcellulose (5%) u sorbitol (0.05%, 0.15%, 0.25%, 0.35%, 0.45%) b'bilanċ elettroniku, u uża siringa biex ikejjel l-alkoħol tal-gliċerol (0.25%, 0.35%, 0.45%).

2) Dissoluzzjoni: Żid l-hydroxypropyl methylcellulose miżun fl-ilma dejonizzat ippreparat, ħawwad f'temperatura u pressjoni normali sakemm tinħall kompletament, u mbagħad żid gliċerol jew sorbitol fi frazzjonijiet tal-massa differenti rispettivament. Fis-soluzzjoni ta 'hydroxypropyl metilcellulose, ħawwad għal perjodu ta' żmien biex tagħmilha mħallta b'mod uniformi, u ħalliha toqgħod għal 5 minuti (defoaming) biex tikseb ċerta konċentrazzjoni ta 'likwidu li jifforma l-film.

3) Teħid ta 'films: Injetta l-likwidu li jifforma l-film f'dixx tal-ħġieġ Petri u titfa' biex tifforma film, ħalliha toqgħod għal ċertu perjodu ta 'żmien biex tagħmilha ġel, u mbagħad poġġih f'forn li jnixxef blast biex jinxef u jifforma film biex jagħmel film bi ħxuna ta' 45 μm. Wara li l-film jitqiegħed f'kaxxa tat-tnixxif għall-użu.

3.2.3 Karatterizzazzjoni u Ittestjar tal-Prestazzjoni

3.2.3.1 Analiżi tal-Ispettroskopija ta 'Assorbiment Infrared (FT-IR)

Spettroskopija ta 'assorbiment infra-aħmar (FTIR) hija metodu qawwi biex tikkaratterizza l-gruppi funzjonali li jinsabu fl-istruttura molekulari u biex tidentifika gruppi funzjonali. L-ispettru ta 'assorbiment infra-aħmar tal-film tal-imballaġġ HPMC ġie mkejjel bl-użu ta' spettrometru infra-aħmar ta 'Nicolet 5700 Fourier li jittrasforma prodott minn korporazzjoni termoelettrika. Il-metodu tal-film irqiq intuża f'dan l-esperiment, il-firxa tal-iskannjar kienet ta '500-4000 cm-1, u n-numru ta' skennjar kien 32. Il-films tal-kampjun ġew imnixxfa f'forn li jnixxef f'50 ° C għal 24 siegħa għal spettroskopija infra-aħmar.

3.2.3.2 Difrazzjoni tar-raġġi X ta 'angolu wiesa' (XRD) Analiżi: L-istess bħal 2.2.3.1

3.2.3.3 Determinazzjoni tal-proprjetajiet mekkaniċi

Is-saħħa tat-tensjoni u t-titwil fil-waqfa tal-film jintużaw bħala parametri biex jiġu ġġudikati l-proprjetajiet mekkaniċi tiegħu. It-titwil fil-waqfa huwa l-proporzjon tal-ispostament mat-tul oriġinali meta l-film ikun miksur, f '%. Bl-użu tal-magna tal-ittestjar elettronika tat-tensjoni elettronika ta 'l-INSTRON (5943) ta' tagħmir ta 'ttestjar ta' l-INSTRON (Shanghai), skond il-metodu tat-test GB13022-92 għal proprjetajiet tat-tensjoni ta 'films tal-plastik, jittestjaw f'25 ° C, 50% kundizzjonijiet RH, jagħżlu kampjuni bi ħxuna uniformi u wiċċ nadif mingħajr impuritajiet huma ttestjati.

3.2.3.4 Determinazzjoni tal-Propjetajiet Ottiċi: L-istess bħal 2.2.3.3

3.2.3.5 Determinazzjoni tas-Solubilità tal-Ilma

Aqta 'film ta' 30mm × 30mm bi ħxuna ta 'madwar 45μm, żid 100ml ta' ilma ma 'bekk ta' 200ml, poġġi l-film fiċ-ċentru tal-wiċċ tal-ilma li għadu, u kejjel il-ħin biex il-film jisparixxi kompletament [56]. Kull kampjun ġie mkejjel 3 darbiet u l-valur medju ttieħed, u l-unità kienet min.

3.2.4 Ipproċessar tad-Dejta

Id-dejta sperimentali ġiet ipproċessata minn Excel, u l-graff ġie mfassal mis-softwer tal-oriġini.

3.3 Riżultati u diskussjoni

3.3.1 Effetti tal-gliċerol u sorbitol fuq l-ispettru ta 'assorbiment infra-aħmar tal-films HPMC

(a) gliċerol (b) sorbitol

Fig.3.1 ft-ir tal-films HPMC taħt gliċerol differenti jew sorbitolum concentrat

Spettroskopija ta 'assorbiment infra-aħmar (FTIR) hija metodu qawwi biex tikkaratterizza l-gruppi funzjonali li jinsabu fl-istruttura molekulari u biex tidentifika gruppi funzjonali. Il-Figura 3.1 turi l-ispettri infra-aħmar ta 'films HPMC b'żieda differenti ta' gliċerol u sorbitol. Jista 'jidher miċ-ċifra li l-qċaċet tal-vibrazzjoni tal-iskeletru karatteristiċi tal-films HPMC huma prinċipalment fiż-żewġ reġjuni: 2600 ~ 3700cm-1 u 750 ~ 1700cm-1 [57-59], 3418cm-1

Il-faxex ta 'assorbiment fil-viċin huma kkawżati mill-vibrazzjoni tat-tiġbid tal-bond OH, 2935cm-1 huwa l-quċċata ta' assorbiment ta '-CH2, 1050cm-1 huwa l-quċċata ta' assorbiment ta '-CO- u -Coc- fuq il-gruppi idrossiliċi primarji u sekondarji, u 1657cm-1 huwa l-quċċata ta' assorbiment tal-grupp idroxypropropyl. Il-quċċata ta 'assorbiment tal-grupp idrossiliku fil-vibrazzjoni tat-tiġbid tal-qafas, 945cm-1 huwa l-quċċata ta' assorbiment tat-tbandil ta '-CH3 [69]. Il-quċċati ta 'l-assorbiment f'1454cm-1, 1373cm-1, 1315cm-1 u 945cm-1 huma assenjati għall-vibrazzjonijiet asimmetriċi, ta' deformazzjoni simmetrika, vibrazzjonijiet ta 'liwja fil-pjan u barra mill-pjan ta' -CH3, rispettivament [18]. Wara l-plastiċizzazzjoni, l-ebda qċaċet ta 'assorbiment ġodda ma dehru fl-ispettru infra-aħmar tal-film, li jindika li l-HPMC ma għaddax minn bidliet essenzjali, jiġifieri, il-plastifikant ma qeredx l-istruttura tiegħu. Biż-żieda tal-gliċerol, il-quċċata tal-vibrazzjoni tat-tiġbid ta '-OH f'3418cm-1 tal-film HPMC iddgħajfet, u l-quċċata ta' assorbiment f'1657cm-1, il-quċċati ta 'assorbiment ta' 1050cm-1 jiddgħajfu, u l-quċċati ta 'assorbiment ta' -ko- u -coc-coc-fuq il-gruppi ta 'idroxil primarji u sekondarji jiddgħajfu; Biż-żieda ta 'sorbitol mal-film HPMC, il-qċaċet tal-vibrazzjoni tat-tiġbid ta' 3418cm-1 imdgħajfa, u l-quċċati ta 'assorbiment fl-1657cm-1 iddgħajfu. - Il-bidliet ta 'dawn il-quċċati ta' assorbiment huma kkawżati prinċipalment minn effetti induttivi u twaħħil intermolekulari ta 'l-idroġenu, li jagħmluhom jinbidlu mal-faxex -CH3 u -CH2 li jmissu magħhom. Minħabba żgħar, l-inserzjoni ta 'sustanzi molekulari tfixkel il-formazzjoni ta' bonds intermolekulari ta 'l-idroġenu, u għalhekk is-saħħa tat-tensjoni tal-film plastiċizzat tonqos [70].

3.3.2 Effetti tal-gliċerol u sorbitol fuq ix-xejriet XRD tal-films HPMC

(a) gliċerol (b) sorbitol

Fig.3.2 XRD ta 'films HPMC taħt gliċerol differenti jew sorbitolum concentra

Id-diffrazzjoni tar-raġġi X b'angolu wiesa '(XRD) tanalizza l-istat kristallin ta' sustanzi fil-livell molekulari. Id-diffrattometru tar-raġġi X tat-tip ARL / XTRA prodott minn Thermo Arl Company fl-Isvizzera ntuża għad-determinazzjoni. Il-Figura 3.2 huma l-mudelli XRD ta 'films HPMC b'żidiet differenti ta' gliċerol u sorbitol. Biż-żieda ta 'gliċerol, l-intensità tal-quċċati ta' diffrazzjoni f'9.5 ° u 20.4 ° it-tnejn iddgħajfu; Biż-żieda ta 'sorbitol, meta l-ammont ta' żieda kien ta '0.15%, il-quċċata ta' diffrazzjoni ta '9.5 ° ġiet imsaħħa, u l-quċċata ta' diffrazzjoni ta '20.4 ° kienet imdgħajfa, iżda t-total tal-intensità tal-quċċata ta' diffrazzjoni kienet inqas minn dik tal-film HPMC mingħajr sorbitol. Biż-żieda kontinwa ta 'sorbitol, il-quċċata ta' diffrazzjoni f'9.5 ° iddgħajfet mill-ġdid, u l-quċċata ta 'diffrazzjoni f'20,4 ° ma nbidlitx b'mod sinifikanti. Dan għaliex iż-żieda ta 'molekuli żgħar ta' gliċerol u sorbitol tfixkel l-arranġament ordnat ta 'ktajjen molekulari u teqred l-istruttura tal-kristall oriġinali, u b'hekk tnaqqas il-kristallizzazzjoni tal-film. Jista 'jidher miċ-ċifra li l-gliċerol għandu influwenza kbira fuq il-kristallizzazzjoni tal-films HPMC, li jindika li l-gliċerol u l-HPMC għandhom kompatibilità tajba, filwaqt li s-sorbitol u l-HPMC għandhom kompatibilità ħażina. Mill-analiżi strutturali tal-plastiċizzanti, is-sorbitol għandu struttura ta 'ċirku taz-zokkor simili għal dik taċ-ċelluloża, u l-effett ta' tfixkil steriku tiegħu huwa kbir, li jirriżulta f'interpenetrazzjoni dgħajfa bejn il-molekuli ta 'sorbitol u l-molekuli taċ-ċelluloża, u għalhekk għandu ftit effett fuq il-kristallizzazzjoni taċ-ċelluloża.

[48].

3.3.3 Effetti tal-gliċerol u sorbitol fuq il-proprjetajiet mekkaniċi tal-films HPMC

Is-saħħa tat-tensjoni u t-titwil fil-waqfa tal-film jintużaw bħala parametri biex jiġġudikaw il-proprjetajiet mekkaniċi tiegħu, u l-kejl tal-proprjetajiet mekkaniċi jista 'jiġġudika l-applikazzjoni tagħha f'ċerti oqsma. Il-Figura 3.3 turi l-bidla fis-saħħa tat-tensjoni u t-titwil fil-waqfa tal-films HPMC wara li żiedu l-plastiċizzanti.

Fig.3.3 L-effett tal-gliċerol jew sorbitolumon fuq il-proprjetajiet tal-magna tal-films HPMC

Jista 'jidher mill-Figura 3.3 (a) li biż-żieda ta' gliċerol, it-titwil fil-waqfa tal-film HPMC l-ewwel jiżdied u mbagħad jonqos, filwaqt li s-saħħa tat-tensjoni l-ewwel tonqos malajr, imbagħad tiżdied bil-mod u mbagħad tkompli tonqos. It-titwil fil-waqfa tal-film HPMC żdied l-ewwel u mbagħad naqas, minħabba li l-gliċerol għandu aktar gruppi idrofiliċi, li jagħmel il-molekuli materjali u tal-ilma għandhom effett ta 'idratazzjoni qawwi [71], u b'hekk itejbu l-flessibilità tal-film. Biż-żieda kontinwa ta 'żieda tal-gliċerol, it-titwil fil-waqfa tal-film HPMC jonqos, dan huwa minħabba li l-gliċerol jagħmel id-distakk tal-katina molekulari HPMC ikbar, u t-taħbil bejn il-makromolekuli huwa mnaqqas, u l-film huwa suxxettibbli li jkisser meta l-film huwa enfasizzat, b'hekk tnaqqas l-elongazzjoni fil-ksur tal-film. Ir-raġuni għat-tnaqqis mgħaġġel tas-saħħa tat-tensjoni hija: iż-żieda ta 'molekuli żgħar ta' gliċerol tfixkel l-arranġament mill-qrib bejn il-ktajjen molekulari HPMC, idgħajjef il-forza ta 'interazzjoni bejn makromolekuli, u tnaqqas is-saħħa tat-tensjoni tal-film; Is-saħħa tat-tensjoni Żieda żgħira, mill-perspettiva tal-arranġament tal-katina molekulari, il-gliċerol xieraq iżid il-flessibilità tal-ktajjen molekulari HPMC sa ċertu punt, jippromwovi l-arranġament tal-ktajjen molekulari tal-polimeru, u jagħmel is-saħħa tat-tensjoni tal-film tiżdied ftit; Madankollu, meta jkun hemm wisq gliċerol, il-ktajjen molekulari jiġu rranġati fl-istess ħin bħall-arranġament ordnat, u r-rata ta 'rranġament hija ogħla minn dik tal-arranġament ordnat [72], li tnaqqas il-kristallizzazzjoni tal-film, li tirriżulta f'saħħa tensili baxxa tal-film HPMC. Peress li l-effett li jtaffi huwa għad-detriment tas-saħħa tat-tensjoni tal-film HPMC, l-ammont ta 'gliċerol miżjud m'għandux ikun wisq.

Kif muri fil-Figura 3.3 (b), biż-żieda ta 'sorbitol, it-titwil fil-waqfa tal-film HPMC żdied l-ewwel u mbagħad naqas. Meta l-ammont ta 'sorbitol kien ta' 0.15%, it-titwil fil-waqfa tal-film HPMC laħaq 45%, u mbagħad it-titwil fil-waqfa tal-film naqas gradwalment. Is-saħħa tat-tensjoni tonqos malajr, u mbagħad tvarja madwar 50MP biż-żieda kontinwa ta 'sorbitol. Jista 'jidher li meta l-ammont ta' sorbitol miżjud huwa ta '0.15%, l-effett tal-plastiċizzazzjoni huwa l-aħjar. Dan minħabba li ż-żieda ta 'molekuli żgħar ta' sorbitol tfixkel l-arranġament regolari ta 'ktajjen molekulari, li jagħmel id-distakk bejn molekuli akbar, il-forza ta' interazzjoni titnaqqas, u l-molekuli huma faċli biex jiżżerżqu, u għalhekk it-titwil fil-waqfa tal-film jiżdied u t-tnaqqis tal-qawwa tat-tensjoni. Hekk kif l-ammont ta 'sorbitol kompla jiżdied, it-titwil fil-waqfa tal-film naqas mill-ġdid, minħabba li l-molekuli żgħar ta' sorbitol ġew imxerrda bis-sħiħ bejn il-makromolekuli, li rriżulta fit-tnaqqis gradwali tal-punti ta 'tħabbil bejn il-makromolekuli u t-tnaqqis fit-tawwil fil-waqfa tal-film.

Tqabbel l-effetti tal-plastiċizzanti tal-gliċerol u s-sorbitol fuq films HPMC, li żżid 0.15% gliċerol jista 'jżid it-titwil fil-waqfa tal-film għal madwar 50%; Filwaqt li żżid 0.15% sorbitol jista 'jżid biss it-titwil fil-waqfa tal-film ir-rata tilħaq madwar 45%. Il-qawwa tat-tensjoni naqset, u t-tnaqqis kien iżgħar meta ġie miżjud il-gliċerol. Jista 'jidher li l-effett tal-plastiċizzanti tal-gliċerol fuq il-film HPMC huwa aħjar minn dak ta' Sorbitol.

3.3.4 Effetti tal-gliċerol u sorbitol fuq il-proprjetajiet ottiċi tal-films HPMC

(a) gliċerol (b) sorbitol

Fig.3.4 L-effett tal-gliċerol jew il-proprjetà ottika tas-sorbitolumon tal-films HPMC

Trasmittanza ħafifa u ċpar huma parametri importanti tat-trasparenza tal-film tal-imballaġġ. Il-viżibbiltà u ċ-ċarezza tal-oġġetti ppakkjati jiddependu prinċipalment fuq it-trasmittanza tad-dawl u ċ-ċpar tal-film tal-imballaġġ. Kif muri fil-Figura 3.4, iż-żieda ta 'gliċerol u sorbitol affettwat it-tnejn il-proprjetajiet ottiċi tal-films HPMC, speċjalment id-daħna. Il-Figura 3.4 (a) hija graff li juri l-effett taż-żieda tal-gliċerol fuq il-proprjetajiet ottiċi tal-films HPMC. Biż-żieda tal-gliċerol, it-trasmittanza tal-films HPMC żdiedet l-ewwel u mbagħad naqset, u laħqet valur massimu ta 'madwar 0.25%; Id-daħna żdiedet malajr u mbagħad bil-mod. Jista 'jidher mill-analiżi ta' hawn fuq li meta l-ammont ta 'gliċerol huwa 0.25%, il-proprjetajiet ottiċi tal-film huma aħjar, u għalhekk l-ammont ta' żieda ta 'gliċerol m'għandux jaqbeż 0.25%. Il-Figura 3.4 (b) hija graff li juri l-effett tas-sorbitol fuq il-proprjetajiet ottiċi tal-films HPMC. Jista 'jidher miċ-ċifra li biż-żieda ta' sorbitol, id-daħna tal-films HPMC tiżdied l-ewwel, imbagħad tonqos bil-mod u mbagħad tiżdied, u t-trasmittanza tiżdied l-ewwel u mbagħad tiżdied. Tnaqqas, u t-trasmittanza tad-dawl u ċ-ċpar dehru qċaċet fl-istess ħin meta l-ammont ta 'sorbitol kien ta' 0.45%. Jista 'jidher li meta l-ammont ta' sorbitol miżjud huwa bejn 0.35 u 0.45%, il-proprjetajiet ottiċi tiegħu huma aħjar. Meta mqabbel l-effetti tal-gliċerol u s-sorbitol fuq il-proprjetajiet ottiċi tal-films HPMC, jista 'jidher li s-sorbitol għandu ftit effett fuq il-proprjetajiet ottiċi tal-films.

B'mod ġenerali, materjali bi trasmittanza tad-dawl għoli se jkollhom ċpar aktar baxx, u viċi versa, iżda dan mhux dejjem il-każ. Xi materjali għandhom trasmittanza ta 'dawl għoli iżda wkoll valuri għoljin ta' ċpar, bħal films irqaq bħal Frosted Glass [73]. Il-film ippreparat f'dan l-esperiment jista 'jagħżel l-ammont tal-plastifikanti u ż-żieda xierqa skont il-bżonnijiet.

3.3.5 Effetti tal-gliċerol u sorbitol fuq is-solubilità tal-ilma tal-films HPMC

(a) Glycerol （B） Sorbitol

Fig.3.5 L-Effett tas-Solubilità tal-Ilma tal-Glycerol jew Sorbitolumon tal-Films HPMC

Il-Figura 3.5 turi l-effett tal-gliċerol u s-sorbitol fuq is-solubilità tal-ilma tal-films HPMC. Jista 'jidher miċ-ċifra li biż-żieda tal-kontenut tal-plastifikanti, il-ħin tas-solubilità tal-ilma tal-film HPMC huwa mtawwal, jiġifieri, is-solubilità tal-ilma tal-film HPMC tonqos gradwalment, u l-gliċerol għandu impatt akbar fuq is-solubilità tal-ilma tal-film HPMC minn Sorbitol. Ir-raġuni għaliex hydroxypropyl methylcellulose għandha solubilità tajba fl-ilma hija minħabba l-eżistenza ta 'numru kbir ta' gruppi idrossili fil-molekula tagħha. Mill-analiżi tal-ispettru infra-aħmar, jista 'jidher li biż-żieda ta' gliċerol u sorbitol, il-quċċata tal-vibrazzjoni hydroxyl tal-film HPMC tiddgħajjef, u tindika li n-numru ta 'gruppi ta' idrossili fil-molekula HPMC jonqos u l-grupp idrofili jonqos, għalhekk is-solubilità tal-ilma jonqos.

3.4 Taqsimiet ta 'dan il-kapitolu

Permezz tal-analiżi tal-prestazzjoni t'hawn fuq tal-films tal-HPMC, jista 'jidher li l-plastiċizzanti gliċerol u sorbitol itejbu l-proprjetajiet mekkaniċi tal-films HPMC u jżidu t-titwil fil-waqfa tal-films. Meta ż-żieda ta 'gliċerol hija ta' 0.15%, il-proprjetajiet mekkaniċi tal-films HPMC huma relattivament tajbin, is-saħħa tat-tensjoni hija ta 'madwar 60MPa, u t-titwil fil-waqfa huwa ta' madwar 50%; Meta ż-żieda tal-gliċerol tkun 0.25%, il-proprjetajiet ottiċi huma aħjar. Meta l-kontenut ta 'sorbitol huwa 0.15%, is-saħħa tat-tensjoni tal-film HPMC hija ta' madwar 55MPa, u t-titwil fil-waqfa jiżdied għal madwar 45%. Meta l-kontenut ta 'sorbitol huwa 0.45%, il-proprjetajiet ottiċi tal-film huma aħjar. Iż-żewġ plastiċizzanti naqqsu s-solubilità tal-ilma tal-films HPMC, filwaqt li s-sorbitol kellu inqas effett fuq is-solubilità tal-ilma tal-films HPMC. Il-paragun tal-effetti taż-żewġ plastiċizzanti fuq il-proprjetajiet tal-films HPMC juri li l-effett tal-plastiċizzanti tal-gliċerol fuq il-films HPMC huwa aħjar minn dak ta 'Sorbitol.

Kapitolu 4 Effetti ta 'aġenti ta' crosslinking fuq films ta 'ppakkjar li jinħallu fl-ilma HPMC

4.1 Introduzzjoni

Hydroxypropyl methylcellulose fih ħafna gruppi idrossiliċi u gruppi ta 'idrossipropoxy, u għalhekk għandha solubilità tajba fl-ilma. Din il-karta tuża s-solubilità tajba tal-ilma tagħha biex tħejji film ġdid ta 'ppakkjar aħdar u favur l-ambjent li jinħall fl-ilma. Skont l-applikazzjoni tal-film li jinħall fl-ilma, hija meħtieġa xoljiment mgħaġġel tal-film li jinħall fl-ilma fil-biċċa l-kbira tal-applikazzjonijiet, imma xi kultant ix-xoljiment imdewwem huwa mixtieq ukoll [21].

Għalhekk, f'dan il-kapitolu, glutaraldehyde jintuża bħala l-aġent ta 'cross-linking modifikat għall-film tal-imballaġġ li jinħall fl-ilma ta' hydroxypropyl metilcellulose, u l-wiċċ tiegħu huwa marbut biex jimmodifika l-film biex inaqqas is-solubilità tal-ilma tal-film u jdewwem il-ħin ta 'solubilità fl-ilma. L-effetti ta 'żidiet differenti ta' volum ta 'glutaraldehyde fuq is-solubilità tal-ilma, il-proprjetajiet mekkaniċi u l-proprjetajiet ottiċi ta' films ta 'hydroxypropyl metilcellulose ġew studjati prinċipalment.

4.2 Parti Esperimentali

4.2.1 Materjali u strumenti sperimentali

Tabella 4.1 Materjali u speċifikazzjonijiet sperimentali

4.2.2 Preparazzjoni tal-kampjuni

1) użin: iżen ċertu ammont ta 'hydroxypropyl metilcellulose (5%) b'bilanċ elettroniku;

2) Dissoluzzjoni: L-idrossipropil metilċelluloża miżuned huwa miżjud mal-ilma dejonizzat ippreparat, imħawwad f'temperatura tal-kamra u pressjoni sakemm jinħall kompletament, u mbagħad ammonti differenti ta 'glutaraldehyde (0.19% 0.25% 0.25% 0.31%, 0.38%, 0.44%), ħawwad indaqs, ħawwad Ammonti miżjuda tal-glutaraldehyde huma miksuba;

3) Teħid ta 'films: Injetta l-film li jifforma likwidu fil-platt tal-ħġieġ Petri u titfa' l-film, poġġih fil-kaxxa tat-tnixxif ta 'l-arja ta' 40 ~ 50 ° C biex tinxef il-film, agħmel film bi ħxuna ta '45μm, tiskopri l-film, u poġġih fil-kaxxa tat-tnixxif għall-backup.

4.2.3 Karatterizzazzjoni u Ittestjar tal-Prestazzjoni

4.2.3.1 Analiżi tal-Ispettroskopija ta 'Assorbiment Infrared (FT-IR)

Il-ġbid tal-infra-aħmar tal-films HPMC ġie determinat bl-użu tal-ispettrometru infra-aħmar Nicolet 5700 Fourier prodott mill-Kumpanija Termoelettrika Amerikana Agħlaq l-ispettru.

4.2.3.2 Analiżi ta 'diffrazzjoni tar-raġġi X b'angolu wiesa' (XRD)

Id-diffrazzjoni tar-raġġi X b'angolu wiesa '(XRD) hija l-analiżi tal-istat ta' kristallizzazzjoni ta 'sustanza fil-livell molekulari. F'dan id-dokument, l-istat ta 'kristallizzazzjoni tal-film irqiq ġie determinat bl-użu ta' diffractometer tar-raġġi X ARL / XTRA prodott minn Thermo ARL ta 'l-Isvizzera. Kundizzjonijiet tal-Kejl: Is-sors tar-raġġi X huwa linja Cu-Kα tal-filtru tan-nikil (40 kV, 40 mA). Angolu ta 'skanjar minn 0 ° sa 80 ° (2θ). Veloċità tal-iskan 6 ° / min.

4.2.3.3 Determinazzjoni tas-Solubilità tal-Ilma: L-istess bħal 2.2.3.4

4.2.3.4 Determinazzjoni tal-Propjetajiet Mekkaniċi

Bl-użu tal-magna ta 'ttestjar elettronika ta' l-ittestjar universali ta 'l-INSTRON (5943) ta' l-ittestjar ta 'l-INSTRON (Shanghai), skond il-metodu tat-test GB13022-92 għal proprjetajiet tat-tensili ta' films tal-plastik, jittestjaw f'25 ° C, 50% kundizzjonijiet RH, jagħżlu kampjuni bi ħxuna uniformi u wiċċ nadif mingħajr impuritajiet huma ttestjati.

4.2.3.5 Determinazzjoni tal-proprjetajiet ottiċi

Bl-użu ta 'tester taċ-ċpar ta' trasmittanza ħafifa, agħżel kampjun li għandu jiġi ttestjat b'wiċċ nadif u mingħajr creases, u kejjel it-trasmittanza tad-dawl u ċ-ċpar tal-film f'temperatura tal-kamra (25 ° C u 50% RH).

4.2.4 Ipproċessar tad-Dejta

Id-dejta sperimentali ġiet ipproċessata minn Excel u graphed mis-softwer tal-oriġini.

4.3 Riżultati u Diskussjoni

4.3.1 Spettri ta 'assorbiment infra-aħmar tal-films HPMC tal-glutaraldehyde crosslinked

Fig.4.1 ft-ir ta 'films HPMC taħt kontenut differenti ta' glutaraldehyde

Spettroskopija ta 'assorbiment infra-aħmar hija mezz qawwi biex tikkaratterizza l-gruppi funzjonali li jinsabu fl-istruttura molekulari u biex jiġu identifikati gruppi funzjonali. Sabiex tifhem aktar il-bidliet strutturali ta 'hydroxypropyl methylcellulose wara modifika, saru testijiet infra-aħmar fuq films HPMC qabel u wara l-modifika. Il-Figura 4.1 turi l-ispettri infra-aħmar ta 'films HPMC b'ammonti differenti ta' glutaraldehyde, u d-deformazzjoni tal-films HPMC

Il-qċaċet ta 'assorbiment vibrazzjonali ta' -OH huma qrib 3418cm-1 u 1657cm-1. Meta mqabbel l-ispettri infra-aħmar crosslinked u mhux imqaxxra tal-films HPMC, jista 'jidher li biż-żieda ta' glutaraldehyde, il-qċaċet vibrazzjonali ta '-OH ta' -OH fi 3418cm-1 u 1657cm- il-quċċata ta 'assorbiment ta' grupp idrossiliku fuq 1 idroxypropoxy kien imdgħajj Fil-molekula HPMC tnaqqset, li kienet ikkawżata mir-reazzjoni ta 'cross-linking bejn xi gruppi idrossiliċi ta' HPMC u l-grupp ta 'dialdehyde fuq glutaraldehyde [74]. Barra minn hekk, instab li ż-żieda ta 'glutaraldehyde ma biddlitx il-pożizzjoni ta' kull quċċata ta 'assorbiment karatteristika ta' HPMC, li tindika li ż-żieda ta 'glutaraldehyde ma qerditx il-gruppi ta' HPMC innifsu.

4.3.2 Disinji XRD ta 'films HPMC ta' Glutaraldehyde-Crosslinked

Billi twettaq diffrazzjoni tar-raġġi X fuq materjal u tanalizza l-mudell ta 'diffrazzjoni tiegħu, huwa metodu ta' riċerka biex tinkiseb informazzjoni bħall-istruttura jew il-morfoloġija ta 'atomi jew molekuli ġewwa l-materjal. Il-Figura 4.2 turi l-mudelli XRD ta 'films HPMC b'żidiet differenti ta' glutaraldehyde. Biż-żieda ta 'żieda fil-glutaraldehyde, l-intensità tal-quċċati ta' diffrazzjoni ta 'HPMC madwar 9.5 ° u 20.4 ° iddgħajfet, minħabba li l-aldehydes fuq il-molekula tal-glutaraldehyde ddgħajfet. Ir-reazzjoni ta 'cross-linking isseħħ bejn il-grupp hydroxyl u l-grupp idrossiliku fuq il-molekula HPMC, li tillimita l-mobilità tal-katina molekulari [75], u b'hekk tnaqqas il-kapaċità ta' arranġament ordnat tal-molekula HPMC.

Fig.4.2 XRD ta 'films HPMC taħt kontenut differenti ta' glutaraldehyde

4.3.3 L-Effett tal-Glutaraldehyde fuq is-Solubilità tal-Ilma tal-Films HPMC

Fig.4.3 L-Effett tal-Glutaraldehyde fuq is-Solubilità tal-Ilma tal-Films HPMC

Mill-Figura 4.3 l-effett ta 'żidiet differenti ta' glutaraldehyde fuq is-solubilità tal-ilma tal-films HPMC, jista 'jidher li biż-żieda tad-dożaġġ ta' glutaraldehyde, il-ħin tas-solubilità tal-ilma tal-films HPMC huwa mtawwal. Ir-reazzjoni cross-linking isseħħ mal-grupp ta 'aldehyde fuq glutaraldehyde, li jirriżulta fi tnaqqis sinifikanti fl-għadd ta' gruppi idrossiliċi fil-molekula HPMC, u b'hekk ittawwal is-solubilità tal-ilma tal-film HPMC u tnaqqas is-solubilità tal-ilma tal-film HPMC.

4.3.4 Effett ta 'glutaraldehyde fuq proprjetajiet mekkaniċi ta' films HPMC

Fig.4.4 L-Effett tal-Glutaraldehyde fuq is-saħħa tat-tensjoni u t-titwil tal-films HPMC

Sabiex jiġi investigat l-effett tal-kontenut ta 'glutaraldehyde fuq il-proprjetajiet mekkaniċi tal-films HPMC, ġew ittestjati s-saħħa tat-tensjoni u t-titwil fil-waqfa tal-films modifikati. Pereżempju, 4.4 huwa l-graff tal-effett tal-glutaraldehyde fuq is-saħħa tat-tensjoni u t-titwil fil-waqfa tal-film. Biż-żieda ta 'żieda ta' glutaraldehyde, is-saħħa tat-tensjoni u t-titwil fil-waqfa tal-films HPMC żdiedu l-ewwel u mbagħad naqsu. ix-xejra ta '. Peress li l-cross-linking ta 'glutaraldehyde u cellulose jappartjeni għal cross-linking ta' l-etereifikazzjoni, wara li żiedet glutaraldehyde mal-film HPMC, iż-żewġ gruppi ta 'aldehyde fuq il-molekula tal-glutaraldehyde u l-gruppi idrossiliċi fuq il-molekula HPMC li jgħaddu Films HPMC. Biż-żieda kontinwa ta 'glutaraldehyde, id-densità ta' l-irbit fis-soluzzjoni tiżdied, li tillimita s-sliding relattiv bejn il-molekuli, u s-segmenti molekulari mhumiex orjentati faċilment taħt l-azzjoni ta 'forza esterna, li turi li l-proprjetajiet mekkaniċi ta' films irqaq ta 'HPMC jonqsu makroskopikament [76]]]. Mill-Figura 4.4, l-effett ta 'glutaraldehyde fuq il-proprjetajiet mekkaniċi tal-films HPMC juri li meta ż-żieda ta' glutaraldehyde hija ta '0.25%, l-effett crosslinking huwa aħjar, u l-proprjetajiet mekkaniċi tal-films HPMC huma aħjar.

4.3.5 L-Effett tal-Glutaraldehyde fuq il-Propjetajiet Ottiċi tal-Films HPMC

It-trasmittenza tad-dawl u ċ-ċpar huma żewġ parametri importanti ħafna tal-prestazzjoni ottika tal-films tal-imballaġġ. Aktar ma tkun kbira t-trasmittanza, aħjar tkun it-trasparenza tal-film; Iċ-ċpar, magħruf ukoll bħala turbidità, jindika l-grad ta 'indistinzjoni tal-film, u iktar ma tkun kbira The Haze, l-agħar iċ-ċarezza tal-film. Il-Figura 4.5 hija l-kurva tal-influwenza taż-żieda ta 'glutaraldehyde fuq il-proprjetajiet ottiċi tal-films HPMC. Jista 'jidher miċ-ċifra li biż-żieda taż-żieda ta' glutaraldehyde, it-trasmittanza tad-dawl l-ewwel tiżdied bil-mod, imbagħad tiżdied malajr u mbagħad tonqos bil-mod; Haze it l-ewwel naqas u mbagħad żdied. Meta ż-żieda ta 'glutaraldehyde kienet ta' 0.25%, it-trasmittanza tal-film HPMC laħqet il-valur massimu ta '93%, u d-daħna laħqet il-valur minimu ta' 13%. F'dan iż-żmien, il-prestazzjoni ottika kienet aħjar. Ir-raġuni għaż-żieda fil-proprjetajiet ottiċi hija r-reazzjoni ta 'cross-linking bejn molekuli ta' glutaraldehyde u hydroxypropyl methylcellulose, u l-arranġament intermolekulari huwa aktar kompatt u uniformi, li jżid il-proprjetajiet ottiċi tal-films HPMC [77-79]. Meta l-aġent ta 'cross-linking huwa eċċessiv, is-siti li jgħaqqdu huma supersaturati, il-li jiżżerżaq relattiv bejn il-molekuli tas-sistema huwa diffiċli, u l-fenomenu tal-ġel huwa faċli biex iseħħ. Għalhekk, il-proprjetajiet ottiċi tal-films HPMC huma mnaqqsa [80].

Fig.4.5 L-effett ta 'glutaraldehyde fuq proprjetà ottika ta' films HPMC

4.4 Taqsimiet ta 'dan il-kapitolu

Permezz tal-analiżi ta 'hawn fuq, huma mfassla l-konklużjonijiet li ġejjin:

1) L-ispettru infra-aħmar tal-film HPMC imqatta 'mill-glutaraldehyde juri li l-film tal-glutaraldehyde u l-HPMC jgħaddu minn reazzjoni ta' cross-linking.

2) Huwa iktar xieraq li żżid glutaraldehyde fil-medda ta '0.25% għal 0.44%. Meta l-ammont miżjud ta 'glutaraldehyde huwa 0.25%, il-proprjetajiet mekkaniċi komprensivi u l-proprjetajiet ottiċi tal-film HPMC huma aħjar; Wara l-cross-linking, is-solubilità tal-ilma tal-film HPMC hija mtawla u s-solubilità tal-ilma titnaqqas. Meta l-ammont miżjud ta 'glutaraldehyde huwa 0.44%, il-ħin tas-solubilità tal-ilma jilħaq madwar 135min.

Kapitolu 5 Antiossidant Naturali HPMC Film li jinħall fl-ilma

5.1 Introduzzjoni

Sabiex tespandi l-applikazzjoni ta 'film ta' hydroxypropyl methylcellulose fl-imballaġġ tal-ikel, dan il-kapitlu juża antiossidant tal-weraq tal-bambu (AOB) bħala addittiv antiossidanti naturali, u juża metodu li jiffurmaw il-films tas-soluzzjoni biex iħejji antiossidanti tal-weraq tal-bambu naturali bi frazzjonijiet tal-massa differenti. Film tal-imballaġġ li jinħall fl-ilma HPMC anti-ossidanti, jistudja l-proprjetajiet anti-ossidanti, solubilità fl-ilma, proprjetajiet mekkaniċi u proprjetajiet ottiċi tal-film, u jipprovdi bażi għall-applikazzjoni tiegħu fis-sistemi tal-imballaġġ tal-ikel.

5.2 Parti Esperimentali

5.2.1 Materjali sperimentali u strumenti sperimentali

Tab.5.1 Materjali u speċifikazzjonijiet sperimentali

Tab.5.2 Apparat u speċifikazzjonijiet sperimentali

5.2.2 Preparazzjoni tal-kampjuni

Ipprepara films ta 'ppakkjar li jinħallu fl-ilma hydroxypropyl methylcellulose li jinħallu fl-ilma b'ammonti differenti ta' antiossidanti tal-weraq tal-bambu permezz ta 'metodu ta' l-ikkastjar ta 'soluzzjoni: Ipprepara 5% soluzzjoni akwakja ta' idrossipropil metilċellulosa, ħawwad indaqs, u mbagħad iżżid idrossipropil metilċelluloża żżid ċertu proporzjon (0%, 0.01%, 0.03%, 0.05%, 0.07%, 0.07%, 0.07%, 0.07%, 0.07%, 0.07%, 0 0.09%) ta 'antiossidanti tal-weraq tal-bambu għas-soluzzjoni li tifforma film taċ-ċelluloża, u kompli ħawwad

Biex tkun imħallat għal kollox, ħalli toqgħod fit-temperatura tal-kamra għal 3-5 minuti (defoaming) biex tipprepara soluzzjonijiet li jiffurmaw film HPMC li fihom frazzjonijiet tal-massa differenti ta 'antiossidanti tal-weraq tal-bambu. Nixxef f'forn tat-tnixxif tal-funderija, u poġġih f'forn li jnixxef għal użu aktar tard wara li titqaxxar il-film. Il-film ippreparat tal-imballaġġ li jinħall fl-ilma hydroxypropyl metilcellulose miżjud bl-antiossidant tal-weraq tal-bambu huwa msemmi bħala film AOB / HPMC fil-qosor.

5.2.3 Karatterizzazzjoni u Ittestjar tal-Prestazzjoni

5.2.3.1 Analiżi tal-Ispettroskopija ta 'Assorbiment Infrared (FT-IR)

L-ispettri ta 'assorbiment infra-aħmar ta' films HPMC ġew imkejla fil-modalità ATR bl-użu ta 'spettrometru infra-aħmar Nicolet 5700 Fourier prodott minn korporazzjoni termoelettrika.

5.2.3.2 Kejl ta 'diffrazzjoni tar-raġġi X b'angolu wiesa' (XRD): L-istess bħal 2.2.3.1

5.2.3.3 Determinazzjoni tal-proprjetajiet anti-ossidanti

Sabiex jitkejlu l-proprjetajiet anti-ossidanti tal-films HPMC ippreparati u l-films AOB / HPMC, il-metodu ta 'tħaffir radikali ħieles DPPH intuża f'dan l-esperiment biex jitkejjel ir-rata ta' ħmieġ tal-films għall-films għal radikali ħielsa minn DPPH, sabiex jitkejjel indirettament ir-reżistenza ta 'ossidazzjoni tal-films.

Preparazzjoni tas-Soluzzjoni DPPH: Taħt kundizzjonijiet ta 'dell, ħoll 2 mg ta' DPPH f'40 ml ta 'solvent ta' etanol, u sonicate għal 5 minuti biex is-soluzzjoni tkun uniformi. Aħżen fil-friġġ (4 ° C) għal użu aktar tard.

B'referenza għall-metodu sperimentali ta 'Zhong Yuansheng [81], b'modifika żgħira, il-kejl tal-valur A0: Ħu 2 ml ta' soluzzjoni DPPH f'tubu tat-test, imbagħad żid 1 ml ta 'ilma distillat biex tħawwad kompletament u tħallat, u kejjel il-valur A (519nm) bi spettrofotometru UV. huwa a0. Kejl ta 'valur: Żid 2 ml ta' soluzzjoni DPPH ma 'tubu tat-test, imbagħad żid 1 ml ta' soluzzjoni ta 'film irqiq HPMC biex tħallat sewwa, kejjel valur bi spettrofotometru UV, ħu l-ilma bħala kontroll vojt, u tliet dejta parallela għal kull grupp. Il-metodu ta 'kalkolu tar-rata ta' sengħa radikali ħielsa mid-DPPH jirreferi għall-formula li ġejja,

Fil-formula: A hija l-assorbenza tal-kampjun; A0 huwa l-kontroll vojt

5.2.3.4 Determinazzjoni tal-Propjetajiet Mekkaniċi: L-istess bħal 2.2.3.2

5.2.3.5 Determinazzjoni tal-proprjetajiet ottiċi

Il-proprjetajiet ottiċi huma indikaturi importanti tat-trasparenza tal-films tal-imballaġġ, l-aktar inkluża t-trasmittanza u ċ-ċpar tal-film. It-trasmittanza u ċ-ċpar tal-films ġew imkejla bl-użu ta 'tester taċ-ċpar ta' trasmittanza. It-trasmittanza tad-dawl u ċ-ċpar tal-films ġew imkejla f'temperatura tal-kamra (25 ° C u 50% RH) fuq kampjuni tat-test b'uċuħ nodfa u mingħajr creases.

5.2.3.6 Determinazzjoni tas-Solubilità tal-Ilma

Aqta 'film ta' 30mm × 30mm bi ħxuna ta 'madwar 45μm, żid 100ml ta' ilma ma 'bekk ta' 200ml, poġġi l-film fiċ-ċentru tal-wiċċ tal-ilma li għadu, u kejjel il-ħin biex il-film jisparixxi kompletament. Jekk il-film jeħel mal-ħajt tal-beaker, jeħtieġ li jitkejjel mill-ġdid, u r-riżultat jittieħed bħala l-medja ta '3 darbiet, l-unità hija min.

5.2.4 Ipproċessar tad-Dejta

Id-dejta sperimentali ġiet ipproċessata minn Excel u graphed mis-softwer tal-oriġini.

5.3 Riżultati u analiżi

5.3.1 FT-IR Analiżi

Fig5.1 FTIR tal-films HPMC u AOB / HPMC

Fil-molekuli organiċi, l-atomi li jiffurmaw bonds kimiċi jew gruppi funzjonali huma fi stat ta 'vibrazzjoni kostanti. Meta l-molekuli organiċi huma irradjati b'dawl infra-aħmar, il-bonds kimiċi jew gruppi funzjonali fil-molekuli jistgħu jassorbu l-vibrazzjonijiet, sabiex tkun tista 'tinkiseb informazzjoni dwar il-bonds kimiċi jew gruppi funzjonali fil-molekula. Il-Figura 5.1 turi l-ispettri FTIR tal-film HPMC u l-film AOB / HPMC. Mill-Figura 5, jista 'jidher li l-vibrazzjoni skeletrika karatteristika ta' hydroxypropyl methylcellulose hija kkonċentrata prinċipalment f'2600 ~ 3700 cm-1 u 750 ~ 1700 cm-1. Il-frekwenza qawwija tal-vibrazzjoni fir-reġjun 950-1250 cm-1 hija prinċipalment ir-reġjun karatteristiku tal-vibrazzjoni tat-tiġbid tal-iskeletru CO. Il-faxxa ta 'assorbiment tal-film HPMC qrib 3418 cm-1 hija kkawżata mill-vibrazzjoni tat-tiġbid tal-bond OH, u l-quċċata ta' assorbiment tal-grupp hydroxyl fuq il-grupp hydroxypropoxy f'1657 cm-1 hija kkawżata mill-vibrazzjoni tat-tiġbid tal-qafas [82]. Il-quċċati ta 'l-assorbiment f'1454cm-1, 1373cm-1, 1315cm-1 u 945cm-1 ġew normalizzati għal vibrazzjonijiet asimmetriċi, ta' deformazzjoni simmetrika, vibrazzjonijiet ta 'liwi fil-pjan u barra mill-pjan li jappartjenu għal -CH3 [83]. HPMC ġie modifikat bl-AOB. Biż-żieda ta 'AOB, il-pożizzjoni ta' kull quċċata karatteristika ta 'AOB / HPMC ma nbidlitx, u tindika li ż-żieda ta' AOB ma qerditx il-gruppi ta 'HPMC innifsu. Il-vibrazzjoni tat-tiġbid tal-bond OH fil-faxxa ta 'assorbiment tal-film AOB / HPMC qrib 3418 cm-1 hija mdgħajfa, u l-bidla tal-forma tal-quċċata hija kkawżata prinċipalment mill-bidla tal-metilen u l-meded tal-metilen li jmissu magħhom minħabba l-induzzjoni tal-bond tal-idroġenu. 12], jista 'jidher li ż-żieda ta' AOB għandha effett fuq il-bonds intermolekulari ta 'l-idroġenu.

5.3.2 Analiżi XRD

Fig.5.2 XRD ta 'HPMC u AOB /

Fig.5.2 XRD ta 'films HPMC u AOB / HPMC

L-istat kristallin tal-films ġie analizzat minn diffrazzjoni tar-raġġi X b'angolu wiesa '. Il-Figura 5.2 turi l-mudelli XRD ta 'films HPMC u films AAOB / HPMC. Jista 'jidher miċ-ċifra li l-film HPMC għandu 2 qċaċet ta' diffrazzjoni (9.5 °, 20.4 °). Biż-żieda ta 'AOB, il-quċċati ta' diffrazzjoni ta 'madwar 9.5 ° u 20.4 ° huma mdgħajfa b'mod sinifikanti, u jindikaw li l-molekuli tal-film AOB / HPMC huma rranġati b'mod ordnat. Il-ħila naqset, u tindika li ż-żieda ta 'AOB tfixkel l-arranġament ta' katina molekulari ta 'hydroxypropyl metilcellulose, qered l-istruttura oriġinali tal-kristall tal-molekula, u naqqset l-arranġament regolari ta' hydroxypropyl metilcellulose.

5.3.3 Propjetajiet anti-ossidanti

Sabiex jiġu esplorati l-effett ta 'żidiet differenti ta' AOB fuq ir-reżistenza ta 'ossidazzjoni ta' films AOB / HPMC, il-films b'żidiet differenti ta 'AOB (0, 0.01%, 0.03%, 0.05%, 0.07%, 0.07%, 0.09%) ġew investigati, rispettivament. L-effett tar-rata ta 'tħaffir tal-bażi, ir-riżultati huma murija fil-Figura 5.3.

Fig.5.3 L-effett tal-films HPMC taħt il-kontenut ta 'AOB fuq Abition DPPH

Jista 'jidher mill-Figura 5.3 li ż-żieda ta' anti-ossidant AOB tejbet b'mod sinifikanti r-rata ta 'tħaffir ta' radikali DPPH permezz ta 'films HPMC, jiġifieri, il-proprjetajiet anti-ossidanti tal-films ġew imtejba, u biż-żieda ta' żieda ta 'AOB, iż-żieda ta' AOB, il-kanċell ta 'radikali DPPH l-ewwel żied l-ewwel tnaqqis gradwalment. Meta l-ammont miżjud ta 'AOB huwa ta' 0.03%, il-film AOB / HPMC għandu l-aħjar effett fuq ir-rata ta 'tħaffir ta' radikali ħielsa minn DPPH, u r-rata ta 'tħaffir tagħha għal radikali ħielsa minn DPPH tilħaq 89.34%, jiġifieri, il-film AOB / HPMC għandu l-aħjar prestazzjoni kontra l-ossidazzjoni f'dan il-ħin; Meta l-kontenut ta 'AOB kien ta' 0.05% u 0.07%, ir-rata ta 'sengħa radikali ħielsa mid-DPPH tal-film AOB / HPMC kienet ogħla minn dik tal-grupp ta' 0.01%, iżda sinifikament inqas minn dik tal-grupp 0.03%; Dan jista 'jkun minħabba antiossidanti naturali eċċessivi Iż-żieda ta' AOB wasslet għall-agglomerazzjoni ta 'molekuli AOB u distribuzzjoni irregolari fil-film, u b'hekk taffettwa l-effett tal-effett anti-ossidanti tal-films AOB / HPMC. Jista 'jidher li l-film AOB / HPMC ippreparat fl-esperiment għandu prestazzjoni tajba kontra l-ossidazzjoni. Meta l-ammont ta 'żieda huwa ta' 0.03%, il-prestazzjoni kontra l-ossidazzjoni tal-film AOB / HPMC hija l-iktar b'saħħitha.

5.3.4 Solubilità fl-Ilma

Mill-Figura 5.4, l-effett ta 'antiossidanti tal-weraq tal-bambu fuq is-solubilità tal-ilma ta' films ta 'hydroxypropyl metilcellulose, jista' jidher li żidiet differenti ta 'AOB għandhom effett sinifikanti fuq is-solubilità tal-ilma tal-films HPMC. Wara li żied AOB, biż-żieda tal-ammont ta 'AOB, il-ħin li jinħall fl-ilma kien iqsar, u jindika li s-solubilità tal-ilma tal-film AOB / HPMC kienet aħjar. Jiġifieri, iż-żieda ta 'AOB ittejjeb is-solubilità tal-ilma AOB / HPMC. Mill-analiżi XRD preċedenti, jista 'jidher li wara li żied AOB, il-kristallinità tal-film AOB / HPMC hija mnaqqsa, u l-forza bejn il-ktajjen molekulari hija mdgħajfa, u dan jagħmilha aktar faċli għall-molekuli tal-ilma biex jidħlu fil-film AOB / HPMC, u għalhekk il-film AOB / HPMC huwa mtejjeb sa ċertu firxa. Is-solubilità tal-ilma tal-film.

Fig.5.4 L-Effett tal-AOB fuq l-ilma li jinħall tal-films HPMC

5.3.5 Propjetajiet mekkaniċi

Fig.5.5 L-effett tal-AOB fuq is-saħħa tat-tensjoni u t-titwil tal-films HPMC

L-applikazzjoni ta 'materjali ta' film irqiq hija dejjem aktar estensiva, u l-proprjetajiet mekkaniċi tagħha għandhom influwenza kbira fuq l-imġieba tas-servizz ta 'sistemi bbażati fuq il-membrana, li saret hotspot ta' riċerka ewlenija. Il-Figura 5.5 turi s-saħħa tat-tensjoni u t-titwil fil-kurvi tal-waqfa tal-films AOB / HPMC. Jista 'jidher miċ-ċifra li żidiet differenti ta' AOB għandhom effetti sinifikanti fuq il-proprjetajiet mekkaniċi tal-films. Wara li żied AOB, biż-żieda ta 'AOB, AOB / HPMC. Is-saħħa tat-tensjoni tal-film wriet xejra 'l isfel, filwaqt li t-titwil fil-brejk wera xejra ta' l-ewwel żieda u mbagħad tonqos. Meta l-kontenut ta 'AOB kien ta' 0.01%, it-titwil fil-waqfa tal-film laħaq valur massimu ta 'madwar 45%. L-effett tal-AOB fuq il-proprjetajiet mekkaniċi tal-films HPMC huwa ovvju. Mill-analiżi XRD, jista 'jidher li ż-żieda ta' antiossidant AOB tnaqqas il-kristallinità tal-film AOB / HPMC, u b'hekk tnaqqas is-saħħa tat-tensjoni tal-film AOB / HPMC. It-titwil fil-waqfa l-ewwel jiżdied u mbagħad jonqos, minħabba li AOB għandu solubilità tajba fl-ilma u kompatibilità, u huwa sustanza molekulari żgħira. Matul il-proċess ta 'kompatibilità ma' HPMC, il-forza ta 'interazzjoni bejn il-molekuli hija mdgħajfa u l-film huwa mrattab. L-istruttura riġida tagħmel il-film AOB / HPMC artab u t-titwil fil-waqfa tal-film jiżdied; Hekk kif l-AOB qed ikompli jiżdied, it-titwil fil-waqfa tal-film AOB / HPMC jonqos, minħabba li l-molekuli AOB fil-film AOB / HPMC jagħmlu l-makromolekuli d-distakk bejn il-ktajjen jiżdied, u m'hemm l-ebda punt ta 'tħabbil bejn il-makromolekuli, u l-film huwa faċli li wieħed ikisser meta l-film huwa enfasizzat, għalhekk tonqos.

5.3.6 Propjetajiet ottiċi

Fig.5.6 L-Effett ta 'AOB fuq Propjetà Ottika ta' Films HPMC

Il-Figura 5.6 hija graff li juri l-bidla fit-trasmittanza u ċ-ċpar ta 'films AOB / HPMC. Jista 'jidher miċ-ċifra li biż-żieda ta' l-ammont ta 'AOB miżjud, it-trasmittanza tal-film AOB / HPMC tonqos u d-daħna tiżdied. Meta l-kontenut ta 'AOB ma qabiżx 0.05%, ir-rati ta' bidla ta 'trasmittanza tad-dawl u ċ-ċpar ta' films AOB / HPMC kienu bil-mod; Meta l-kontenut ta 'AOB qabeż 0.05%, ir-rati ta' bidla ta 'trasmittanza tad-dawl u ċpar ġew aċċellerati. Għalhekk, l-ammont ta 'AOB miżjud m'għandux jaqbeż 0.05%.

5.4 Taqsimiet ta 'dan il-kapitolu

Meta tieħu antiossidant tal-weraq tal-bambu (AOB) bħala anti-ossidant naturali u hydroxypropyl metilcellulose (HPMC) bħala matriċi li tifforma film, tip ġdid ta 'film tal-imballaġġ antiossidanti naturali ġie ppreparat permezz ta' taħlit ta 'soluzzjoni u metodu li jifforma film. Il-film tal-imballaġġ li jinħall fl-ilma AOB / HPMC imħejji f'dan l-esperiment għandu l-proprjetajiet funzjonali ta 'anti-ossidazzjoni. Il-film AOB / HPMC b'0.03% AOB għandu rata ta 'tfarfir ta' madwar 89% għar-radikali ħielsa mid-DPPH, u l-effiċjenza tal-ħlewwa hija l-aħjar, li hija aħjar minn dik mingħajr AOB. Il-film HPMC għal 61% tjieb. Is-solubilità fl-ilma hija wkoll imtejba b'mod sinifikanti, u l-proprjetajiet mekkaniċi u l-proprjetajiet ottiċi jonqsu. Ir-reżistenza mtejba ta 'ossidazzjoni ta' materjali tal-films AOB / HPMC espandiet l-applikazzjoni tagħha fl-imballaġġ tal-ikel.

KAPITOLU VIKLUŻJONI VI

1) Biż-żieda tal-konċentrazzjoni tas-soluzzjoni li tifforma film HPMC, il-proprjetajiet mekkaniċi tal-film żdiedu l-ewwel u mbagħad naqsu. Meta l-konċentrazzjoni ta 'soluzzjoni li tifforma film HPMC kienet ta' 5%, il-proprjetajiet mekkaniċi tal-film HPMC kienu aħjar, u s-saħħa tat-tensjoni kienet 116MPa. It-titwil fil-waqfa huwa ta 'madwar 31%; Il-proprjetajiet ottiċi u s-solubilità tal-ilma jonqsu.

2) Biż-żieda tat-temperatura li tifforma l-film, il-proprjetajiet mekkaniċi tal-films l-ewwel żdiedu u mbagħad naqsu, il-proprjetajiet ottiċi tjiebu, u s-solubilità tal-ilma naqset. Meta t-temperatura li tifforma l-film hija ta '50 ° C, il-prestazzjoni ġenerali hija aħjar, is-saħħa tat-tensjoni hija ta 'madwar 116MPa, it-trasmittanza tad-dawl hija ta' madwar 90%, u l-ħin li jwaqqa 'l-ilma huwa ta' madwar 55min, u għalhekk it-temperatura li tifforma l-film hija aktar adattata f'50 ° C.

3) Meta tuża plastiċizzanti biex ittejjeb l-ebusija tal-films HPMC, biż-żieda ta 'gliċerol, it-titwil fil-waqfa tal-films HPMC żdied b'mod sinifikanti, filwaqt li s-saħħa tat-tensjoni naqset. Meta l-ammont ta 'gliċerol miżjud kien bejn 0.15% u 0.25%, it-titwil fil-waqfa tal-film HPMC kien ta' madwar 50%, u s-saħħa tat-tensjoni kienet ta 'madwar 60MPa.

4) Biż-żieda ta 'sorbitol, it-titwil fil-waqfa tal-film jiżdied l-ewwel u mbagħad jonqos. Meta ż-żieda ta 'sorbitol hija ta' madwar 0.15%, it-titwil fil-waqfa jilħaq 45% u s-saħħa tat-tensjoni hija ta 'madwar 55MPa.

5) Iż-żieda ta 'żewġ plastiċizzaturi, gliċerol u sorbitol, it-tnejn naqsu l-proprjetajiet ottiċi u s-solubilità tal-ilma tal-films HPMC, u t-tnaqqis ma kienx tajjeb ħafna. Meta nqabblu l-effett tal-plastiċizzanti taż-żewġ plastiċizzanti fuq films HPMC, jista 'jidher li l-effett tal-plastiċizzanti tal-gliċerol huwa aħjar minn dak tas-sorbitol.

6) Permezz ta 'spettroskopija ta' assorbiment infra-aħmar (FTIR) u analiżi ta 'diffrazzjoni tar-raġġi X b'angolu wiesa', il-cross-linking ta 'glutaraldehyde u HPMC u l-kristallinità wara l-cross-linking ġew studjati. Biż-żieda tal-aġent cross-linking Glutaraldehyde, is-saħħa tat-tensjoni u t-titwil fil-waqfa tal-films HPMC ippreparati l-ewwel żdiedu u mbagħad naqsu. Meta ż-żieda ta 'glutaraldehyde hija ta' 0.25%, il-proprjetajiet mekkaniċi komprensivi tal-films HPMC huma aħjar; Wara l-kollegament, il-ħin ta 'solubilità fl-ilma huwa mtawwal, u s-solubilità tal-ilma tonqos. Meta ż-żieda ta 'glutaraldehyde hija ta' 0.44%, il-ħin ta 'solubilità fl-ilma jilħaq madwar 135min.

7) Iż-żieda ta 'ammont xieraq ta' antiossidant naturali AOB mas-soluzzjoni li tifforma l-film tal-film HPMC, il-film ippreparat ta 'l-imballaġġ li jinħall fl-ilma AOB / HPMC għandu l-proprjetajiet funzjonali ta' anti-ossidazzjoni. Il-film AOB / HPMC b'0.03% AOB żied 0.03% AOB biex iwaqqaf ir-radikali ħielsa mid-DPPH Ir-rata ta 'tneħħija hija ta' madwar 89%, u l-effiċjenza tat-tneħħija hija l-aħjar, li hija 61% ogħla minn dik tal-film HPMC mingħajr AOB. Is-solubilità fl-ilma hija wkoll imtejba b'mod sinifikanti, u l-proprjetajiet mekkaniċi u l-proprjetajiet ottiċi jonqsu. Meta l-ammont miżjud ta '0.03% AOB, l-effett kontra l-ossidazzjoni tal-film huwa tajjeb, u t-titjib tal-prestazzjoni kontra l-ossidazzjoni tal-film AOB / HPMC jespandi l-applikazzjoni ta' dan il-materjal tal-film tal-imballaġġ fl-imballaġġ tal-ikel.