不同溶解再生方式对壳聚糖膜结构及性能的影响OA北大核心CSTPCD

本研究比较了酸溶-碱中和(CS-Na)、碱/尿素体系低温溶解-热诱导(CS-60℃)、碱/尿素体系低温溶解-乙醇絮凝(CS-C_(2)H_(6)O)3种方法对所制备壳聚糖膜性能(机械强度、透光率、水蒸气透过率)及结构(基团变化、结晶结构、微观结构)的影响规律。结果表明,CS-Na的拉伸强度为0.064 MPa,断裂伸长率为34.72%,碱/尿素体系所制备的两种壳聚糖膜拉伸强度和断裂伸长率均有明显的提升,表明碱/尿素体系所制备的壳聚糖膜具有更好的机械性能;在紫外光区内,CS-C_(2)H_(6)O的透光率最强,CS-60℃的透光率次之,CS-Na的透光率最弱,表明3种壳聚糖膜均具有良好的阻挡紫外线的能力;3种壳聚糖膜的水蒸气透过率在饱和NaCl和饱和MgCl2条件下均呈现出CS-60℃<CS-C_(2)H_(6)O<CS-Na,表明碱/尿素体系溶解壳聚糖经热诱导后所形成的壳聚糖膜具有最好的水蒸气阻挡能力。红外光谱图和X射线衍射图显示,碱/尿素体系能最大程度增强壳聚糖分子间氢键的相互作用;酸溶壳聚糖和碱/尿素体系溶解壳聚糖所制备的壳聚糖膜在溶解-再生过程中均发生了分子链重排,且碱/尿素体系-60℃热水浴处理更有利于壳聚糖膜纳米纤维结构的形成。扫描电镜结果表明,CS-60℃相较于CS-C_(2)H_(6)O、CS-Na两种膜的横截面呈现出更加致密均匀的多孔结构,其表面也更加平整光滑。综合表明,CS-60℃具有更强的机械性能和更加均匀紧凑的多孔结构。因此,碱/尿素体系溶解壳聚糖在热水浴条件下所制备的高强度壳聚糖膜在食品包装等方面具有更好的应用前景。