热处理对壳聚糖纳米复合膜增强性能的影响与纳米晶纤维素和单宁酸
V. Rubentheren, Thomas A. Ward, Ching Yern Chee, Praveena Nair, Erfan Salami,
克里斯托弗Fearday马来西亚马来亚大学机械工程系,马来西亚吉隆坡50603art i clv o
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关键词:壳聚糖电影热治疗纳米晶体纤维素丹宁酸薄电影a b s t r a c t本文分析了热处理对壳聚糖纳米复合膜性能的影响。一个系列样品包括:纯壳聚糖膜、纳米纤维素包埋壳聚糖膜(NCC),壳聚糖膜与单宁酸交联,壳聚糖膜与NCC和单宁酸共混是使用对流炉进行热处理。傅里叶变换红外光谱(FTIR)和x射线衍射x射线衍射(XRD)测试显示了热处理后薄膜的化学相互作用的变化。的热处理电影在吸湿方面有显著的改善。拉伸强度和杨氏模量分别为增加试样经热处理后,分别达到7mpa和259mpa。为的采用透射镜(TEM)对NCC颗粒的结构性能进行了研究的悬浮形式的纤维素颗粒。爱思唯尔有限公司保留所有权利。
近年来,以生物聚合物为基础的电影在国际上获得了很大的发展科技在科学界和工业界的潜力取代传统的不可生物降解材料图片和包装材料(Sousa & Gonc alves, 2015)。自然可用的材料,如:多糖、蛋白质和脂类正在为此目的进行广泛的研究。然而,在这些材料,多糖因其特殊的性质而引起人们的兴趣它们的可用性和优良的成膜能力(Kanmani &Rhim, 2014)。然而,以目前的形式,多糖具有机械性能和阻隔性能差。
因此,生物聚合物基材在工业上还没有得到广泛的应用与传统塑料薄膜相比(Tunc, & Duman, 2011)。之一解决这个问题最常用的方法是引入纳米级的材料,如:蚕丝蛋白(Sionkowska Płanecka,levandowska, & Michalska, 2014),甲壳素(Ma, Qin, Li, Zhao, &
He, 2014), and (Azeredo et al., 2010)对polyaccha -骑矩阵。除了这些纳米填料,多糖也可以阿魏酸与单宁酸交联(Cao, Fu, & He, 2007),genipin (Muzzarelli, 2009)和柠檬酸(Reddy & Yang, 2010)。这些修改提供了增强∗相应的作者。电话:+ 6037674455;传真:+60 3 7967 5317。电子邮件地址:DrTomWard@um.edu.my (T.A.病房)多糖基薄膜的性质。然而,有一个限制说明添加剂的添加量,可在负号前添加聚合效应发生。
研究表明,填料(如纳米晶纤维素(NCC)有一个最佳的负荷达到所要求的机械性能,超过此性能就会退化(Li, Zhou, & Zhang, 2009)。另一个方法改变聚合物的性质,除了填料的装填量而已经讨论过的交联工艺,则是通过热处理-表示"状态"。(Kim, Weller, Hanna, & Gennadios, 2002;Liu, Tellez-Garay, & Castell-Perez, 2004)报告了改善-通过暴露样品来提高机械性能和阻挡性能高温。热处理会破坏氢键聚合物链之间。这促进了一个更加开放的结构,它允许分子内和分子间的交联相互作用,如Kim等人(2002)所述。
本文描述了为产生高性能而进行的研究翼膜用于仿生微型飞行器(BMAV)很像蜻蜓翅膀的材料。蜻蜓的翅膀主要由几丁质壳和蛋白质结构(Sun &Bhushan, 2012)。由于甲壳素在大多数有机溶剂中不溶出口,我们希望利用壳聚糖(n -脱乙酰化衍生物的甲壳素)作为膜材料,我们的BMAV。壳聚糖有优良的成膜性能,适用于薄膜应用程序。然而,它的机械性能差导致我们制备两种不同性能的纳米复合壳聚糖电影。第一层膜有几丁质晶须和单宁酸作为ahttp://dx.doi.org/10.1016/j.carbpol.2015.12.068爱思唯尔有限公司保留所有权利。V. Rubentheren等/碳水化合物聚合物140 (2016)202-208 203交联剂(Rubentheren, Ward, Chee, & Tang, 2015a)第二膜含有纳米晶纤维素和单宁酸添加剂(Rubentheren, Ward, Chee, & Nair, 2015b)。有趣的结果是在这些文章中观察到,显示了这两种化学物质的相互作用以及壳聚糖膜的物理增强。这项工作的目的是研究热效应用NCC和单宁酸增强壳聚糖膜(第二膜)。很少(或没有)出版物报道热处理研究以壳聚糖和单宁酸为主要原料合成NCC。因此,本文介绍了化学相互作用及其变化的新结果这些薄膜的机械性能和阻挡性能。