Реологија и компатибилностХПМЦ/ХПСЦомплек

Кључне речи: хидроксипропил метилцелулоза; хидроксипропил скроб; реолошка својства; Компатибилност; Хемијска модификација.

Хидроксипропил метилцелулоза (ХПМЦ) је полимер полисахарид који се обично користи у припреми јестивих филмова. Широко се користи у области хране и медицине. Филм има добру транспарентност, механичка својства и својства нафте. Међутим, ХПМЦ је термички индуцирани гел, који доводи до лоше перформансе обраде при ниској температури и високој потрошњи производње енергије; Поред тога, његова скупа цена сировина ограничава своју широку примену, укључујући фармацеутску област. Хидроксипропил скроб (ХПС) је јестив материјал широко кориштен у области хране и медицине. Има широк спектар извора и ниске цене. It is an ideal material to reduce the cost of HPMC. Moreover, the cold gel properties of HPS can balance the viscosity and other rheological properties of HPMC. , to improve its processing performance at low temperature. Поред тога, ХПС јестив филм има одлична својства баријере кисеоника, тако да може значајно побољшати својства баријере кисеоника ХПМЦ јестивог филма.

HPS was added into HPMC for compounding, and the HPMC/HPS cold and hot reversed-phase gel compound system was constructed. Расправља се о утицају закон о некретнинама, дискутовано је о механизму интеракције између ХПС-а и ХПМЦ у раствору, компатибилност и фаза преласка јединог система, а основан је однос између реолошког својства и структуре јединог система. Резултати показују да једини систем има критичну концентрацију (8%), испод критичне концентрације, ХПМЦ и ХПС постоје у независним молекуларним ланцима и фазним регионима; Изнад критичке концентрације, фаза ХПС-а формира се у раствору као Гел центар, микрогел структура, која је повезана преплитањем ХПМЦ молекуларних ланаца, показује понашање слично ономе од топљења полимера. Реолошка својства једињеног система и односа једињења у складу су са правилом логаритамичке суме и показати одређени степен позитивног и негативног одступања, што указује да две компоненте имају добру компатибилност. Јединог система је континуирана фазна фаза "Морско-острво" структура на ниској температури, а континуирана фазна транзиција се јавља на 4: 6 са смањењем коефицијента слојева ХПМЦ / ХПС.

Као важна компонента прехрамбене робе, амбалажа за храну може спречити оштећење и загађење хране спољним факторима у процесу циркулације и складиштења, чиме се продужава рок трајања и период складиштења хране. Као нова врста материјала за паковање хране који је безбедан и јестив, па чак има и одређену нутритивну вредност, јестива фолија има широку перспективу примене у паковању и конзервисању хране, брзој храни и фармацеутским капсулама, и постала је жариште истраживања у тренутној храни. области везане за паковање.

Композитна мембрана ХПМЦ / ХПС припремљена је методом ливења. The compatibility and phase separation of the composite system were further explored by scanning electron microscopy, dynamic thermomechanical property analysis and thermogravimetric analysis, and the mechanical properties of the composite membrane were studied. и пропусност кисеоника и друге некретнине мембране. Резултати показују да се у сем сликама свих сложених филмова не налази очигледан двофазни интерфејс, постоји само једна тачка транзиције стакла у ДМА резултату већине композитних филмова, а на ДТГ кривуље се појављује само један топлотни врх разградње. већине композитних филмова. ХПМЦ има одређену компатибилност са ХПС-ом. Додавање ХПС-а на ХПМЦ значајно побољшава својства преграде кисеоника композитне мембране. Механичка својства композитне мембране увелике се разликују са омјером убојица и релативне влажности животне средине и представљају прескрсну тачку, која може пружити референцу за оптимизацију производа за различите захтеве за пријаву.

The microscopic morphology, phase distribution, phase transition and other microstructures of the HPMC/HPS compound system were studied by simple iodine dyeing optical microscope analysis, and the transparency and mechanical properties of the compound system were studied by ultraviolet spectrophotometer and mechanical property tester. Основан је однос између микроскопске морфолошке структуре и макроскопне свеобухватне перформансе ХПМЦ / ХПС СОБЛОВ СИСТЕМА. Резултати показују да је велики број мезофаза присутан у јединственом систему, који има добру компатибилност. Постоји фазна тачка преласка у јединственом систему, а ова фазна прелазна тачка има одређени однос једињења и зависност концентрације решења. Најнижа тачка транспарентности једињеног система у складу је са тачкама транзиције фазе ХПМЦ-а од континуиране фазе до распршене фазе и минималне тачке затезног модула. Млади модул и издужење на паузи смањени су са повећањем концентрације решења, које је имало узрочни однос са преласком ХПМЦ-а из континуиране фазе до распршене фазе.

Реометар је коришћен за проучавање ефекта хемијске модификације ХП-а на реолошка својства и својства гела ХПМЦ / ХПС хладним и врућим системом једињења ГЕЛ. Capacities and phase transitions were studied, and the relationship between microstructure and rheological and gel properties was established. Резултати истраживања показују да хидроксипропилација ХП-а може смањити вискозност јединог система на ниској температури, побољшати флуидност једињевог раствора и смањити феномен смицања штампу; Хидроксипропилација ХПС-а може сузити линеарну вискозност јединог система. У еластичној регији, фазна температура транзиције у оквиру ХПМЦ / ХПС јединственог система је смањена, а побољшана је чврсто понашање једињења једињења на ниској температури и флуидност на високом температури. ХПМЦ и ХПС формирају континуиране фазе на ниским и високим температурама, односно као распршене фазе одређују реолошка својства и гел својства композитног система на високим и ниским температурама. Both the abrupt change in the viscosity curve of the compounded system and the tan delta peak in the loss factor curve appear at 45 °C, which echoes the co-continuous phase phenomenon observed in the iodine-stained micrographs at 45 °C.

Ефекат хемијске модификације ХПС-а на кристалну структуру и микродивизиону структуру композитног филма проучаван је технологијом расејања рендгенских зрака под малим углом синхротронског зрачења, а механичка својства, својства баријере за кисеоник и термичка стабилност композитног филма су проучавани. систематски проучавао утицај промена хемијске структуре компоненти једињења на микроструктуру и макроскопска својства система једињења. Резултати синхротронског зрачења показали су да хидроксипропилација ХПС-а и побољшање компатибилности две компоненте може значајно да инхибира рекристализацију скроба у мембрани и подстакне формирање лабавије самосличне структуре у композитној мембрани. Макроскопска својства као што су механичка својства, термичка стабилност и пропусност кисеоника ХПМЦ/ХПС композитне мембране су уско повезана са њеном унутрашњом кристалном структуром и структуром аморфног региона. Комбиновани ефекат два ефекта.

Прво поглавље Увод

Као важна компонента прехрамбене робе, амбалажни материјали хране могу заштитити храну од физичке, хемијске и биолошке штете и загађења током циркулације и складиштења, одржавати квалитет хране, олакшати потрошњу хране и обезбедити храну и обезбедити храну. Дугорочно складиштење и очување и давање наступа хране за привлачење потрошње и добијање вредности изван трошкова материјала [1-4]. Као нова врста амбалажа хране која је сигурна и јестива, па чак и има одређену хранљиву вредност, јестив филм има широке примене у амбалажи у прехрамбеној амбалажи и очувању, брзе хране и фармацеутским капсулама и постала је истраживачка жаришта у тренутној храни Поља за паковање повезаних.

Јестиви филмови су филмови са порознем мрежном структуром, обично се добијају прерађивањем природних јестивих полимера. Многи природни полимери који постоје у природи имају својства гела, а њихова водена раствора могу да формирају хидрогеле под одређеним условима, попут неких природних полисахарида, протеина, липида итд. Природни структурни полисахариди као што су скроб и целулоза, због своје посебне молекуларне структуре хеликони дугог ланца и стабилних хемијских својстава, могу бити погодни за дугорочно и разне складиштење и широко проучавани као јестиви материјали за формирање филма. Јестиви филмови направљени од једног полисахарида често имају одређена ограничења у перформансама. Стога, како би се елиминисала ограничења једноструких полисахаридних јестивих филмова, набавите посебна својства или развити нове функције, смањити цене производа и проширите њихове апликације, обично се користе две врсте полисахарида. Или горњи природни полисахариди се усложњавају како би постигли ефекат комплементарних својстава. Међутим, због разлике у молекуларној структури између различитих полимера, постоји одређена конформациона ентропија, а већина полимерних комплекса је делимично компатибилна или неспојива. Фазна морфологија и компатибилност полимерног комплекса одређују својства композитног материјала. Историја деформације и протока током обраде имају значајан утицај на структуру. Стога се проучавају макроскопска својства попут реолошких својстава сложеног система полимера. Међусортификат између микроскопских морфолошких структура као што је фазна морфологија и компатибилност важна је за регулисање перформанси, анализе и модификације композитних материјала, технологијом прераде, водећих дизајна формула и прераде и процене производње. Обрада вршења производа и развој и наношење нових полимерних материјала су од великог значаја.

У овом поглављу се детаљно преиспитује статус истраживања и напредак примене едитељивих филмских материјала; истраживачка ситуација природних хидрогела; Сврха и метода полимера и истраживачког напретка полисахаридног комбинације; реолошка истраживања метода система за склапање; The rheological properties and model construction of the cold and hot reverse gel system are analyzed and discussed, as well as the research significance, research purpose and research of this paper content.

Јестиви филм се односи на додавање пластификатора и унакрсним средствима заснованим на природним јестивим супстанцама (попут структурних полисахарида, липида, протеина), кроз различите интермелогеларне интеракције, кроз комбинацију, грејање, премаз, сушење итд. Филм са порозном мрежом структура која се формира третманом. Може да обезбеди различите функције као што су небеска некретнина за гас, влагу, садржај и спољне штетне супстанце, како би се побољшала сензорни квалитет и унутрашњу структуру хране и продужавају период складиштења или рок трајања прехрамбених производа.

1.1.1 Историја развоја јестивих филмова

Развој јестивог филма може се пратити на 12. и 13. веку. У то време, Кинези су користили једноставну методу депилације за капут цитруса и лимуна, који је ефективно смањио губитак воде у воће и поврће, тако да воће и поврће одржавају свој оригинални сјај, тако продужавајући животни век воћа и Поврће, али претјерано инхибира аеробно дисање воћа и поврћа, што резултира воћним ферментационим погоршањем. У 15. веку Азијци су већ почели да праве јестиву филм од соје млека и користили су је да заштите храну и повећају изглед хране [20]. In the 16th century, the British used fat to coat food surfaces to reduce the loss of food moisture. У 19. веку сахароза је прво коришћена као јестиви премаз на орасима, бадемима и лешници како би се спречило оксидација и одвратност током складиштења. In the 1830s, commercial hot-melt paraffin films appeared for fruits such as apples and pears . At the end of the 19th century, Gelatin films are sprayed on the surface of meat products and other foods for food preservation . Почетком 1950-их, Царнауба восак итд., Етц. Крајем 1950-их, истраживање јестивих филмова који се примењују на месне производе почели су да се развијају, а најопсежнији и успешнији пример јесте да ли је производи на мрежи прерађен од животињских малих црева у кућишта.

Since the 1950s, it can be said that the concept of edible film has only been really proposed. Since then, many researchers have developed a strong interest in edible films. 1991. године, написали су нишери карбоксиметил целулоза (ЦМЦ) према премазу и очувању банана и других плодова, смањење воћног дисања, а губитак хлорофила је одложен. Парк ет ал. 1994. године пријавила је ефективна својства баријера Зеин протеински филм О2 и ЦО2, што је побољшало губитак воде, везање и промену боје парадајза. 1995. године, Лоурдин је користио разблажило алкално решење за лечење шкроба и додао глицерин за израду јагода за свежину, што је смањило стопу губитка воде јагода и одложено кварење. БАБЕРЈЕЕ је побољшао имовинску својства јестивог филма 1996. године микро-ултразвучном лечењу течности која формира филмом, тако да је величина честица течности која формира честица течности у филмовима значајно је смањена и побољшана је хомогена стабилност емулзије. 1998. године Падегетт и др. Додани су лизозим или нисин на сојини протеински јестиви филм и искористили га за омотавање хране и утврдио да је раст бактерија млечне киселине у храни ефикасно инхибиран [30]. 1999. године иин Кингхонг и др. Половне пчелиње да би се направио средство за превлачење филма за очување и складиштење јабука и других плодова, који би могли инхибирати дисање, спречити губитак од скупљања и тежине и инхибирати микробну инвазију.

Дуги низ година чаше за печење кукуруза за паковање сладоледа, лепљиви папир за бомбоне за паковање бомбона и тофу коже за месна јела су типично јестиво паковање. Али комерцијалне примене јестивих филмова практично нису постојале 1967. године, па чак и воштана воћка је имала веома ограничену комерцијалну употребу. До 1986. године, неколико компанија је почело да пружа производе јестивих филмских филмова, а до 1996. године број јестивих филмских компанија је нарастао на више од 600. Тренутно је примена јестивог филма у очувању хране за паковање хране повећала и постигла је Годишњи приход од више од 100 милиона америчких долара.

1.1.2 Карактеристике и врсте јестивих филмова

Према релевантним истраживањима, јестив филм има следеће изванредне предности: јестив филм може спречити пад и погоршање квалитета хране узроковано узајамним миграцијама различитих прехрамбених материја; Неким јестивим филмским компонентама имају посебну прехрамбену вредност и функцију здравствене заштите; Јестиви филм има опционална својства баријере на ЦО2, О2 и друге гасове; Едибле филм се може користити за микроталасну перику, печење, пржену храну и медицину и лекови; Едитељиви филм се може користити као антиоксиданти и конзерванси и други превозници, чиме се продужавају рок трајања хране; Јестиви филм се може користити као носач за борифере и храњиве фортификаторе, итд. Да би побољшао квалитет хране и побољшали сензорна својства хране; Јестиви филм је сигуран и јестив и може се конзумирати заједно са храном; Едитерским паковањем се могу користити за паковање малих количина или јединица хране и формирају вишеслојни композитни амбалажа са традиционалним амбалажним материјалом, што побољшава укупне перформансе амбалажних материјала.

Разлог због којег јестих филмова за паковање има горе наведена функционална својства углавном се заснивају на формирању одређене тродимензионалне мрежне структуре унутар њих, чиме се показују одређена средства и својства снаге и баријера. Функционална својства јестивог амбалажног филма значајно су погођена својствима његових компоненти, а степен унутрашњег полимерног крижања, униформност и густину мрежне структуре такође утичу на различите процесе формирања филма. Постоје очигледне разлике у перформансама [15, 35]. Јестиви филмови такође имају нека друга својства као што су растворљивост, боја, транспарентност итд. Погодни материјали за паковање јестивог филма могу се одабрати према различитим окружењима за употребу и разлике у објектима производа који се могу упаковати.

Према начину формирања јестивог филма, може се поделити у филмове и премазе: (1) Преприлично припремљени независни филмови се обично називају филмовима. (2) Танки слој формиран на површини прехрани помоћу премаза, потапањем и прскањем назива се премаз. Филмови се углавном користе за храну са различитим састојцима који морају бити појединачно упаковани (као што су зачињени пакети и пакети нафте), храну са истим састојком, али потребно је паковати одвојено (попут малих пакета кафе, млечни прах, etc.), and medicines or health care products. Материјал капсула; Премаз се углавном користи за очување свеже хране као што су воће и поврће, месне производе, прекривање лекова и монтаже микрокапсула са контролисаним ослобађањем.

Према материјалима који формирају филмове из јестивог амбалажног филма, може се поделити на: Полисахаридни јестиви филм, протеински јестив филм, липид јестив филм, микробични јестив филм и композитни јестиви филм и композитни јестиви филм.

1.1.3 Примена јестивог филма

Као нова врста материјала за паковање хране која је сигурна и јестива, па чак и има одређену нутритивну вредност, јестива фолија се широко користи у индустрији амбалаже за храну, фармацеутској области, складиштењу и конзервирању воћа и поврћа, преради и конзервирању. месних и водених производа, производњу брзе хране и производњу уља. Има широке изгледе за примену у очувању намирница као што су пржене печене бомбоне.

1.1.3.1 Примена у амбалажи за храну

Раствор за формирање филма прекривен је храном да буде упаковано прскањем, четкањем, потапањем итд., Како би се спречило продирање влаге, кисеоника и ароматичних супстанци, што ефикасно може смањити губитак амбалаже и смањити број слојева паковања ; Значајно смањити спољни слој хране, сложеност компоненти пластичне амбалаже олакшава рециклирање и обраду и смањује загађење животне средине; Примењује се на одвојено паковање неких компоненти вишекомпонентне сложене хране за смањење међусобне миграције између различитих компоненти, смањујући на тај начин загађење околини. Смањите кварење хране или пад квалитета хране. Едибле филм се директно обрађује у паковање папир или паковање врећа за паковање хране, које не само да постиже сигурност, чистоћу и практичност, већ и смањује притисак белог загађења на животну средину.

Using corn, soybeans and wheat as the main raw materials, paper-like cereal films can be prepared and used for packaging of sausages and other foods. After use, even if they are discarded in the natural environment, they are biodegradable and can be turned into soil fertilizers to improve soil. . Using starch, chitosan and bean dregs as the main materials, edible wrapping paper can be prepared for packaging fast food such as fast-food noodles and French fries, which is convenient, safe and very popular; користи се за пакете зачина, чврсте супе. Паковање практичне хране као што су сировине, које се могу директно кувати у лонцу када се користе, може спречити контаминацију хране, повећати исхрану хране и олакшати чишћење. Осушени авокадо, кромпир и ломљени пиринач се ферментишу и претварају у полисахариде, који се могу користити за припрему нових јестивих унутрашњих амбалажних материјала који су безбојни и провидни, имају добра својства баријере за кисеоник и механичка својства, а користе се за паковање млека у праху. , уље салата и остали производи [19]. За војну храну, након употребе производа, традиционална пластична амбалажа се одбацује у околину и постаје маркер за праћење непријатеља, који лако открива где се налази. У вишекомпонентној специјалној храни као што су пица, пецива, кечап, сладолед, јогурт, колачи и десерти, пластични материјали за паковање се не могу директно додавати у употребу, а јестива фолија за паковање показује своје јединствене предности, што може да смањи број група фракционих. миграција ароматичних супстанци побољшава квалитет производа и естетику [21]. Јестива фолија за паковање може се користити у микроталасној преради хране система за тесто. Месни производи, поврће, сир и воће се претходно пакују прскањем, потапањем или четкањем, итд., замрзавају и чувају, а за потрошњу их је потребно само пећи у микроталасној пећници.

Иако је доступно мало комерцијалног јестивог папира за паковање и кеса, регистровани су многи патенти о формулацији и примени потенцијалних јестивих материјала за паковање. Француски регулаторни органи за храну одобрили су индустријализовану јестиву врећу за паковање под називом „СОЛУПАН“, која се састоји од хидроксипропил метилцелулозе, скроба и натријум сорбата и комерцијално је доступна.

1.1.3.2 Примена у медицини

Гелатин, деривати целулозе, скроб и јестива гума могу се користити за припрему меког и тешких капсула шкољке лекова и здравствених производа, што ефикасно могу да обезбеде ефикасност лекова и здравствених производа и сигурна је и јестива; Неки лекови имају својствени огорчени укус, који је пацијенти тешко искористити. Accepted, edible films can be used as taste-masking coatings for such drugs; Неки амерички полимерни полимери се не растварају у окружењу стомака (пХ 1.2), већ су растворљиви у цревном (пХ 6.8) окружењу и могу се користити у цревном превлаку на лијеку од нарговања; Такође се може користити као носач за циљане дроге.

Бланцо-Фернандез и др. Припремили су хитозан ацетилирани моноглизер композитни филм и искористили га за продужено ослобађање антиоксиданса активности витамина Е, а ефекат је био изванредан. Long-term antioxidant packaging materials . Зханг ет ал. Бловен је скроб са желатином, додао је полиетилен гликол пластификатора и користио традиционалне. Шупље тврде капсуле припремљене су поступком претамног филма, а протујечена је транспарентност, механичка својства, хидрофилна својства и фазна морфологија композитног филма. Добар материјал капсула [52]. ЛАЛ ет ал. Кафирин је направио у јестиви премаз за ентеричан премаз парацетамолних капсула и проучавао механичка својства, топлотна својства, својства баријере и својства ослобађања дрогом и својства ослобађања дрогом. The results showed that the coating of sorghum Various hard capsules of gliadin film was not broken in the stomach, but released the drug in the intestine at pH 6.8 . Паик ет ал. Припремили су честице ХПМЦ фталата пресвужене индометацином и прскали јестиву течност за формирање филма ХПМЦ на површини честица лека и проучавали стопу утрковине лека, просечну величину честица честица лека, јестивог филма, резултати су приказани Орални лек индометацина могао би да постигне сврху маскирања горког укуса лека и усмеравање на доставу лекова. Оладзадаббасабади ет ал. Бременде модификовани саго скроб са Царрагенаном да припреми јестиви композитни филм и проучавао је сушење кинетике, термомеханичка својства, физичкохемијска својства и својства сушења и својства за преграда, резултати показују да је композитни јестив филм на желатин и конзерва користи се у производњи фармацеутских капсула.

1.1.3.3 Примена у конзервацији воћа и поврћа

У свежем воћем и поврћу након брање, биохемијске реакције и дисање и даље се снажно догађа, што ће убрзати оштећење ткива плодова и поврћа и лако је проузроковати губитак влаге у воће и поврће на собној температури quality of internal tissues and sensory properties of fruits and vegetables. пад. Стога је очување постало најважније питање у складишту и транспорту воћа и поврћа; Традиционалне методе очувања имају лоше ефекат очувања и високе трошкове. Очување превлачења воћа и поврћа је тренутно најефикаснија метода у очувању собне температуре. Едитетбилна течност која формира филмове пресвуже се на површини воћа и поврћа, што може ефикасно спречити инвазију микроорганизама, смањити дисање, губитак воде и храњиве ткиве воћа и поврћа, одлагање физиолошког старења ткива воћа и поврћа, и чувајте ткива воћа и поврћа оригиналну девизу и глатку. Сјајни изглед, како би се постигла сврха одржавања свеже и продужења рока за складиштење. Американци користе ацетил Моноглицерид и сир извучени из биљног уља као главне сировине за припрему јестивог филма и користе га да исече плодове и поврће како би одржали свежу, спречавају дехидрацију, смеђе и инвазију на микроорганизме, тако да се може одржати дуго времена. Свјежа држава. Јапан користи отпадну свилу као сировина да припреми филм за слажу кромпир, који може постићи ефекат свјежег чувања упоредивог са оним хладним складиштењем. Американци користе биљно уље и воће као главне сировине да би направили течност за облагање и задржите свјежу плодове и открили да је ефекат очувања добар.

Маркуез и др. користио протеине сурутке и пектин као сировине и додао глутаминазу за унакрсно повезивање да би се припремио композитни јестиви филм, који је коришћен за премазивање свеже резаних јабука, парадајза и шаргарепе, што може значајно смањити брзину губитка тежине. , инхибирају раст микроорганизама на површини свеже резаног воћа и поврћа и продужавају рок трајања под претпоставком одржавања укуса и ароме свеже резаног воћа и поврћа. Схи Леи и др. обложено грожђе црвене кугле са хитозанским јестивим филмом, који би могао смањити губитак тежине и стопу труљења грожђа, одржати боју и сјај грожђа и одложити разградњу растворљивих чврстих материја. Using chitosan, sodium alginate, sodium carboxymethylcellulose and polyacrylate as raw materials, Liu et al. припремљене јестиве филмове вишеслојним премазивањем за чување воћа и поврћа у свежем стању, и проучавање њихове морфологије, растворљивости у води и др. Резултати су показали да је најбољи ефекат конзервације имао композитни филм натријум карбоксиметил целулоза-хитозан-глицерол. Сун Кингсхен ет ал. Проучавао је композитни филм изолате протеина соје, који се користи за очување јагода, што значајно може смањити транспирацију јагода, инхибирати њихово дисање и смањити стопу трулог воћа. Ферреира и др. Половне воће и поврће у праху и кромпир огуљени прах за припрему композитног јестивог филма, проучавао је растворљивост на води и механичка својства композитног филма и коришћени метод премаза за очување глог. Резултати су показали да је рок трајања глога продужен. 50%, стопа губитка тежине је смањена за 30-57%, а органска киселина и влага се нису значајно промениле. Фу Ксиаовеи и др. проучавали очување свежих паприка јестивим филмом хитозана, а резултати су показали да може значајно да смањи интензитет дисања свежих паприка током складиштења и одложи старење паприке. Наваро-Таразага и др. користио је јестиви филм ХПМЦ модификован пчелињим воском за очување шљива. Резултати су показали да пчелињи восак може побољшати својства баријере за кисеоник и влагу и механичка својства ХПМЦ филмова. Брзина губитка масе шљиве је значајно смањена, побољшано је омекшавање и крварење плода током складиштења, а продужен је рок складиштења шљиве. Танг Лииинг ет ал. користио алкални раствор шелака у модификацији скроба, припремио јестиву фолију за паковање и проучавао својства филма; У исто време, коришћење течности која ствара филм за облагање манга ради свежине може ефикасно да смањи дисање. Може спречити појаву смеђивања током складиштења, смањити брзину губитка тежине и продужити период складиштења.

1.1.3.4 Примена у преради и конзервисању производа од меса

Месни производи са богатим хранљивим материјама и висококвалитетним активностима лако су нападе микроорганизми у процесу прераде, транспорта, складиштења и потрошње, што резултира затамљивањем боје и оксидације масти и другог кварења. Да би продужили период складиштења и рок трајања месних производа, потребно је покушати да инхибира активност ензима у месним производима и инвазији микроорганизама на површини и спречавају погоршање боје и мириса узроковане оксидацијом масти и оксидације. Тренутно јесте очување јестивог филма једна је од уобичајених метода широко коришћених у очувању меса у земљи и иностранству. Упоређујући га са традиционалном методом, откривено је да је инвазија спољних микроорганизама, оксидативно препуштеност масти и губитак сока значајно побољшан у месним производима упакованим у јестивом филму, а квалитет месних производа је значајно побољшан. Рок траке је продужен.

Истраживање јестивог филма месних производа почело је крајем 1950-их, а најуспешнији случај наношења је био јестиви филм колагена, који се широко користи у производњи и преради кобасица. Емироглу ет ал. Додано је сезамово уље да би јестиви филмски филм соје направио антибактеријски филм и проучавао његов антибактеријски ефекат на смрзнуту говедину. Резултати су показали да антибактеријски филм може значајно да инхибира репродукцију и раст стафилокока ауреус. Воок ет ал. Припремили су проантхоцианидин јестив филм и користили је за капут хладњаче са свежином. Проучава се боја, пХ, ТВБ-Н вредност, тиобарбурична киселина и микробна површина свињских косеца након складиштења током 14 дана. Резултати су показали да јестиви филм проантоцианидина може ефикасно смањити формирање тиобарбитурске киселине, спречити кварење масних киселина, смањити инвазију и репродукцију микроорганизама на површини месних производа, побољшавају квалитет месних производа и продужити период складиштења и продуцита рок трајања. Јианг Схаотонг ет ал. Додани чајни полифеноли и аллицин у Скроб-натријум алгинат композитно решење мембране и користили су их да сачувају свежину охлађене свињетине, што би се могло чувати на 0-4 ° Ц више од 19 дана. Цартагена ет ал. пријавили антибактеријски ефекат едибилног филма колагена са антимикробним агентом Нисин на очувању свињских кришки, што указује да јестини филм за колаген може смањити миграцију влаге у расхладним свињским кришкама, одложите грипу од месних производа и додајте 2 колагенске филма са% Нисин је имао најбољи ефекат очувања. Ванг Руи ет ал. Проучавале су промене натријум-алгината, хитозана и карбоксиметил влакна упоредном анализом пХ, испарљиве базне азот, црвенило и укупан број колонија говедине у року од 16 дана складиштења. Три врсте јестивих филмова натријум витамина коришћене су за очување свежине охлађене говедине. Резултати су показали да је јестив филм натријум алгината имао идеалну ефекат очувања свежине. Цаприли ет ал. Замотана куване цевске дојке са натријум-кантуријским јестивим филмом, а затим је расхлађена на 4 ° Ц. Студије су показале да је натријум казетистички јестив филм могао успорити месо у Турској током хлађења. од препуштања.

1.1.3.5 Примена у очувању водених производа

The quality decline of aquatic products is mainly manifested in the reduction of free moisture, the deterioration of flavor and the deterioration of aquatic product texture. Декомиција водених производа, оксидације, денатурације и суве потрошње изазване микробном инвазијом су сви важни фактори који утичу на живот траке водених производа. Смрзнуто складиштење је уобичајена метода очувања водених производа, али постоји и одређени степен разградње квалитета у процесу, који је посебно озбиљан за слатководне рибе.

Очување јестивог филма водених производа почело је крајем 1970-их и сада се широко користи. Edible film can effectively preserve frozen aquatic products, reduce water loss, and can also be combined with antioxidants to prevent fat oxidation, thereby achieving the purpose of extending shelf life and shelf life . Меенатцхисундарам ет ал. Припремили су композитни јестиви филм са седиштем са шкробом користећи Скроб као матрицу и додали зачине као што су клинчић и цимет и користили је за очување белих козица. Резултати су показали да је јестив филмски филм ефикасно инхибирати раст микроорганизама, успорити оксидацију масти, продужити рок трајања расхладних белих козица на 10 ° Ц и 4 ° Ц. године и 4 ° Ц годинама. Цхенг Иуаниуан и други су проучавали конзерват пулланског раствора и извели слатководне рибе. Очување може ефикасно инхибирати раст микроорганизама, успорити оксидацију рибљих протеина и масти и имати одличан ефекат очувања. Иунус ет ал. Пресвучена дуга пастрмка са гелатином јестивом филмом на који је додата основно уље уље и проучавао је ефекат расхлађеног очувања на 4 ° Ц. Резултати су показали да је гелатински јестив филм био ефикасан у одржавању квалитета пастрмке Раинбов до 22 дана. дуго времена. Ванг Сивеи ет ал. Половне натријум алгинат, хитозан и цмц као главни материјали, додата је стеарична киселина да припреми јестиву филмску течност и користи је за капуте пенаеус ваннамеи за свежину. Студија је показала да композитни филм ЦМЦ-а и хитосана Течност има добар ефекат очувања и може продужити рок трајања за око 2 дана. Ианг Схенгпинг и други су користили хитосан-чај полифенол јестив филм за хлађење и очување свеже фризера, што ефикасно инхибира репродукцију бактерија на површини одсека, одгађају стварање испарљиве хлороводоничне киселине и продужити рок одсека од фризера око 12 дана.

Deep fried food is a widely popular ready-to-eat food with a large output. Умотан је полисахаридним и протеинским јестивим филмом, који може спречити промену боје хране током процеса пржења и смањити потрошњу уља. улазак кисеоника и влаге [80]. Coating fried food with gellan gum can reduce oil consumption by 35%-63%, such as when frying sashimi, it can reduce oil consumption by 63%; when frying potato chips, it can reduce oil consumption by 35%-63%. Смањена потрошња горива за 60% итд. [81].

Сингтхонг ет ал. Направили су јестиве филмове полисахарида, као што су натријум алгинат, карбоксиметил целулоза и пектин, који су коришћени за превлачење пржених тракица банане и проучавао стопу апсорпције уља након пржења. Резултати су показали да пектин и карбоксилне траке пржене банане пресвучете метилцелулозом показали су бољим сензорним квалитетом, међу којима је јестиви филм пектина имао најбољи ефекат на смањење апсорпције уља [82]. Холовниа ет ал. Пресвучени ХПМЦ и МЦ филмове на површини пржених пилећих филета за проучавање промена у потрошњи уља, бесплатна садржаја масних киселина и вредност боје у пржењем уља. Прекидач може смањити апсорпцију уља и побољшати нафтног живота [83]. Схенг Меикианг ет ал. Направили су јестиве филмове ЦМЦ-а, хитозанске и соје протеине, обложене чипове од кромпира и пржене их на високом температури да проучавају апсорпцију уља, садржај воде, боју, акриламид садржаја и сензорног квалитета чипова од кромпира. , Резултати су показали да је сојински протеин изолирао јестиви филм значајан утицај на смањење потрошње уља пржених чипова кромпира, а хитозан јестиви филм има бољи ефекат на смањење садржаја акриламида [84]. Салвадор ет ал. пресвужена површину пржених прстенова са шкробом пшенице, модификованог кукурузног шкроба, декстрина и глутена, што би могло побољшати хрскавост лигње прстенова и смањити стопу апсорпције уља [85].

1.1.3.7 Примена у пекарским производима

Edible film can be used as a smooth coating to improve the appearance of baked goods; Може се користити као препрека влаги, кисеонику, масти итд. За побољшање рока печене робе, на пример, јестив филм хитозана користи се за хлеб за површински премазивање, може се користити и као лепљење за хрскаве грицкалице и грицкалице, На пример, печена кикирики су често пресвучене лепковима за капути соли и зачине [87].

Цхристос и др. направили су јестиве филмове натријум-алгината и протеина за сурутке и пресвукли их на површини пробиотичког хлеба лактобациллус рхамносус. Студија је показала да је стопа преживљавања пробиотика значајно побољшана, али две врсте хлеба показале су дигестивне механизме врло сличне, тако да је премаз јестивог филма не мења текстуру, укус и термофизичка својства хлеба [88]. Пануват ет ал. Додан је индијски екстракт гуске у матрицу метил целулозе да би се припремило јестиви композитни филм и користио га је да сачува свежину печених индијских каша. Резултати су показали да би композитни јестив филм могао ефикасно инхибирати печене индијски касве током складиштења. Квалитет је погоршан и рок трајања печених индијских кавета продужен је до 90 дана [89]. Сцхоу ет ал. Прозирни и флексибилни јестиви филм направили су натријум казеју и глицерин и проучавали своја механичка својства, пропустљивост воде и његов ефекат паковања на печене кришке проклетих хлеба. Резултати су показали да је јестив филм натријум казениран капиран хлеб. Након хлеба, његова тврдоћа може се смањити у року од 6 х од складиштења на собној температури [90]. Ду ет ал. Половне јестиви филм са седиштем са седиштем и биљним есенцијалним уљама са седиштем у биљним есенцијалним уљима које не само да је не само да је не само да је не само да је не само да је не само да је пекао пилетину, већ и навели укус пилетине након печења [91]. Јаванмард ет ал. Припремили су јестив филм шкроба пшенице и искористили је за омотавање печених кључних кернела. Резултати су показали да би јестив филмски филм могао да спречи оксидативну гранку матица, побољшати квалитет ораха и продужити њихов рок трајања [92]. Мајид и др. Половне јефтини протеин јестиви филм за капуте печеним кикирикијем, што може повећати баријеру кисеоника, смањити бежање кикирикија, побољшати печену кикирикију кикирикија и продужава његов период складиштења [93].

1.1.3.8 Примена у кондиторским производима

The candy industry has high requirements for the diffusion of volatile components, so for chocolate and candies with polished surfaces, it is necessary to use water-soluble edible films to replace the coating liquid containing volatile components. Едибилни амбалажни филм може да формира несметано заштитни филм на површини бомбона за смањење миграције кисеоника и влаге [19]. Примјена јестивих филмова протеина сурутке у кондиционирању може значајно смањити дифузију његових испарљивих компоненти. Када се чоколада користи за инкапсулацију масне хране као што су колачићи и путер од кикирикија, уље ће се преградити на спољни слој чоколаде, чинећи чоколаду лепљиву и проузрокујући феномен "обрнутог мраза", али унутрашњи материјал ће се осушити, али унутрашњи материјал ће се пресушити промена у свом укусу. Додавање слоја јестивог филмског амбалажног материјала са функцијом басе басе може решити овај проблем [94].

Нелсон ет ал. користио је јестиву фолију од метилцелулозе за облагање бомбона који садрже више липида и показао је веома ниску пропусност липида, чиме је инхибирао феномен глазуре у чоколади [95]. Меиерс је нанео хидрогел-восак Билаиер јестив филм за жвакаће гуме, што би могло побољшати његово пријањање, смањити испаљивање воде и продужити свој рок трајања [21]. Water prepared by Fadini et al. Децоллаген-Цоцоа Маслац јестиви композитни филм проучаван је за своја механичка својства и пропусност воде и коришћен је као премаз за чоколадне производе са добрим резултатима [96].

1.1.4 Јестиви филмови на бази целулозе

Јестиви филм на бази целулозе је врста јестивог филма направљеног од најзаступљеније целулозе и њених деривата у природи као главне сировине. Јестиви филм на бази целулозе је без мириса и укуса, има добру механичку чврстоћу, својства баријере за уље, провидност, флексибилност и добра својства баријере за гас. Међутим, због хидрофилне природе целулозе, отпорност јестивог филма на бази целулозе је Вода је генерално релативно слаба [82, 97-99].

Јестива фолија на бази целулозе направљена од отпадних материјала у производњи прехрамбене индустрије може добити јестиве фолије за паковање са одличним перформансама и може поново користити отпадне материјале како би повећала додатну вредност производа. Ферреира и др. мешао прах остатака воћа и поврћа са прахом од коре кромпира да би се припремио јестиви композитни филм на бази целулозе и нанео га на премаз глога ради очувања свежине и постигао добре резултате [62]. Тан Хуизи и др. Користи се дијетална влакна извучена из пасуљског дрвета као основног материјала и додала је одређену количину згушњава како би се припремио јестиви филм сојиног влакна, што има добре механичке својства и некретнине за преграде [100], које се углавном користи за паковање брзе прехрамбене плодове , Погодно је и хранљив за растворење материјалног пакета директно у топлој води.

Деривати целулозе растворљиви у води, као што су метил целулоза (МЦ), карбоксиметил целулоза (ЦМЦ) и хидроксипропил метил целулоза (ХПМЦ), могу да формирају континуалну матрицу и обично се користе у развоју и истраживању јестивих филмова. Ксиао Наииу и др. користио МЦ као главни супстрат за формирање филма, додао полиетилен гликол и калцијум хлорид и друге помоћне материјале, припремио МЦ јестиви филм методом ливења и применио га на очување олекранона, који може продужити уста олекранона. Рок трајања брескве је 4,5 дана [101]. Esmaeili et al. припремио МЦ јестиви филм ливењем и нанео на облогу микрокапсула биљних етеричних уља. Резултати су показали да МЦ филм има добар ефекат блокирања уља и да се може применити на амбалажу хране како би се спречило кварење масних киселина [102]. Tian et al. модификовани МЦ јестиви филмови са стеаринском киселином и незасићеним масним киселинама, који би могли да побољшају својства блокирања воде МЦ јестивих филмова [103]. Lai Fengying et al. проучавао је утицај типа растварача на процес формирања филма МЦ јестивог филма и својства баријере и механичка својства јестивог филма [104].

ЦМЦ мембране имају добра својства баријера на О2, ЦО2 и уља и широко се користе у области хране и медицине [99]. Bifani et al. Припремили су ЦМЦ мембране и проучавали ефекат екстракта листова на некретнинама за водене просторије и некретнине гаса мембране. The results showed that the addition of leaf extracts could significantly improve the moisture and oxygen barrier properties of the membranes, but not for CO2. Опрема за преграде су повезане са концентрацијом екстракта [105]. de Moura et al. prepared chitosan nanoparticles reinforced CMC films, and studied the thermal stability, mechanical properties and water solubility of the composite films. The results show that chitosan nanoparticles can effectively improve the mechanical properties and thermal stability of CMC films. Секс [98]. Гханбарзадех ет ал. Припремили су јестиве филмове ЦМЦ и проучавали ефекте глицерола и олеинске киселине на физичкохемијским својствима ЦМЦ филмова. Резултати су показали да су преградници филмова значајно побољшане, али механичка својства и транспарентност смањена су [99]. Цхенг ет ал. Припремили су карбоксиметил целулоза-КОЊАЦ ГЛУЦОМОМАННАН јестив композитни филм и проучавао ефекат палминог уља на физичко-хемијско својство композитног филма. Резултати су показали да мање микросфере липиде могу значајно да повећају композитни филм. The surface hydrophobicity and the curvature of the water molecule permeation channel can improve the moisture barrier performance of the membrane [106].

ХПМЦ има добру својства која формирају филм, а његов филм је флексибилан, прозиран, безбојан и мирисан и има добру својства нафте-баријера, али његова механичка својства и својства блокирања воде потребно је побољшати. Студија Зунига ет ал. показало да иницијална микроструктура и стабилност раствора формирања ХПМЦ-а могу значајно утицати на површину и унутрашњу структуру филма, а на начин на који капљице уља улазе у форми филмске структуре могу значајно утицати на светлосну преносну доскуту и ​​површинску активност филм. Додавање агента може побољшати стабилност решења за формирање филма, што заузврат утиче на површинску структуру и оптичка својства филма, али механичка својства и пропусност ваздуха се не смањују [107]. Клангмуанг ет ал. Користи се органски модификована глина и пчела која ће побољшати и модификовати ХПМЦ јестив филм за побољшање механичких својстава и својстава баријера ХПМЦ филма. Студија је показала да су након пчеле и глине модификације, механичка својства ХПМЦ јестивог филма била упоредива са онима јестивог филма. Учинак компоненти влаге је побољшан [108]. Доган и др. Припремили су јестив ХПМЦ и користили микрокристални целулозу да побољша и измени ХПМЦ филм и проучавао је пропустљивост воде и механичка својства филма. Резултати су показали да се некретнина влаге модификованог филма не мењају значајно. , али његова механичка својства су значајно побољшана [109]. Цхои ет ал. Додани су оригано лист и бергамот есенцијално уље у ХПМЦ матрицу за припрему јестивог композитног филма и применила га на очување превлачења свјежих шљиве. Студија је показала да јестиви композитни филм може ефикасно инхибирати дисање шљиве, смањујући производњу етилена, смањујући стопу губитка килограма и побољшање квалитета шљиве [110]. Естегхлал ет ал. Бревен је ХПМЦ са желатином да припреми јестиве композитне филмове и проучавао јестиве композитне филмове. Физичкохемијска својства, механичка својства и компатибилност ХПМЦ Гелатина показала су да се затезница ХПМЦ Гелатин композитних филмова не мењају значајно, што би се могло користити у припреми лековитих капсула [111]. Виллацрес ет ал. Проучавао је механичка својства, својства гаса и антибактеријска својства ХПМЦ-Цассава Старцх јестивих композитних филмова. Резултати су показали да су композитни филмови имали добру особину о кисеоништини и антибактеријски ефекти [112]. Биун ет ал. Припремили су Схалац-ХПМЦ композитне мембране и проучавали ефекте врста емулгатора и концентрације Схелца на композитне мембране. Емулгатор је смањио својства блокирања воде композитне мембране, али његова механичка својства се није значајно смањила; Додавање Схалаца је увелико побољшало топлотну стабилност ХПМЦ мембране, а њен ефекат је повећао повећање концентрације Схеллац [113].

Скроб је природни полимер за припрему јестивих филмова. Има предности широког извора, ниске цене, биокомпатибилности и исхране и широко се користи у прехрамбеној и фармацеутској индустрији [114-117]. Recently, researches on pure starch edible films and starch-based edible composite films for food storage and preservation have emerged one after another [118]. Висок амилозни скроб и њен хидроксипропилирани модификовани скроб су главни материјали за припрему јестивих филмова са седиштем са скромом [119]. Ретроградација скроба је главни разлог његове способности да формира филм. Што је виши садржај амилозе, чвршће интермолекуларне везивање, лакше је произвести ретроградар и то боље и некретнине која формира филм и коначна затезна чврстоћа филма. већи. Амилоза може да направи растворљиве филмове са невременом пропуштањем кисеоника, а баријерска својства филмова високог амилозе неће се смањити под окружењима високих температура, што може ефикасно да штите паковану храну [120].

Скробни јестиви филм, без боје и мириса, има добру провидност, растворљивост у води и својства гасне баријере, али показује релативно јаку хидрофилност и лоша својства баријере влаге, тако да се углавном користи у амбалажи за заштиту од кисеоника и уља [121-123]. Поред тога, мембране на бази скроба су склоне старењу и ретроградацији, а њихова механичка својства су релативно лоша [124]. Да би се превазишли наведени недостаци, скроб се може модификовати физичким, хемијским, ензимским, генетским и адитивним методама како би се побољшала својства јестивих филмова на бази скроба [114].

Зханг Зхенгмао и др. Половне ултра-фине скроб јестивог филма за капуте јагоде и открили да може ефикасно смањити губитак воде, одлагање смањења растворљивих садржаја шећера и ефикасно продужава период складиштења јагода [125]. Гарциа ет ал. модификовани скроб са различитим омјерима ланца да би се добила модификована течност која формира скроб филм, која је коришћена за очување превлачења свежег јагода. Стопа курса и распада биле су боља од оних уједињених група [126]. Ghanbarzadeh et al. модификовани скроб покровитељским повезивањем лимунске киселине и добијени хемијски умрежени модификовани филм скроба. Студије су показале да су након унакрсног модификације модификације влажне просторије и механичка својства филмова са шкробом [127]. Gao Qunyu et al. Извршио је ензимски лечење скроба и добио јестив филмски филм и његова механичка својства попут затезне чврстоће, продужење отпорности на затезање и склопиви, а перформанси влаге повећали су се са повећањем времена ензима акције. значајно побољшан [128]. Parra et al. added a cross-linking agent to tapioca starch to prepare an edible film with good mechanical properties and low water vapor transmission rate [129]. Fonseca et al. Половно натријум хипохлорит за оксидацију кромпира са шкробом и припремио је јестиви филм оксидационог скроба. Студија је показала да су његова стопа преноса паре и растворљивост на води значајно смањена, што се може применити на паковање хране са високим водом [130].

Комбиновање скроба са другим јестивим полимерима и пластификаторима је важан метод за побољшање својстава јестивих филмова на бази скроба. Тренутно су уобичајени сложени полимери углавном хидрофилни колоиди, попут пектина, целулозе, полисахарид, хитозан, Царрагенан и Ксантхан Гум [131].

Мариа Родригуез и др. Половне кромпир скроб и пластификације или површински активне материје за припрему јестивих филмова са скромом, који показују да пластификатори могу повећати флексибилност филма и површински активна средства могу смањити изражутљивост филма [132]. Сантана ет ал. Половно нанофибери за побољшање и модификацију јестивих филмова са шкробом са шкробом и добио јестиве композитне филмове са базираним шкробом са побољшаним механичким својствима, својствима баријере и топлотне стабилности [133]. Азеведо ет ал. Компилирани протеин за сурутке са термопластичним шкробом да припреми уједначен филмски материјал, што указује да протеин и термопластична скроба имају снажно међуфласно лепљење, а протеин за сурутке може значајно побољшати расположивост шкроба. Water-blocking and mechanical properties of edible films [134]. Едхиреј ет ал. Припремили су јестив филм са базираним шкробом тапиоца и проучавали ефекат пластификатора на физичку и хемијску структуру, механичка својства и топлотна својства филма. Резултати показују да тип и концентрација пластификатора могу значајно утицати на филм са шкробом Тапиоца. У поређењу са осталим пластификаторима као што су уреа и триетилен гликол, пектин има најбољи пластифицирање, а филм који пластифицирао пектин има добро својства блокирања воде [135]. Сабери ет ал. Половне грашак скроба, гуар гума и глицерин за припрему јестивих композитних филмова. Резултати су показали да је грашак са шкробом играо главну улогу у дебљини филма, густине, кохезије, пропустљивости воде и затезне чврстоће. Гуар гума може утицати на затеглу чврстоћу и еластични модул мембране, а глицерол може побољшати флексибилност мембране [136]. Ји ет ал. Компилирани хитозан и кукурузни скроб и додали су калцијум карбонат наночестице да би припремили антибактеријски филм на бази скроба. Студија је показала да су формиране интермолекуларне водоничне везе између скроба и хитозана, а механичка својства филма су побољшана и антибактеријска својства [137]. Меира ет ал. Побољшани и модификовани и модификовани јестив антибактеријски филм кукурузног шкроба са Каолин Наночестицама и механичка и термичка својства композитног филма, а антибактеријски ефекат није утицао [138]. ОРТЕГА-ТОРО ЕТ АЛ. Додано је ХПМЦ да скроба и дода ли лимунску киселину да припреми јестиви филм. Студија је показала да додавање ХПМЦ-а и лимунске киселине може ефикасно инхибирати старење скроба и смањити пропусност воде у јестивим филмовима, али пад некретнина за животиње кисеоника [139].

1.2 Полимерни хидрогели

Хидрогели су класа хидрофилних полимера са тродимензионалном мрежном структуром која је нерастворљива у води, али може се натерати водом. Макроскопски, хидрогел има дефинитиван облик, не може тећи и чврсти супстанца. Микроскопски, молекули растворљиви на воду могу се дистрибуирати у различитим облицима и величинама у хидрогелу и дифузно на различитим брзинама дифузије, тако да хидрогел показује својства решења. Унутрашња структура хидрогела има ограничену снагу и лако се уништава. It is in a state between a solid and a liquid. Има сличну еластичност у чврсте супстанце и јасно се разликује од стварне чврсте супстанце.

1.2.1 Преглед полимерних хидрогела

1.2.1.1 Класификација полимерних хидрогелова

Полимерни хидрогел је тродимензионална мрежаста структура формирана физичким или хемијским умрежавањем између молекула полимера [143-146]. Он апсорбује велику количину воде у води да би се набубрио, а у исто време може да задржи своју тродимензионалну структуру и да буде нерастворљив у води. вода.

There are many ways to classify hydrogels. На основу разлике у унакрсним својствима, могу се поделити на физичке гелове и хемијске гелове. Физичке гелове формирају се релативно слабим водоничним обвезницама, јонским обвезницама, хидрофобним интеракцијама, видама и физичким заплетањем од полимера између полимерних молекуларних ланаца и других физичких сила и могу се претворити у решења у различитим спољним срединама. It is called reversible gel; Хемијски гел је обично стална тродимензионална мрежа мреже која је формирана унакрсним повезивањем хемијских обвезница као што су ковалентне обвезнице у присуству топлоте, светлости, иницијатора итд. Након што је гел формиран, неповратан је и сталан, такође познат и као For the true condensate [147-149]. Физичке гелове углавном не захтевају хемијска модификација и имају ниску токсичност, али њихова механичка својства су релативно сиромашна и тешко је издржати велики спољни стрес; Хемијски гелови углавном имају бољу стабилност и механичка својства.

На основу различитих извора, хидрогели се могу поделити на синтетичке полимерне хидрогеле и природне полимерне хидрогеле. Синтхетиц полимер хидрогели су хидрогели формирани хемијском полимеризацијом синтетичких полимера, углавном укључујући полиакрилну киселину, поливинил ацетат, полиакриламид, полиетилен оксид итд.; Природни полимерни хидрогели су полимерни хидрогели формирани су унакрсним повезивањем природних полимера као што су полисахариди и протеини у природи, укључујући целулозу, алгинат, скроб, агарозе, хијалуронску киселину, желатину и колаген, 151]. Природни полимерни хидрогели обично имају карактеристике широког извора, ниска цена и ниске токсичности и синтетички полимерни хидрогели су углавном једноставни за обраду и имају велике приносе.

Based on different responses to the external environment, hydrogels can also be divided into traditional hydrogels and smart hydrogels. Traditional hydrogels are relatively insensitive to changes in the external environment; smart hydrogels can sense small changes in the external environment and produce corresponding changes in physical structure and chemical properties [152-156]. За хидрогелове осетљиве на температуру, јачина звука се мења са температуром животне средине. Usually, such polymer hydrogels contain hydrophilic groups such as hydroxyl, ether and amide or hydrophobic groups such as methyl, ethyl and propyl. The temperature of the external environment can affect the hydrophilic or hydrophobic interaction between gel molecules, hydrogen bonding and the interaction between water molecules and polymer chains, thereby affecting the balance of the gel system. For pH-sensitive hydrogels, the system usually contains acid-base modifying groups such as carboxyl groups, sulfonic acid groups or amino groups. In a changing pH environment, these groups can absorb or release protons, changing the hydrogen bonding in the gel and the difference between the internal and external ion concentrations, resulting in a volume change of the gel. For electric field, magnetic field and light-sensitive hydrogels, they contain functional groups such as polyelectrolytes, metal oxides, and photosensitive groups, respectively. Under different external stimuli, the system temperature or ionization degree is changed, and then the gel volume is changed by the principle similar to temperature or pH-sensitive hydrogel.

На основу различитих гел понашања, хидрогели се могу поделити на гелове са хладним изазваним и термичким изазваним геловима [157]. Хладни гел, на који се назива хладним гелом за кратко, макромолекул је у облику насумичних завојница на високим температурама. Током процеса хлађења, због акције интермолекуларних водоника, спирално се формирају, спирално се формирају, комплетирају процес од раствора. Прелазак на гел [158]; Термо-индуцирани гел, који се назива термалним гелом, је макромолекул у стању решења на ниској температури. Током процеса грејања, тродимензионална мрежна структура формирана је хидрофобном интеракцијом итд., На тај начин завршила прелаз гелатине [159], 160].

Хидрогели се такође могу поделити на хомополимерне хидрогеле, кополимеризоване хидрогеле и интерпенетрирајуће мрежне хидрогеле на основу различитих мрежних својстава, микроскопских хидрогела и макроскопских хидрогела на основу различитих величина гела и биоразградивим својствима. Другачије подељено на разградиве хидрогеле и неразградиве хидрогеле.

Хидрогели природне полимере имају карактеристике добре биокомпатибилности, високе флексибилности, обилне изворе, осетљивост на животну средину, високу водну задржавање и ниску токсичност и широко се користе у биомедицини, преради хране, пољопривредној заштити, пољопривреди и шумарству и то је широко Користи се у индустрији и другим пољима [142, 161-165].

Application of natural polymer hydrogels in biomedical related fields. Природни полимерни хидрогели имају добру биокомпатибилност, биоразграбилност и без токсичних нуспојава, тако да се могу користити као равна прељева и директно контактирати људска ткива, што ефикасно могу да умањују инвазију на микроорганизме ин витро, спречавају губитак телесне течности и омогућити кисеоник. проћи. Промовише зараћење рана; Може се користити за припрему контактних сочива, са предностима удобног ношења, добре пропусност кисеоника и помоћног поступања са болестима очних болести [166, 167]. Природни полимери су слични структури живих ткива и могу учествовати у нормалном метаболизму људског тела, тако да се такви хидрогели могу користити као материјали за инжењеринг ткива, поправци за скеле ткива, итд. Инжењеринг скеле итд. Пре- обликовани и убризгавани скеле. Унапред обликовани стенти користе воду Специјална тродимензионална мрежа мреже Гел омогућава му да игра одређену подршку у биолошком ткивима у биолошком ткиву, истовремено пружајући специфичан и довољан простор раста за ћелије, и може такође да изазове раст ћелијске ћелије и може такође да изазове раст ћелијске апсорпција људског тела [168]. Убризгавајуће статере користе се фазни транзициони понашање хидрогела како би се брзо формирао гелове након што су убризгани у стању протока, што може да умањи бол пацијената [169]. Неки природни полимерни хидрогели су осетљиви на еколошки осетљиви, тако да се широко користе као материјали за ослобађање дроге, тако да се лекови капсулира у њима могу да се ослободе траженим деловима људског тела на време и квантитативни начин, смањујући токсичну и страницу Ефекти лекова на људско тело [170].

Примена природних полимерних хидрогела у пољима везаним за храну. Природни полимерни хидрогели су важан део три оброка људи дневно, попут неких десерта, бомбона, месо супституиране, јогурт и сладолед. Често се користи као адитив за храну у робним робама, што може побољшати своја физичка својства и дати му гладак укус. На пример, користи се као згушњивач у супама и умацима, као емулгатор у соку и као средство за суспендирање. У млеку пићама, као средство за гелирање у пуддингс и аспицс-у, као разјашњени агент и стабилизатор пена, као инхибитор синера у сиру, као везиво у кобасицама, као инхибиторе ретроградације скроб [171-174 ]. Из приручника за адитиве за прехрани, може се видети да је велики број природних полимерних хидрогела одобрен као адитиви за храну за прераду хране [175]. Natural polymer hydrogels are used as nutritional fortifiers in the development of health products and functional foods, such as dietary fibers, used in weight loss products and anti-constipation products [176, 177]; Као пребиотици користе се у колонијским здравственим производима и производима за спречавање рака дебелог црева [178]; Хидрогели природног полимера могу се направити у јестиве или разградиве премазе или филмове, који се могу користити у области амбалажа хране, као што су очување воћа и поврћа, превлачењем на плодове и поврће на површини, може продужити живот of fruits and vegetables and keep fruits and vegetables fresh and tender; it can also be used as packaging materials for convenience foods such as sausages and condiments to facilitate cleaning [179, 180].

Applications of natural polymer hydrogels in other fields. У погледу свакодневних потрепштина, може се додати кремасти негу коже или козметике, што не може само спречити да се производ исуши у складиштењу, али и трајање хидратантне и влажне коже; it can be used for styling, moisturizing and slow release of fragrances in beauty makeup; It can be used in daily necessities such as paper towels and diapers [181]. In agriculture, it can be used to resist drought and protect seedlings and reduce labor intensity; Као средство премаза за семенке биљке, може значајно повећати стопу клијања семенки; Када се користи у пресађивању садница, може повећати стопу преживљавања садница; Пестициди, побољшавају употребу и смањивање загађења [182, 183]. У погледу животне средине користи се као флокулант и адсорбент за третман канализације која често садржи тешке металне јоне, ароматична једињења и боје за заштиту водних ресурса и побољшање животне средине [184]. У индустрији се користи као средство за дехидрирање, бушење мазиво, материјал за умотавање каблова, заптивање материјала и средње средство за складиштење итд. [185].

Cellulose is a natural macromolecular compound that has been studied earliest, has the closest relationship with humans, and is the most abundant in nature. Широко је присутан у вишим биљкама, алгама и микроорганизмима [186, 187]. Cellulose has gradually attracted widespread attention due to its wide source, low price, renewable, biodegradable, safe, non-toxic, and good biocompatibility [188].

1.2.2.1 Целулоза и њени етерски деривати

Целулоза је линеарни полимер дугог ланца који је формирао повезивање структуралних јединица Д-анхидроглукозе кроз β-1,4 гликозидне везе [189-191]. Нерастворљив. Осим једне крајње групе на сваком крају молекуларног ланца, постоје три поларне хидроксилне групе у свакој јединици глукозе, што може да формира велики број интрамолекуларних и интермолекуларних водоничних веза под одређеним условима; А целулоза је полицикличка структура, а молекуларни ланац је полу-чврст. Ланац, висока кристалност и веома редовна структура, тако да има карактеристике високог степена полимеризације, добре молекуларне оријентације и хемијске стабилности [83, 187]. Пошто ланац целулозе садржи велики број хидроксилних група, може се хемијски модификовати различитим методама као што су естерификација, оксидација и етерификација за добијање деривата целулозе са одличним својствима апликације [192, 193].

Деривати целулозе су један од најраније истражених и произведених производа у области хемије полимера. Они су полимерни фини хемијски материјали са широким спектром употребе, који су хемијски модификовани од природне полимерне целулозе. Међу њима се широко користе етери целулозе. То је једна од најважнијих хемијских сировина у индустријској примени [194].

Постоји много варијанти етра целулозе, од којих сви генерално имају своја јединствена и одлична својства, и широко се користе у многим областима као што су храна и медицина [195]. МЦ је најједноставнија врста целулозног етра са метил групом. Са повећањем степена супституције, може се растворити у разблаженом алкалном раствору, води, алкохолу и растварачу ароматичног угљоводоника, показујући јединствена својства термичког гела. [196]. ЦМЦ је ањонски етар целулозе добијен од природне целулозе алкализацијом и ацидификацијом.

It is the most widely used and used cellulose ether, which is soluble in water [197]. ХПЦ, етар хидроксиалкил целулозе добијен алкализацијом и етерификацијом целулозе, има добру термопластичност и такође показује својства термичког гела, а на његову температуру гела значајно утиче степен хидроксипропилне супституције [198]. ХПМЦ, важан мешани етар, такође има својства термичког гела, а његова својства гела су повезана са два супституента и њиховим односима [199].

1.2.2.2 Структура хидроксипропил метилцелулозе

Хидроксипропил метил целулоза (ХПМЦ), молекуларна структура приказана на слици 1-3, је типичан нејонски мешани етар целулозе растворљив у води. Реакција етерификације метил хлорида и пропилен оксида се спроводи да би се добио [200,201], а једначина хемијске реакције је приказана на слици 1-4.

Постоје хидрокси пропокси (- [ОЦХ2ЦХ (ЦХ3)] Н ОХ), метокси (-ОЦХ3) и нереаговане хидроксилне групе истовремено на структуралној јединици ХПМЦ-а, а њен учинак је одраз заједничке акције различитих група. [202]. Однос између два супституента одређује се масовним омјером два етерификацијска средства, концентрације и масе натријум хидроксида и масовни однос етерификационих средстава по јединици масе целулозе [203]. Хидрокси пропокси је активна група која може бити додатна алкилирана и хидрокси алкилирана; Ова група је хидрофилна група са дугом разгранатим ланцем, која игра одређену улогу у пластификацији унутар ланца. Метокси је крајња банкупна група, која након реакције доводи до инактивације овог места реакције; Ова група је хидрофобна група и има релативно кратку структуру [204, 205]. Нереактиране и ново представљене хидроксилне групе могу и даље бити супституисане, што резултира прилично сложеном коначном хемијском структуром, а ХПМЦ својства варирају у одређеном распону. For HPMC, a small amount of substitution can make its physicochemical properties quite different [206], for example, the physicochemical properties of high methoxy and low hydroxypropyl HPMC are close to MC; Перформансе ХПМЦ-а је близу ХПЦ-а.

1.2.2.3 Особине хидроксипропил метилцелулозе

(1) Термогенализам ХПМЦ-а

ХПМЦ ланац има јединствене карактеристике хидратације-дехидрације због увођења хидрофобних-метилних и хидрофилних-хидроксипропил група. Постепено подвргава претворби гелатиона када се загрева и враћа се на државу раствора након хлађења. То јест, има термички индукована својства гела, а феномен гелатиона је реверзибилан, али не и идентичан процес.

Што се тиче механизма гелирања ХПМЦ-а, опште је прихваћено да су на нижим температурама (испод температуре гелирања), ХПМЦ у раствору и поларни молекули воде повезани водоничним везама да би формирали такозвану супрамолекуларну структуру налик „птичјем кавезу“. Постоје неке једноставне заплете између молекуларних ланаца хидратисаног ХПМЦ, осим тога, постоји неколико других интеракција. Када се температура повећа, ХПМЦ прво апсорбује енергију да разбије меморијске водоника између молекула воде и молекула ХПМЦ-а, уништавајући молекуларну структуру у кавезу, постепено губећи везујућу воду на молекуларном ланцу и излаже хидроксипропил и метокси групе. Како се температура и даље повећава (да би се достигла температура гела), ХПМЦ молекули постепено формирају тродимензионалну мрежну структуру кроз хидрофобну асоцијацију, ХПМЦ гели на крају формирају [160, 207, 208].

The addition of inorganic salts has some effect on the gel temperature of HPMC, some decrease the gel temperature due to salting out phenomenon, and others increase the gel temperature due to salt dissolution phenomenon [209]. Уз додавање соли као што је НаЦл, појављује се феномен слања и температура гела ХПМЦ смањује се [210, 211]. Након што се соли додају у ХПМЦ, молекули воде су склонији да се комбинују са јонима са соли, тако да је уништена водонична веза између молекула воде и ХПМЦ-а, конзумира се водени слој око ХПМЦ молекула, а ХПМЦ молекули се могу брзо објавити хидрофобност. Удружење, температура стварања гела постепено се смањује. Напротив, када се додају соли попут Наскна, појављује се феномен растварања соли и температура гела ХПМЦ повећава [212]. Редослед смањења ефекта аниона на температури гела је: СО42-> С2О32-> Х2ПО4-> Ф-> ЦЛ-> БР-> Но3-> И-> Цло4-> СЦН-, редослед катиона Повећање температуре гела је: ЛИ +> на +> к +> мг2 +> ЦА2 +> БА2 + [213].

Када се додају неке органске мале молекуле као што су монохидрични алкохоли који садрже хидроксилне групе, температура гела се повећава са повећањем додатног износа, приказује максималну вредност, а затим се не смањује док се фазна одвајање не догоди [214, 215]. То је углавном због своје мале молекуларне тежине, што је упоредиво са молекулама воде по величини и може постићи мешање молекуларног нивоа након комбиновања.

(2) Растворљивост ХПМЦ

ХПМЦ има нерастворљиву и нерастворљиву и хладно-водену невољну имовину сличне МЦ-у, али се може поделити у врсту хладне дисперзије и врсту вруће дисперзије према различитим растворљивости воде [203]. ХПМЦ хладно распршене може се брзо растјерати у води у хладној води, а његова вискозност се повећава након одређеног времена и заиста је растворена у води; ХПМЦ распршени топлотом, напротив, приказује агломерацију приликом додавања воде на нижу температуру, али је теже додати. У води са високом температуром ХПМЦ се може брзо распршити, а вискозност се повећава након што температура опада, постајући прави раствор ХПМЦ-а. Растворљивост ХПМЦ-а у води је повезана са садржајем метокси група, које су нерастворљиве у топлој води изнад 85 ° Ц, 65 ° Ц и 60 ° Ц и 60 ° Ц са високих до ниских. Генерално гледано, ХПМЦ је нерастворљив у органским растварачима, као што су ацетон и хлороформ, али растворљив у воденом раствору етанола и мешовитим органским решењима.

(3) Толеранција соли ХПМЦ-а

Нејонска природа ХПМЦ-а чини га неспособним да се јонизује у води, тако да неће реаговати са металним јонима да би се исталожио. Међутим, додавање соли ће утицати на температуру на којој се формира ХПМЦ гел. Када се концентрација соли повећава, температура гела ХПМЦ се смањује; када је концентрација соли нижа од тачке флокулације, вискозност раствора ХПМЦ се може повећати, па се у примени сврха згушњавања може постићи додавањем одговарајуће количине соли [210, 216].

(4) Отпорност на киселину и алкали ХПМЦ

(5) Утицај фактора високошколаце ХПМЦ вискозности

ХПМЦ је псеудопластичан, његов раствор је стабилан на собној температури, а на његов вискозитет утичу молекулска тежина, концентрација и температура. При истој концентрацији, што је већа ХПМЦ молекулска тежина, то је већи вискозитет; за исти производ молекулске тежине, што је већа концентрација ХПМЦ, то је већи вискозитет; вискозност ХПМЦ производа опада са повећањем температуре и достиже температуру формирања гела, уз нагло повећање вискозитета услед гелирања [9, 219, 220].

(6) Остала својства ХПМЦ

ХПМЦ има снажну отпорност на ензиме, а његова отпорност на ензиме повећава се са степеном замене. Стога производ има стабилнији квалитет током складиштења од осталих производа шећера [189, 212]. ХПМЦ има одређене својства емулгација. Хидрофобне метокси групе могу се адсорбирати на површини фазе уља у емулзији да би се формирао дебели адсорпциони слој, који може да делује као заштитни слој; water-soluble hydroxyl groups can be combined with water to improve the continuous phase. Viscosity, inhibits the coalescence of the dispersed phase, reduces the surface tension, and stabilizes the emulsion [221]. ХПМЦ се може помешати са полимерима растворљивим у води, као што су желатин, метилцелулоза, скакавац, карагенан и гума арабиц да формирају једнолично и прозирно решење и могу се помешати и са пластификацијом као што су глицерин и полиетилен гликол. [200, 201, 214].

1.2.2.4 Проблеми који постоје у примени хидроксипропил метилцелулозе

Прво, висока цена ограничава широку примену ХПМЦ-а. Иако ХПМЦ филм има добру транспарентност, некретнине за масти и механичка својства. Међутим, његова висока цена (око 100 000 / тона) ограничава своју широку примену, чак и у фармацеутским апликацијама за вишу вредност као што су капсуле. Разлог због којег је ХПМЦ толико скупо, прво је јер је сировина целулоза која се користи за припрему ХПМЦ-а релативно је скупа. Поред тога, две супституентне групе, хидроксипропил групна и метокси група, у исто време су уграђене на ХПМЦ, што отежава процес припреме. Комплекс, тако да су ХПМЦ производи скупљи.

Друго, ниска својства вискозитета и ниске чврстоће гела ХПМЦ-а на ниским температурама смањују његову способност обраде у различитим применама. ХПМЦ је термички гел, који постоји у стању раствора са веома ниским вискозитетом на ниској температури, а може да формира вискозни чврсти гел налик на високој температури, тако да се процеси обраде као што су премазивање, прскање и потапање морају обављати на високој температури . У супротном, раствор ће лако тећи, што ће резултирати формирањем неуједначеног филмског материјала, што ће утицати на квалитет и перформансе производа. Такав рад на високим температурама повећава коефицијент тежине рада, што резултира великом потрошњом енергије у производњи и високим трошковима производње.

Скроб је природно полимерно једињење синтетизовано фотосинтезом биљака у природном окружењу. Његови саставни полисахариди се обично складиште у семену и кртолама биљака у облику гранула заједно са протеинима, влакнима, уљима, шећерима и минералима. or in the root [222]. Скроб није само главни извор уноса енергије за људе, већ и важну индустријску сировину. Због свог широког извора, ниске цене, зелене, природне и обновљиве, широко се користи у прехрамбеној и медицини, ферментацији, производњи папира, текстилној и нафтној индустрији [223].

1.2.3.1 Скроб и његови деривати

Скроб је природни високи полимер чија је структурна јединица α-Д-анхидроглукозна јединица. Различите јединице повезане су гликозидским обвезницама, а његова молекуларна формула је (Ц6Х10О5) н. Део молекуларног ланца у гранулама са шкробом повезано је са α-1,4 гликозидским обвезницама, што је линеарно амилозно; Други део молекуларног ланца повезан је на основу α-1,6 гликозидских обвезница на основу тога, што је разгранат амилопектин [224]. У гранулама са шкробом постоје кристалне регије у којима су молекули распоређени у уредно уређење и аморфне регије у којима су молекули распоређени неуредно. Део састав. There is no clear boundary between the crystalline region and the amorphous region, and amylopectin molecules can pass through multiple crystalline regions and amorphous regions. На основу природне природе синтезе скроба, полисахаридна структура у шкробу варира са биљним врстама и сајтовима извора [225].

Иако је Скроб постао један од важних сировина за индустријску производњу због широког изворних и обновљивих својстава, изворни шкроб углавном има недостатке као што су лоша растворљивост у растворљивости воде и својства формирања филма, ниске емулгирања и некусној способности и недовољне стабилности. Да бисте проширили његов асортиман наношења, Скроб је обично физичкохемијски модификован да би је прилагодио различите захтеве за пријаву [38, 114]. Постоје три бесплатне хидроксилне групе на свакој структурној јединици глукозе у молекулама шкроба. Ове хидроксилне групе су високо активне и дају скроб са својствима сличним полиолима, што пружају могућност реакције денатурације шкроба.

Након модификације, нека својства домаћег шкроба у великој мјери су побољшана, превазилажење оштећења употребе матичне скроб, тако модификована скроб игра у тренутној индустрији [226]. Оксидирани шкроб је један од најчешће коришћених модификованих скроба са релативно зрелом технологијом. У поређењу са изворним шкробом, оксидизовани шкроб је лакше гелатинизовати. Предности високог адхезије. Естерификовано скроб је дериват скроба који је формиран естерификацијом хидроксилних група у молекулама скроба. Врло низак степен замене може значајно да промени својства домаћег шкроба. Очигледно су побољшане својства транспарентности и формирања филма о пасти са шкробом. Етхерификована скроба је реакција етерификације хидроксилних група у молекулама скроб да би се створила полистарха етра, а његова ретроградња је ослабљена. Под снажним алкалним условима да оксидисани скроб и естерификовано скроб не могу се користити, етер обвезница такође може остати релативно стабилна. склони хидролизи. Скроб који је модификован киселином, скроб се третира киселином како би повећао садржај амилозе, што је резултирало побољшаном ретроградцијом и пасте у шкробу. Релативно је прозирно и формира чврсти гел након хлађења [114].

1.2.3.2 Структура хидроксипропил скроба

Хидроксипропил скроб (ХПС), чија је молекуларна структура приказана на сликама 1-4, је нејонски скробни етар, који се добија реакцијом етерификације пропилен оксида са скробом у алкалним условима [223, 227, 228] и једначина хемијске реакције је приказана на слици 1-6.

Током синтезе ХПС-а, поред реакције са скробом да би се добио хидроксипропил скроб, пропилен оксид такође може да реагује са генерисаним хидроксипропил скробом да би створио полиоксипропил бочне ланце. степен замене. Степен супституције (ДС) се односи на просечан број супституисаних хидроксилних група по глукозил групи. Већина глукозилних група скроба садржи 3 хидроксилне групе које се могу заменити, па је максимални ДС 3. Моларни степен супституције (МС) се односи на просечну масу супституената по молу глукозил групе [223, 229]. Услови процеса реакције хидроксипропилације, морфологија гранула скроба и однос амилозе према амилопектину у природном скробу утичу на величину МС.

1.2.3.3 Особине хидроксипропил скроба

(1) Хладно гелирање ХПС-а

Гелатинизована амилоза се континуирано намотава да формира коаксијалну јединствену структуру. Изван ових појединачних снимка је хидрофилна група, а унутрашњост је хидрофобна шупљина. На високој температури, ХПС постоји у воденом раствору као насумичним завојницама из којих се неки појединачни сегменти испружи. Када се температура спусти, расположи се водоничне везе између ХПС-а и воде, а конструктура је изгубљена, а водонични обвезнице између молекуларних ланаца се непрекидно формирају, коначно формирају тродимензионалну мрежну структуру мрежне гел. Фаза пуњења у ГЕЛ мрежи скроба је преостала гранула шкроба или фрагменти након гелатинизације, а испреплетање неких амилопектина такође доприноси формирању гела [230-232].

(2) Хидрофилност ХПС

Увођење хидрофилних хидроксипропил група слаби снагу водоничних веза између молекула скроба, промовише кретање молекула или сегмената са шкробом и смањује температуру топљења шкроба микрокристала; Промењена је структура гранула са шкробом, а површина гранула скроба је груба јер се температура повећава, појављују се да молекули воде или рупе могу лако ући у унутрашњост гранула скробних шкроба, чинећи шкробним ставкама олакшавајући и гелатинизирати па се температура желатинизације скроба смањује. Како се степен супституције повећава, температура желатинизације хидроксипропил скроба се смањује и коначно може да набубри у хладној води. Након хидроксипропилације, побољшана је течност, стабилност на ниским температурама, транспарентност, растворљивост и својства стварања филма [233–235].

ХПС је не-јонски скроб етер са високом стабилношћу. Током хемијских реакција као што су хидролиза, оксидација и умрежавање, етер обвезница неће бити сломљена и супституенти неће пасти. Стога су својства ХП-а релативно мање под утицајем електролита и пХ, осигуравајући да се може користити у широком спектру пХ киселине-базе.

1.2.3.4 Примена ХПС у области хране и лекова

ХПС је нетоксичан и укусан, са добрим успешним перформансама и релативно ниском хидролизолном вискозности. Препознат је као сигуран јестиви модификован скроб у земљи и иностранству. Већ 1950-их, Сједињене Државе одобриле су хидроксипропил скроб за директну употребу у храни [223, 229, 238]. ХПС је модификован скроб који се широко користи у пољу хране, који се углавном користи као средство за згушњавање, средство за суспендирање и стабилизатор.

Може се користити у погодној храни и смрзнута храна као што су пиће, сладолед и џемови; it can partially replace high-priced edible gums such as gelatin; it can be made into edible films and used as food coatings and packaging [229, 236].

ХПС се обично користи у области медицине као пунила, везива за лековито биље, дезинтегранти за таблете, материјали за фармацеутске меке и тврде капсуле, облоге за лекове, средства против кондензације за вештачка црвена крвна зрнца и згушњивачи плазме, итд. [239] .

1.3 Полимерно мешање

Полимерни материјали се широко користе у свим аспектима живота и су неопходни и важни материјали. Континуирани развој науке и технологије чини захтеве људи све више и разноликије, а опште је тешко једнимкомпонентним полимерним материјалима да испуне различите захтеве за пријаву људских бића. Комбиновање два или више полимера је најекономичнији и ефикаснији начин добијања полимерних материјала са ниским ценама, одличним перформансама, практичном обрадом и широком примјеном, која је привукла пажњу многих истраживача и плаћена је све више и више пажње и посвећена је све више пажње. .

Главна сврха полимерног комбиновања: (Л) за оптимизацију свеобухватних својстава материјала. Сложени су различити полимери, тако да коначно једињење задржава одлична својства једног макромолекула, уче једни другима и допуњује њене слабости и оптимизира свеобухватна својства полимерних материјала. (2) Смањите трошкове материјала. Неки полимерни материјали имају одлична својства, али су скупе. Стога се могу сложити са другим јефтиним полимерима за смањење трошкова без утицаја на употребу. (3) Побољшати својства обраде материјала. Неки материјали имају одлична својства, али је тешко процесуирати, а могу се додати погодни други полимери како би се побољшало својства обраде. (4) да ојачају одређену имовину материјала. Да би се побољшао перформансе материјала у одређеном аспекту, користи се још један полимер за модификацију. (5) Развити нове функције материјала.

Уобичајени полимерни методи за меторе: (Л) топљење мета. Под акцијом шиљасте опреме, различите полимере се загревају изнад температуре вискозног протока за компоновање, а затим охлађено и гранулирано након комбиновања. (2) решење решења. Две компоненте се мешају и мешају коришћењем заједничког растварача или растворене различита полимерна решења се мешају равномерно, а затим се растварач уклања да би се добило полимерно једињење. (3) Скијање емулзије. После мешања и мешања различитих полимерних емулзија истог типа емулгатора, додат је коагулант у ко-талог полимера да би се добило полимерно једињење. (4) короваримеризација и сложеност. Укључујући кополимеризацију трансплантака, блок кополимеризације и реактивне кополимеризације, процес убојивања прати хемијску реакцију. (5) Интерпенетрирајућа мрежа [10].

1.3.2 Скупљање природних полисахарида

Природни полисахариди су уобичајена класа полимерних материјала у природи, која су обично хемијски модификована и показују разне одличне својства. Међутим, појединачни полисахаридни материјали често имају одређене ограничења перформанси, тако да се различито полисахариди често усложњавају како би се постигла сврха допуњавања предности перформанси сваке компоненте и проширивање обима примене. Већ 1980-их, истраживање о комбинирању различитих природних полисахарида значајно је порасло [243]. Истраживање на природним полисахаридним јединственим системом у земљи и иностранству углавном се фокусира на једини систем Цурдлан и не-Цурдлан и једини систем две врсте полисахарида не-скуте.

1.3.2.1 Класификација природних полисахаридних хидрогелова

Природни полисахариди се могу поделити на цурдлан и нецурдлан према њиховој способности да формирају гелове. Неки полисахариди могу сами да формирају гелове, па се називају цурдлан, као што је карагенан, итд.; Други немају и не својства гелирања и називају се не-скученим полисахаридима, попут ксантханске гуме.

Хидрогелови се могу добити растварањем природног цурдлана у воденом раствору. На основу термореверзибилности резултујућег гела и температурне зависности његовог модула, може се поделити на следећа четири различита типа [244]:

(1) Цриогел, раствор полисахарида може добити само гел на ниској температури, као што је Царрагенан.

(2) Термички индуковани гел, раствор полисахарида може добити гел само на високој температури, као што је глукоманан.

(3) Полисахаридно раствор не може добити само гел на нижим температурама, већ и гел на вишој температури, али је представило стање раствора на средњем температури.

(4) Решење може добити само гел на одређеној температури у средини. Различити природни Цурдлан има своју критичну (минималну) концентрацију, изнад којег се гел може добити. Критична концентрација гела односи се на континуирану дужину молекуларног ланца полисахарида; Снага гела је у великој мери погођена концентрацијом и молекуларном тежином раствора, а генерално, снага гела повећава се како концентрација повећава [245].

1.3.2.2 Сложени систем цурдлан и нонцурдлан

Сложено не-цурдлан са Цурдланом углавном побољшава снагу гела полисахарида [246]. Комбинација коњачке гуме и Царрагенана побољшава стабилност и гел еластичност структуре композитне гела мреже и значајно побољшава снагу гела. Веи Иу ет ал. Компилиран Царрагенан и Коњац гума и разговарао је о структури гела након смештаја. Студија је утврдила да након што се након што се учвршћује Царрагенан и Коњац Гум, и формирана је мрежна структура коју доминирала Царрагенан, и КОЊАЦ ГУМ је дисперговао у њему, а његова мрежа гела је гушћа. Кохиама ет ал. проучавао једини систем Царрагенан / Коњац гума, а резултати су показали да је то континуирано повећање молекулске тежине коњачке гуме, стрес стрелуре композитног гела наставио да се повећава; Коњачка гума са различитим молекуларним тежинама показала је слично стварање гела. Температура. У овом јединственом систему, формирање гел мреже спроводи Царрагенан, а интеракција између две молекула Цудланна резултира формирањем слабих унакрсних региона [248]. Нисхинари ет ал. Проучавао је Систем једињења ГЕЛЛАН ГУМ / КОЊАЦ ГУМ, а резултати су показали да је ефекат моновалентних катиона на једињени гел израженији. Може да повећа систем модула и стварање гела. Дивилантне катионе могу промовисати стварање композитних гелова у одређеној мери, али превелика количина ће проузроковати раздвајање фаза и смањити модул система [246]. Бренеер ет ал. Проучавао је комбиновање Царрагеенана, гума од пахуљице скакача и коњац гума и открио да Царрагенан, гума од пахуљице и коњача могу да производе синергистичке ефекте, а оптимални омјер је локусни пасуљ Гум / Царрагенан 1: 5,5, коњац Гум / Царрагенан 1: 7 , А када се троје састају заједно, синергистички ефекат је исти као и Царрагенан / Коњац гума, што указује да не постоји посебно сложено од три. Интеракција [249].

1.3.2.2 Два не-цурдлан система једињења

Two natural polysaccharides that do not have gel properties can exhibit gel properties through compounding, resulting in gel products [250]. Combining locust bean gum with xanthan gum produces a synergistic effect that induces the formation of new gels [251]. A new gel product can also be obtained by adding xanthan gum to konjac glucomannan for compounding [252]. Веи ианкиа ет ал. Проучавао је реолошка својства комплекса локућне гуме од граха и ксантхан гуме. Резултати показују да једињење гуме из зрна рогача и ксантан гуме производи синергистички ефекат. Када је однос запремине једињења 4:6, најјачи синергистички ефекат [253]. Фитзсимонс ет ал. сложени коњац глукоманан са ксантан гумом на собној температури и под загревањем. Резултати су показали да сва једињења показују својства гела, одражавајући синергистички ефекат између њих. Температура мешања и структурно стање ксантан гуме нису утицали на интеракцију између њих [254]. Гуо Схоујун и други проучавали су оригиналну мешавину свињског измета и ксантан гуме, а резултати су показали да гума пасуља свињског измета и ксантан гума имају снажан синергистички ефекат. Оптимални однос смеше свињског измета и лепка за једињења ксантан гуме је 6/4 (в/в). То је 102 пута више од појединачног раствора сојине гуме, а гел се формира када концентрација једињења гуме достигне 0,4%. Сложени лепак има висок вискозитет, добру стабилност и реолошка својства, и одлична је гума за храну [255].

1.3.3 Компатибилност композита полимера

△—T△ С (1-1)

је комплексна слободна енергија, △је комплексна топлота, је комплексна ентропија; је апсолутна температура; сложени систем је компатибилан систем само када се промени слободна енергија △током сложеног процеса [256].

Концепт мешљивости произилази из чињенице да врло мали број система може постићи термодинамичку компатибилност. Мешљивост се односи на способност различитих компоненти да формирају хомогене комплексе, а уобичајени критеријум је да комплекси показују једну тачку стакластог прелаза.

За разлику од термодинамичке компатибилности, генерализована компатибилност се односи на способност сваке компоненте у систему једињења да се прилагоде једна другој, што се предлаже са практичне тачке гледишта [257].

На основу генерализоване компатибилности, системи полимерних једињења се могу поделити на потпуно компатибилне, делимично компатибилне и потпуно некомпатибилне системе. Потпуно компатибилан систем значи да је једињење термодинамички мешљиво на молекуларном нивоу; делимично компатибилан систем значи да је једињење компатибилно унутар одређеног опсега температуре или састава; потпуно некомпатибилан систем значи да је једињење Мешљивост на молекуларном нивоу не може се постићи на било којој температури или композицији.

Због одређених структурних разлика и конформацијске ентропије између различитих полимера, већина полимерних сложених система је делимично компатибилна или неспојива [11, 12]. У зависности од раздвајања фазе једињеног система и нивоа мешања, компатибилност делимично компатибилног система такође ће се увелико варирати [11]. Макроскопска својства полимерних композита уско је повезана са њиховом унутрашњом микроскопском морфологијом и физичким и хемијским својствима сваке компоненте. 240] Дакле, то је од великог значаја за проучавање микроскопске морфологије и компатибилност јединог система.

Методе истраживања и карактеризација за компатибилност бинарних једињења:

једињења са тњегових компоненти, ако само један тПојављује се у једињењу, једињење је компатибилан систем; Ако постоје два тПоложаји једињења су у две групе у средини тачака тозначава да је сложени систем делимично компатибилан систем; ако постоје два Т, а налазе се на позицијама две компоненте Т, То указује да је једини систем неспојив систем.

TИнструменти за испитивање који се често користе у методи поређења су динамички термомеханички анализатор (ДМА) и диференцијални скенирајући калориметар (ДСЦ). Овај метод може брзо проценити компатибилност сложеног система, али ако Тод две компоненте је сличан, један ТПојавиће се и након комбинације, тако да ова метода има одређене недостатке [10].

(2) Морфолошка метода посматрања. Прво, посматрајте макроскопску морфологију једињења. Ако је једињење има очигледно раздвајање фазе, може се прелиминарно оценити да је једини систем неспојив систем. Друго, микроскопска морфологија и фазна структура једињења посматрају микроскоп. Две компоненте које су у потпуности компатибилне формираће хомогено стање. Стога је једињење са добром компатибилношћу може да поштује унифорну фазу дистрибуција и мале величине дисперговане фазне честице. и замагљени интерфејс.

Тестни инструменти се често користе у топографској методи за посматрање су оптички микроскоп и скенирање електронског микроскопа (СЕМ). Метода посматрања топографије се може користити као помоћна метода у комбинацији са другим методама карактеризације.

(3) Transparency method. У делимично компатибилном систему једињења, две компоненте могу бити компатибилне унутар одређеног опсега температуре и састава, а раздвајање фаза ће се десити изван овог опсега. У процесу трансформације система једињења из хомогеног система у двофазни систем ће се променити његова пропусност светлости, па се његова компатибилност може проучавати проучавањем провидности једињења.

Ова метода се може користити као помоћна метода, јер су када су рефракцијске индексе два полимера исти, једињење добијено сложењем два неспојива полимера је такође транспарентан.

(4) Реолошка метода. У овој методи, нагла промена вискоеластичних параметара једињења се користи као знак раздвајања фаза, на пример, изненадна промена криве вискозитет-температура се користи за означавање раздвајања фаза, а нагла промена привидног крива смичући напон-температура се користи као знак раздвајања фаза. Систем мешања без одвајања фаза након мешања има добру компатибилност, а они са одвајањем фаза су некомпатибилни или делимично компатибилни системи [258].

(5) Хан-ова метода крива. Хан-ова крива је ЛГ'() лг Г”, ако Ханова крива сложеног система нема температурну зависност, а Ханова крива на различитим температурама формира главну криву, сложени систем је компатибилан; ако је сложени систем компатибилан Ханова крива зависи од температуре. Ако је Ханова крива одвојена једна од друге на различитим температурама и не може да формира главну криву, сложени систем је некомпатибилан или делимично компатибилан. Према томе, компатибилност сложеног система може се проценити према раздвајању Ханове криве.

(6) Метода вискозности раствора. Ова метода користи промену вискозности решења како би карактерисала компатибилност јединог система. Под различитим концентрацијама расетишта, вискозност једињења је нацртана против композиције. Ако је то линеарна веза, то значи да је једини систем потпуно компатибилан; ако се ради о нелинеарном односу, то значи да је сложени систем делимично компатибилан; ако је крива у облику слова С, онда показује да је сложени систем потпуно некомпатибилан [10].

(7) Инфрацрвена спектроскопија. Након што су два полимера спојена, ако је компатибилност добра, доћи ће до интеракција као што су водоничне везе, а положаји трака карактеристичних група на инфрацрвеном спектру сваке групе у полимерном ланцу ће се померити. Померање карактеристичних групних опсега комплекса и сваке компоненте може проценити компатибилност комплексног система.

Поред тога, компатибилност комплекса се такође може проучавати помоћу термогравиметријских анализатора, дифракције рендгенских зрака, расејања рендгенских зрака под малим углом, расејања светлости, расејања неутрона електрона, нуклеарне магнетне резонанце и ултразвучних техника [10].

1.3.4 Напредак истраживања мешања хидроксипропил метилцелулозе/хидроксипропил скроба

1.3.4.1 Комбинација хидроксипропил метилцелулозе и других супстанци

Једињења ХПМЦ-а и остале супстанце углавном се користе у системима ослобађања на лековима и јестивим или разградивим материјалима за паковање филма. In the application of drug-controlled release, the polymers often compounded with HPMC include synthetic polymers such as polyvinyl alcohol (PVA), lactic acid-glycolic acid copolymer (PLGA) and polycaprolactone (PCL), as well as proteins, Natural polymers such as полисахариди. Абдел-Захер и др. Проучавао структурни састав, топлотну стабилност и њихов однос са перформансама ХПМЦ / ПВА композита, а резултати су показали да постоји неки мешање у присуству два полимера [259]. Забихи ет ал. Половно ХПМЦ / ПЛГА комплекс за припрему микрокапсула за контролисано и продужено ослобађање инсулина који може постићи трајно ослобађање у стомаку и цреву [260]. Јавед ет ал. Компилирани хидрофилни ХПМЦ и хидрофобни ПЦЛ и половне ХПМЦ / ПЦЛ комплекси као микрокапсуле материјали за контролу дроге и продужено ослобађање, што би се могло ослободити у различитим деловима људског тела подешавањем коефицијента за животиње [261]. Динг ет ал. Проучавао је реолошка својства као што су вискозност, динамична вискаестичност, опоравак пузања и Тхикотропије ХПМЦ / колагене комплексе који се користе у области контролисаног ослобађања лека, пружајући теоријске смернице за индустријске примене [262]. Arthanari, Cai and Rai et al. [263-265] Комплекси ХПМЦ-а и полисахарида, као што су хитозан, ксантхан гуми и натријум алгинат примењени су у процесу ослобађања вакцине и дроге, а резултати су показали контролисани ефекат ослобађања од дрога [263-265].

У развоју јестивих или разградивих материјала за паковање филма, полимери се често сложе са ХПМЦ углавном су природни полимери, као што су липиди, протеини и полисахариди. Karaca, Fagundes and Contreras-Oliva et al. Припремили су јестиве композитне мембране са ХПМЦ / Липид комплексима и користили их у очувању шљиве, трешње парадајз и цитрус. Резултати су показали да су комплексне мембране ХПМЦ / Липида имала добру антибактеријски ефекат свјежег чувања [266-268]. СХЕТТИ, РУЛИГАР и ДИНГ ЕТ АЛ. Проучавао је механичка својства, топлотна стабилност, микроструктуру и интеракције између компоненти јестивих композитних филмова припремљених од ХПМЦ-а, свиленог протеина, сурутке протеина и колагена, односно [269-271]. Естегхлал ет ал. Формулирани ХПМЦ са Гелатином да припреми јестиве филмове за употребу у био-базирним амбалажним материјалима [111]. Прииа, Кондавеети, Саката и Ортега-Торо ет ал. Припремљени ХПМЦ / Цхитосан ХПМЦ / Ксилоглуцан, ХПМЦ / етил целулоза и ХПМЦ / Скроб јестиви композитни филмови и проучавали су њихову топлотну стабилност, својства механичких својстава, микроструктуре и антибактеријске својства [139, 272-274]. The HPMC/PLA compound can also be used as a packaging material for food commodities, usually by extrusion [275].

У развоју јестивих или разградивих материјала за паковање филма, полимери се често сложе са ХПМЦ углавном су природни полимери, као што су липиди, протеини и полисахариди. Karaca, Fagundes and Contreras-Oliva et al. Припремили су јестиве композитне мембране са ХПМЦ / Липид комплексима и користили их у очувању шљиве, трешње парадајз и цитрус. Резултати су показали да су комплексне мембране ХПМЦ / Липида имала добру антибактеријски ефекат свјежег чувања [266-268]. СХЕТТИ, РУЛИГАР и ДИНГ ЕТ АЛ. Проучавао је механичка својства, топлотна стабилност, микроструктуру и интеракције између компоненти јестивих композитних филмова припремљених од ХПМЦ-а, свиленог протеина, сурутке протеина и колагена, односно [269-271]. Естегхлал ет ал. Формулирани ХПМЦ са Гелатином да припреми јестиве филмове за употребу у био-базирним амбалажним материјалима [111]. Прииа, Кондавеети, Саката и Ортега-Торо ет ал. Припремљени ХПМЦ / Цхитосан ХПМЦ / Ксилоглуцан, ХПМЦ / етил целулоза и ХПМЦ / Скроб јестиви композитни филмови и проучавали су њихову топлотну стабилност, својства механичких својстава, микроструктуре и антибактеријске својства [139, 272-274]. The HPMC/PLA compound can also be used as a packaging material for food commodities, usually by extrusion [275].

1.3.4.2 Састављање скроба и других супстанци

The research on the compounding of starch and other substances initially focused on various hydrophobic aliphatic polyester substances, including polylactic acid (PLA), polycaprolactone (PCL), polybutene succinic acid (PBSA), etc. 276]. Муллер ет ал. Проучавао је структуру и својства композитима скроба / Пла и интеракција између њих двоје, а резултати су показали да је интеракција између њих двоје била слаба и механичка својства композитима била је лоша [277]. Цорреа, Комур и Диаз-Гомез и др. Проучавао је механичка својства, реолошка својства, гел својства и компатибилност две компоненте комплекса скроба / пцл, која су примењена на развој биоразградивих материјала, биомедицинских материјала и материјала за скеле ткива и материјала за скеле ткива [278-280]. ОХКИКА и др. открили су да је спој кукурузног стана и ПБСА врло обећавајући. Када је садржај шкроба 5-30%, повећање садржаја шкроба гранула може повећати модул и смањити затезник и издужење на паузи [281,282]. Хидрофобни алифатични полиестер је термодинамички неспојив са хидрофилним скробом, а обично се додају разни компатибили и адитиви за побољшање фазне интерфејса између скроба и полиестера. СЗАДКОВСКА, ФЕРРИ и ЛИ и др. Проучавао је ефекте пластификатора на бази силанола, малеичког анхидридног уља и функционализованог биљног нафтних деривата на структури и својствима комплекса скроба / пла [283-285]. ОРТЕГА-ТОРО, ИУ ЕТ АЛ. Половно лимунска киселина и дифенилметанска диизоцијаната за компатибилност Скроб / ПЦЛ једињења и једињења Скроб / ПБСА, респективно побољшање материјалних својстава и стабилности [286, 287].

Последњих година, све више и више истраживања учињено је на слој шкроба са природним полимерима као што су протеини, полисахариди и липиди. Теклехаиманот, Сахин-Надеен и Зханг и Ал проучавали су физичкохемијска својства шкроба / Зеин, шкробне протеине и комплекса скроба / желатинске комплексе, а резултати су све постигли добре резултате, који се могу применити на биоматеријал и капсуле за храну [52, 288, 289]. Лозанно-Наварро, Талон и Рен ет ал. Проучавао је светлосну пренос, механичка својства, антибактеријска својства и хитосан концентрација сложених филмова и додала природне екстракте, чајне полифеноле и друге природне антибактеријске агенте за побољшање антибактеријског дејства композитног филма. Резултати истраживања показују да композитни филм Скроб / хитосан има велики потенцијал у активном паковању хране и медицине [290-292]. Kaushik, Ghanbarzadeh, Arvanitoyannis, and Zhang et al. Проучавао је својства шкроба / целулозе нанокримала, скроба / карбоксиметилцелулозе, скроба / метилцелулозе и скроб / хидроксипропилметилцелулозне композилне филмове и главне апликације у јестивим / биоразградивим амбалажним материјалима [293-295]. Дафе, Јумаидин и Ласцомбес ет ал. Студирао је једињења гума са шкробом попут шкроба / пектина, скроба и скроб и шкроб, углавном се користе у области амбалаже хране и хране [296-298]. Физичкохемијска својства Тапиоца Скроб / кукурузно уље, комплекса скроба / липида проучавала је Перез, де ет ал., Углавном да би се водила производни процес екструдиране хране [299, 300].

1.3.4.3 Комбиновање хидроксипропил метилцелулозе и скроба

Тренутно нема много студија о јединственом систему ХПМЦ-а и скроб у земљи и иностранству, а већина њих додаје малу количину ХПМЦ-а у матрицу са шкробом како би побољшала феномен старења у шкробу. Јименез и др. Половно ХПМЦ за смањење старења изворног шкроба да би се побољшао пропусност шкроба мембрана. Резултати су показали да је додавање ХПМЦ смањио старење скроба и повећао флексибилност композитне мембране. Пропустљивост кисеоника композитне мембране је значајно повећана, али водоотпорна перформанси нису. Колико се променило [301]. Виллацрес, Басцх ет ал. Компилисани ХПМЦ и Тапиоца Скроб ће припремити ХПМЦ / Старцх Цомпосите филмски материјали и проучавали пластифицирање ефекта глицерина на композитни филм и ефекте калијум сорбата и нисина на антибактеријска својства композитног филма. Резултати које показују да се повећавају са повећањем ХПМЦ садржаја, еластична модула и затезна чврстоћа композитног филма, издужење на паузи се смањује, а пропусност водене паре има мали ефекат; Калијум Сорбат и Нисин могу обоје побољшати композитни филм. Антибактеријски ефекат два антибактеријска средства је боља када се користи заједно [112, 302]. Ortega-Toro et al. studied the properties of HPMC/starch hot-pressed composite membranes, and studied the effect of citric acid on the properties of composite membranes. Резултати су показали да је ХПМЦ распршен у непрекидној фази скроба, а и лимунска киселина и ХПМЦ утицали су на старење скроба. to a certain degree of inhibition [139]. Ayorinde et al. used HPMC/starch composite film for the coating of oral amlodipine, and the results showed that the disintegration time and release rate of the composite film were very good [303].

Зхао Минг ет ал. Проучавао је ефекат скроба на стопу задржавања воде ХПМЦ филмова, а резултати су показали да су скроб и ХПМЦ имали одређени синергистички ефекат, што је резултирало целокупним повећањем стопе задржавања воде [304]. Зханг ет ал. studied the film properties of the HPMC/HPS compound and the rheological properties of the solution. Резултати показују да је систем једињења ХПМЦ / ХПС-а одређена компатибилност, перформансе једињења је добра, а реолошка својства ХПС-а на ХПМЦ има добар ефекат уравнотежења [305, 306]. Постоје мало студија о систему ХПМЦ / Сцорцх са високим садржајем ХПМЦ-а, а већина их је у плитком истраживању перформанси, а теоријска истраживања о јединственом систему релативно недостаје, посебно је гел ХПМЦ / ХПС хладно-топлота преокренута -Преј композитног гела. Механистичке студије су и даље у празном стању.

1.4 Реологија полимерних комплекса

У процесу прераде полимерних материјала неизбежно ће доћи до струјања и деформације, а реологија је наука која проучава законе течења и деформације материјала [307]. Течност је својство течних материјала, док је деформација особина чврстих (кристалних) материјала. Опште поређење протока течности и чврсте деформације је следеће:

У практичној индустријској примени полимерних материјала, њихов вискозитет и вискоеластичност одређују њихове перформансе обраде. У процесу обраде и обликовања, са променом брзине смицања, вискозност полимерних материјала може имати велику величину од неколико редова величине. Промена [308]. Реолошка својства као што су вискозитет и смицање разређивања директно утичу на контролу пумпања, перфузије, дисперзије и распршивања током обраде полимерних материјала и најважнија су својства полимерних материјала.

1.4.1 Вискоеластичност полимера

Под спољном силом, полимерна течност може не само да тече, већ и да покаже деформацију, показујући неку врсту перформанси „вискоеластичности“, а њена суштина је коегзистенција „чврсто-течно двофазно“ [309]. Међутим, ова вискоеластичност није линеарна вискоеластичност при малим деформацијама, већ нелинеарна вискоеластичност где материјал показује велике деформације и продужено напрезање [310].

The natural polysaccharide aqueous solution is also called hydrosol. In the dilute solution, the polysaccharide macromolecules are in the form of coils separated from each other. Када се концентрација повећа на одређену вредност, макромолекуларни завојници међусобно се међусобно мешају и преклапају. Вриједност се назива критична концентрација [311]. Испод критичке концентрације, вискозност раствора је релативно ниска, а не утиче на стопу смицања, која показује понашање флуида невтонаста; Када се достигне критична концентрација, макромолекули који се првобитно крећу у изолацији почињу да се уплете на други, а вискозност решења значајно се повећава. Повећати [312]; Док када концентрација пређе критичку концентрацију, опажа се стајање и раствор показује не-невтононско понашање течности [245].

Неки хидросоли могу да формирају гелове под одређеним условима, а њихова вискоеластична својства се обично карактеришу модулом складиштења Г', модулом губитка Г” и њиховом зависношћу од фреквенције. Модул складиштења одговара еластичности система, док модул губитка одговара вискозности система [311]. У разблаженим растворима нема заплетања између молекула, тако да је у широком опсегу фреквенција Г′ много мањи од Г″ и показао је јаку зависност од фреквенције. Пошто су Г′ и Г″ пропорционални фреквенцији ω и њеном квадрату, респективно, када је фреквенција већа, Г′ > Г″. Када је концентрација већа од критичне концентрације, Г′ и Г″ и даље имају зависност од фреквенције. Када је фреквенција нижа, Г′ < Г″, а фреквенција се постепено повећава, две ће се укрстити и преокренути у Г′ > у високофреквентном региону Г”.

Критична тачка у којој се природни хидросол полисахарида претвара у гел назива се тачка гела. Постоји много дефиниција тачке гела, а најчешће коришћена је дефиниција динамичке вискоеластичности у реологији. Када је модул складиштења Г′ система једнак модулу губитка Г″, то је тачка гела, а Г′ > Г″ Формирање гела [312, 313].

Неки природни молекули полисахарида формирају слаба удружења, а њихова структура гела се лако уништава, а Г 'је нешто већи од Г ", који показује нижу зависност од фреквенције; Иако неки природни молекули полисахарида могу формирати стабилне унакрсне регије, које је структура гела јачи, Г 'је много већи од Г "и нема зависност од фреквенције [311].

За потпуно компатибилан систем полимерног једињења, једињење је хомоген систем, а његова вискоеластичност је генерално збир својстава једног полимера, а његова вискоеластичност се може описати једноставним емпиријским правилима [314]. Пракса је показала да хомогени систем не доприноси побољшању његових механичких својстава. Напротив, неки сложени системи са фазно одвојеним структурама имају одличне перформансе [315].

Компатибилност делимично компатибилног јединог система утицаће фактори као што су системски однос једињења, брзина смицања, температура и конструкција компоненте, која показује компатибилност или одвајање фазе и прелазак са компатибилности у раздвајање фаза неизбежан је. Доводи до значајних промена у вискоелектрастици система [316, 317]. In recent years, there have been numerous studies on the viscoelastic behavior of partially compatible polymer complex systems. Истраживање показује да је реолошко понашање једињеног система у зони компатибилности представља карактеристике хомогеног система. In the phase separation zone, the rheological behavior is completely different from the homogeneous zone and extremely complex.

Разумевање реолошких својстава система мешања под различитим концентрацијама, односима мешања, брзинама смицања, температурама итд. је од великог значаја за правилан избор технологије обраде, рационално пројектовање формула, строгу контролу квалитета производа и одговарајуће смањење производње. energy consumption. [309]. На пример, за материјале осетљиве на температуру, вискозитет материјала се може променити подешавањем температуре. И побољшати перформансе обраде; разумеју зону стањивања смицања материјала, изаберите одговарајућу брзину смицања за контролу перформанси обраде материјала и побољшате ефикасност производње.

1.4.3 Фактори који утичу на реолошка својства једињења

Физичка и хемијска својства и унутрашња структура система једињења су свеобухватан одраз комбинованих доприноса особина сваке компоненте и интеракције између компоненти. Стога физичка и хемијска својства сваке саме компоненте имају пресудну улогу у јединственом систему. Степен компатибилности између различитих полимера широко варира, неки су врло компатибилни, а неки су готово у потпуности неспојиви.

Вискоеластичност и механичка својства система полимерног једињења ће се значајно променити са променом односа једињења. То је зато што однос једињења одређује допринос сваке компоненте систему једињења, а такође утиче на сваку компоненту. интеракција и дистрибуција фаза. Xie Yajie et al. проучавао хитозан/хидроксипропил целулозу и открио да се вискозитет једињења значајно повећава са повећањем садржаја хидроксипропил целулозе [318]. Zhang Yayuan et al. проучавао комплекс ксантан гуме и кукурузног скроба и открио да када је однос ксантан гуме био 10%, коефицијент конзистенције, напон течења и индекс течности комплексног система значајно су порасли. Obviously [319].

1.4.3.3 Стопа смицања

Већина полимерних течности су псеудопластичне течности, које нису у складу са Невтоновим законом протока. Главна карактеристика је да је вискозност у основи непромењена под ниским смицањем, а вискозност се нагло смањује уз пораст стопе смицања [308, 320]. Кривуља протока полимерне течности може се отприлике поделити у три регије: регион ниског смицања Невтониан, регија за пенгирање и висока регија стабилности. Када стопа смицања тежи нули, стрес и напрезање постају линеарни, а понашање протока течности је слично оној невтонијанске течности. У овом тренутку вискозност тежи одређеној вредности, која се назива нултарној вискозности Η0. η0 одражава максимално време опуштања материјала и важан је параметар полимерних материјала, који је повезан са просечном молекулском масе полимера и активирањем енергије вискозног протока. У зони прорећине мажење вискозност се постепено смањује уз пораст стопе смицања, а појаве се појава "смицања". Ова зона је типична зона тока у преради полимера. In the high shear stability region, as the shear rate continues to increase, the viscosity tends to another constant, the infinite shear viscosity η∞, but this region is usually difficult to reach.

1.4.3.4 Температура

Температура директно утиче на интензитет насумичних термичких кретања молекула, што може значајно утицати на међумолекулске интеракције као што су дифузија, оријентација молекулског ланца и заплетање. Генерално, током протока полимерних материјала, кретање молекулских ланаца се врши у сегментима; како температура расте, расте слободна запремина, а отпор сегмената се смањује, па се смањује и вискозитет. Међутим, код неких полимера, како температура расте, долази до хидрофобне повезаности између ланаца, па се уместо тога повећава вискозитет.

Различити полимери имају различите степене осетљивости на температуру, а исти високи полимер има различите ефекте на перформансе свог механизма у различитим температурним опсегима.

1.5 Значај истраживања, сврха истраживања и истраживачки садржај ове теме

Иако је ХПМЦ сигуран и јестив материјал који се широко користи у области хране и медицине, има добру фотографију, дисперзирање, задебљање и стабилизацију својстава. ХПМЦ филм такође има добру транспарентност, својства за заштиту уља и механичка својства. Међутим, његова висока цена (око 100 000 / тона) ограничава своју широку примену, чак и у фармацеутским апликацијама за вишу вредност као што су капсуле. In addition, HPMC is a thermally induced gel, which exists in a solution state with low viscosity at low temperature, and can form a viscous solid-like gel at high temperature, so processing processes such as coating, spraying and dipping must It is carried Наполи са високом температуром, што резултира високом производњом потрошње енергије и високим трошковима производње. Својства попут ниже вискозности и јачине гела ХПМЦ-а на ниским температурама смањују се процес ХПМЦ-а у многим апликацијама.

Насупрот томе, ХПС је јефтин (око 20.000 по тони) јестиви материјал који се такође широко користи у области хране и медицине. Разлог зашто је ХПМЦ толико скуп је тај што је сировина целулоза која се користи за припрему ХПМЦ скупља од сировог скроба који се користи за припрему ХПС. In addition, HPMC is grafted with two substituents, hydroxypropyl and methoxy. As a result, the preparation process is very complicated, so the price of HPMC is much higher than that of HPS. Овај пројекат се нада да ће заменити неке од скупих ХПМЦ-а са јефтиним ХПС-ом и смањити цену производа на основу одржавања сличних функција.

Поред тога, ХПС је хладан гел, који постоји у вискоеластичном гелу на ниској температури и формира текући раствор на високој температури. Стога додавање ХПС-а ХПМЦ може смањити температуру гела ХПМЦ-а и повећати вискозност на ниској температури. и чврстоћу гела, побољшавајући његову способност обраде на ниским температурама. Штавише, ХПС јестива фолија има добра својства баријере за кисеоник, тако да додавање ХПС у ХПМЦ може побољшати својства баријере за кисеоник јестивог филма.

Укратко, комбинација ХПМЦ и ХПС: Прво, она има важан теоријски значај. ХПМЦ је врући гел, а ХПС је хладан гел. Склапање њих двоје, постоји теоретски прелазна тачка између топлих и хладних гелова. Успостављање ХПМЦ / ХПС хладног и хот гел јединог система и њеног истраживања механизма могу пружити нови начин за истраживање ове врсте хладног и врућег реверзног сложеног система гела, утврђене теоријске смернице. Друго, може смањити трошкове производње и побољшати профит производа. Комбинацијом ХПС-а и ХПМЦ-а, производни трошак се може смањити у смислу потрошње сировина и производње енергије, а профит производа може бити знатно побољшан. Треће, може побољшати перформансе обраде и проширити апликацију. Додавање ХПС-а може повећати концентрацију и снагу гела ХПМЦ-а на ниској температури и побољшати његове перформансе обраде на ниској температури. Поред тога, перформансе производа се могу побољшати. Додавањем ХПС-а за припрему јестивог композитног филма од ХПМЦ/ХПС-а, могу се побољшати својства баријере за кисеоник јестивог филма.

Компатибилност система полимерних једињења може директно одредити микроскопску морфологију и свеобухватна својства једињења, посебно механичка својства. Стога је веома важно проучити компатибилност ХПМЦ / ХПС сложеног система. И ХПМЦ и ХПС су хидрофилни полисахариди са истом структурном јединицом-глукозом и модификовани истом функционалном групом хидроксипропил, што у великој мери побољшава компатибилност система једињења ХПМЦ/ХПС. Међутим, ХПМЦ је хладан гел, а ХПС је врући гел, а инверзно понашање гела ова два доводи до феномена одвајања фаза у систему једињења ХПМЦ/ХПС. Укратко, фазна морфологија и фазни прелаз ХПМЦ/ХПС хладно-врућег гел композитног система су прилично сложени, тако да ће компатибилност и фазно раздвајање овог система бити веома интересантни.

Морфолошка структура и реолошко понашање полимерних сложених система су међусобно повезани. С једне стране, реолошко понашање током обраде имаће велики утицај на морфолошку структуру система; С друге стране, реолошко понашање система може тачно одражавати промене у морфолошкој структури система. Стога је од великог значаја за проучавање реолошких својстава ХПМЦ / ХПС сложеног система за вођење производње, прераде и контроле квалитета.

Макроскопска својства попут морфолошке структуре, компатибилности и реологије ХПМЦ / ХПС-а хладног и хот гел јединственог система су динамична, а нагађа се низ фактора, као што су концентрација решења, коефицијент и температура пакета и температура. Однос између микроскопске морфолошке структуре и макроскопска својства композитног система може се регулисати контролом морфолошке структуре и компатибилност композитног система.

1.5.2 Намјена истраживања

Конструисан је ХПМЦ/ХПС систем гел једињења хладне и вруће реверзне фазе, проучавана су његова реолошка својства и истражени утицаји физичке и хемијске структуре компоненти, односа мешања и услова обраде на реолошка својства система. Припремљен је јестиви композитни филм ХПМЦ / ХПС-а, а проучавани су макроскопска својства, као што су механичка својства, проучавање ваздуха и оптичка својства филма, а истражени су утицајни фактори и закони. Системативно проучава фазни транзицијски, компатибилност и фазни одвајање ХПМЦ / ХПС хладног и врућег сложеног система укиданог фазе, истражите своје утицајне факторе и механизме и успоставити однос између микроскопске морфолошке структуре и макроскопских својстава. Морфолошка структура и компатибилност композитног система се користе за контролу својстава композитних материјала.

1.5.3 Садржај истраживања

Да би се постигла очекивана истраживана сврха, овај ће папир учинити следеће истраживање:

(1) Конструишите ХПМЦ/ХПС систем гел једињења хладне и вруће реверзне фазе и користите реометар за проучавање реолошких својстава раствора једињења, посебно ефекте концентрације, односа мешања и брзине смицања на вискозитет и индекс протока сложени систем. Истражен је утицај и законитост реолошких својстава као што су тиксотропија и тиксотропија, а прелиминарно је истражен механизам формирања хладног и врућег композитног гела.

(2) Припремљен је ХПМЦ / ХПС јестив композитни филм, а скенирање електронског микроскопа коришћен је за проучавање утицаја инхерентних својстава сваке компоненте и однос композиције на микроскопској морфологији композитног филма; Механичка испитивача имовине коришћена је за проучавање инхерентних својстава сваке компоненте, састав композитног филма Утицај односа и релативне влажности животне средине на механичко својство композитног филма; Употреба тестера за преношење кисике и УВ-ВИС спектрофотометра за проучавање утицаја инхерентних својстава компоненти и једињења на својство преноса кисеоника и светлости композитног филма Компатибилност и фазни одвајање ХПМЦ / ХПС хладноће Хот Инверсе Гел Цомпосите систем проучаван је скенирањем електронске микроскопије, термогравиметријске анализе и динамичке термомеханичке анализе.

(3) The relationship between the microscopic morphology and mechanical properties of the HPMC/HPS cold-hot inverse gel composite system was established. Припремљен је јестиви композитни филм ХПМЦ / ХПС-а, а утицај једињења концентрације и једињенски однос на фазни дистрибуцију и фазу преласка узорка проучавао је оптички микроскоп и метод бојење јода; Утицај је успостављен владавило концентрације и једињења једињења на механичко својства и својства преноса светлости узорака. Истражена је однос између микроструктуре и механичких својстава ХПМЦ / ХПС хладно-хот-хот инверзних гел композитног система композитног система.

(4) Ефекти степена ХПС супституције на реолошка својства и својства гела ХПМЦ/ХПС хладно-врућег композитног система гела са реверзном фазом. Реометром су проучавани утицаји ХПС степена супституције, брзине смицања и температуре на вискозитет и друга реолошка својства система једињења, као и прелазну тачку гела, зависност од фреквенције модула и друге особине гела и њихове законитости. Расподела фаза у зависности од температуре и фазни прелаз узорака су проучавани бојењем јодом и описан је механизам гелирања ХПМЦ/ХПС комплексног система гела са реверзном фазом хладно-вруће.

(5) Ефекти хемијске структуре модификација ХПС-а на макроскопском својствима и компатибилност ХПМЦ / ХПС хладно-топног композитног система прехлађеног фаза. Припремљен је јестиви композитни филм ХПМЦ / ХПС-а, а ефекат дипломе ХПС хидроксипропилне супституције на кристалној структури и микропоузми композитног филма је проучавао синхротрон зрачење, технологију распршивања ракера. Закон о утицају ХПС хидроксипропилске замјене на механичком својствима композитне мембране проучавао је механички испитивач за имовину; Закон о утицају ХПС супституционе дипломе о пропусности кисеоника композитне мембране проучавао је испитивач пропусности кисеоника; ХПС хидроксипропил утицај групе замјене групне супституције на термичкој стабилности сложених филмова ХПМЦ / ХПС.

Поглавље 2 Реолошка студија ХПМЦ/ХПС система једињења

Јестиви филмови на бази природних полимера могу се припремити релативно једноставном влажном методом [321]. Прво, полимер се раствори или диспергује у течној фази да би се припремила јестива течност која формира филм или суспензија која формира филм, а затим се концентрише уклањањем растварача. Овде се операција обично изводи сушењем на нешто вишој температури. Овај поступак се обично користи за производњу претераних јестивих филмова или да производ директно прелаже са решењем који формира филмом преклипком, четкањем или прскањем. Дизајн јестиве прераде филма захтева стицање прецизних реолошких података течности која формира филмом, што је од великог значаја за контролу квалитета производа и превлаке за паковање и премази [322].

ХПМЦ је топлотни лепак који формира гел на високој температури и налази се у стању решења на ниској температури. Ова некретнина топлотни гел чини своју вискозност на ниској температури врло ниском, што не погодује специфичним производним процесима као што су потапање, четкање и потапање. Рад, што резултира лошем процесом на ниским температурама. Супротно томе, ХПС је хладан гел, вискозна гел држава на ниској температури и високе температуре. Ниска раствора вискозности. Therefore, through the combination of the two, the rheological properties of HPMC such as viscosity at low temperature can be balanced to a certain extent.

This chapter focuses on the effects of solution concentration, compounding ratio and temperature on the rheological properties such as zero-shear viscosity, flow index and thixotropy of the HPMC/HPS cold-hot inverse gel compound system. Поред додавања се користи за прелиминарно расправу о компатибилности једињења.

2.2 Експериментална метода

Прво тежите ХПМЦ и ХПС суви прах и мешајте према концентрацији од 15% (В / В) и различитих омјера од 10: 0, 7: 3, 5: 5, 3: 7, 0:10; Затим додајте 70 ° Ц у Ц воде, брзо се мешајте током 30 мин на 120 о / мин / мин да бисте у потпуности распршили ХПМЦ; Затим загревајте раствор на изнад 95 ° Ц, брзо се мешајте током 1 сата исте брзине да бисте у потпуности гелатинизирали ХПС; gelatinization is completed After that, the temperature of the solution was rapidly reduced to 70 °C, and the HPMC was fully dissolved by stirring at a slow speed of 80 rpm/min for 40 min. (Све в / в у овом чланку су: сува основа маса узорка / укупне масе раствора).

2.2.2 Реолошка својства ХПМЦ/ХПС система једињења

Ротациони реометар је опремљен са паром паралелних стезаљки нагоре и надоле, а једноставан смичући ток се може реализовати кроз релативно кретање између стезаљки. Реометар се може тестирати у степенастом режиму, режиму протока и режиму осциловања: у режиму корака, реометар може применити прелазни напон на узорак, који се углавном користи за тестирање пролазног карактеристичног одзива и времена стабилног стања узорка. Евалуација и вискоеластична реакција као што су опуштање стреса, пузање и опоравак; у режиму протока, реометар може применити линеарни напон на узорак, који се углавном користи за испитивање зависности вискозности узорка од брзине смицања и зависности вискозитета од температуре и тиксотропије; у режиму осциловања, реометар може да генерише синусоидни наизменични осцилујући напон, који се углавном користи за одређивање линеарног вискоеластичног региона, процену термичке стабилности и температуре гелирања узорка.

2.2.2.2 Метода испитивања режим протока

Коришћена је паралелна плоча пречника 40 мм, а размак плоча је подешен на 0,5 мм.

1. Вискозност се мења с временом. Температура испитивања била је 25 ° Ц, стопа смицања је била 800 с-1, а време испитивања је било 2500 с.

2 Вискозност варира са брзином смицања. Температура испитивања 25 °Ц, брзина пре смицања 800 с-1, време пре смицања 1000 с; брзина смицања 10²-10³с.

τ=К.γ н (2-1)

где је τ напон смицања, Па;

н је индекс ликвидности;

К је коефицијент вискозности, ПА · Сн.

ŋ) раствора полимера и брзина смицања (γ) се могу прилагодити Кареновим модулом:

међу њима,Смијска вискозност, ПА С;

ŋ∞

ल, време опуштања, с;

н је индекс прорећивања смицања;

3. Three-stage thixotropy test method. Температура испитивања је 25 °Ц, а. Стационарни степен, брзина смицања је 1 с-1, а време испитивања је 50 с; б. Фаза смицања, брзина смицања је 1000 с-1, а време испитивања је 20 с; ц. Процес опоравка структуре, брзина смицања је 1 с-1, а време испитивања је 250 с.

У процесу опоравка структуре, степен опоравка структуре након различитог времена опоравка се изражава стопом опоравка вискозитета:

ДСР = ŋт / ŋ╳100%

међу њима,ŋТ је вискозност на структурном времену опоравка ТС, ПА С;

hŋје вискозитет на крају прве фазе, Па с.

2.3 Резултати и дискусија

2.3.1 Утицај времена смицања на реолошка својства система једињења

У сталном степену смицања, привидна вискозност може показати различите трендове са повећањем времена смицања. Слика 2-1 приказује типичну кривину вискозности у односу на време у систему ХПМЦ / ХПС сложеном. То се може видети са слике да је са продужење времена шишања, привидна вискозност се непрекидно смањује. Када време стриже достигне око 500 с, вискозност достиже стабилну државу, што указује да вискозитет јединог система под великим брзинама има одређену вредност. Временска зависност, то је, Тхикотропија је изложена у одређеном временском распону.

Стога, када проучавају варијацијско право вискозности једињеног система са стопом смицања, пре реалног сталног теста за смицање, одређени период прецизације велике брзине потребно је да се елиминише утицај тикотропије на једини систем . Thus, the law of viscosity variation with shear rate as a single factor is obtained. У овом експерименту вискозност свих узорака достигла је стабилно стање пре 1000 с брзином од 800 1 / с са временом, што се овде није нацртано. Стога је у будућем експерименталном дизајну усвојено пре-седиште за 1000 с при високом стопу смицања од 800 1 / с да би се елиминисао ефекат тиксотропије свих узорака.

2.3.2 Ефекат концентрације на реолошка својства једињеног система

Генерално, вискозност раствора полимера расте са повећањем концентрације раствора. Слика 2-2 показује утицај концентрације на зависност вискозности ХПМЦ/ХПС формулација од брзине смицања. Са слике можемо видети да при истој брзини смицања, вискозност система једињења постепено расте са повећањем концентрације раствора. Вискозност раствора ХПМЦ/ХПС једињења са различитим концентрацијама постепено је опадала са повећањем брзине смицања, показујући очигледан феномен смицања стањивања, што указује да раствори једињења различитих концентрација припадају псеудопластичним течностима. Међутим, зависност вискозности од брзине смицања показала је другачији тренд са променом концентрације раствора. Када је концентрација раствора ниска, феномен стањивања смицања композитног раствора је мали; са повећањем концентрације раствора, очигледнији је феномен смичног стањивања композитног раствора.

2.3.2.1 Ефекат концентрације на нулту вискозност једињења

Криве брзине смицања вискозитета система једињења при различитим концентрацијама су прилагођене Кареновим моделом, а вискозитет нултог смика раствора једињења је екстраполиран (0,9960 < Р2< 0,9997). Ефекат концентрације на вискозитет раствора једињења може се даље проучавати проучавањем односа између вискозитета нултог смицања и концентрације. Са слике 2-3, може се видети да однос између вискозитета нултог смицања и концентрације раствора једињења следи закон степена:

где су к и м константе.

У двострукој логаритамичкој координирању, у зависности од величине падине М, може се видети да зависност од концентрације представља два различита трендова. According to Dio-Edwards theory, at low concentration, the slope is higher (m = 11.9, R2 = 0.9942), which belongs to dilute solution; while at high concentration, the slope is relatively low (m = 2.8, R2 = 0.9822), which belongs to sub- Concentrated solution. Therefore, the critical concentration C* of the compound system can be determined to be 8% through the junction of these two regions. Према заједничком односу између различитих држава и концентрација полимера у раствору, предлаже се молекулски модел ХПМЦ / ХПС СОБЛОВНИ СИСТЕМ у раствору ниске температуре, као што је приказано на слици 2-3.

ХПС је хладан гел, то је стање гела на ниској температури, а стање је раствора на високој температури. На испитној температури (25 °Ц), ХПС је стање гела, као што је приказано у плавој мрежној области на слици; напротив, ХПМЦ је врући гел. На температури тестирања, он је у стању раствора, као што је приказано на молекулу црвене линије.

У разблаженом раствору Ц < Ц*, ХПМЦ молекуларни ланци углавном постоје као независне ланчане структуре, а искључена запремина чини ланце одвојеним један од другог; штавише, ХПС гел фаза ступа у интеракцију са неколико ХПМЦ молекула да би формирала целину. Облик и ХПМЦ независни молекуларни ланци постоје одвојено један од другог, као што је приказано на слици 2-2а.

Са све већом концентрацијом, удаљеност између независних молекуларних ланаца и фазних региона постепено се смањила. When the critical concentration C* is reached, the HPMC molecules interacting with the HPS gel phase gradually increase, and the independent HPMC molecular chains begin to connect with each other, forming the HPS phase as the gel center, and the HPMC molecular chains are intertwined and connected with each other. Микрогел држава је приказана на слици 2-2Б.

Уз даљњи пораст концентрације, Ц> Ц *, удаљеност између фаза ХПС гела је додатно смањена, а уплетени ХПМЦ полимерни ланци и регион ХПС фазе постају сложенији и интеракција је интензивнија, па је решење показује понашање слично ономе од полимера се топи, као што је приказано на слици 2-2Ц.

2.3.2.2 Утицај концентрације на понашање флуида система једињења

Оствалд-де Ваелов закон снаге (погледајте формулу (2-1)) се користи за уклапање кривуља напона на смицање и брзине смицања (нису приказане у тексту) система једињења са различитим концентрацијама, као и индексом протока н и коефицијентом вискозитета. К се може добити. , резултат уклапања је као што је приказано у табели 2-1.

Табела 2-1 Индекс понашања протока (н) и индекс конзистенције течности (К) ХПС/ХПМЦ раствора са различитим концентрацијама на 25 °Ц

Експонент протока Њутнове течности је н = 1, експонент протока псеудопластичне течности је н < 1, а што н више одступа од 1, то је псеудопластичност течности јача, а експонент протока дилатантног флуида је н > 1. Из табеле 2-1 се може видети да су н вредности раствора једињења са различитим концентрацијама све мање од 1, што указује да су сви раствори једињења псеудопластичне течности. При ниским концентрацијама, вредност н реконституисаног раствора је близу 0, што указује да је раствор једињења ниске концентрације близак Њутновом флуиду, јер у раствору једињења ниске концентрације ланци полимера постоје независно један од другог. Повећањем концентрације раствора, н вредност једињеног система постепено се смањила, што је показало да је повећање концентрације појачало псеудопластично понашање једињевог раствора. Интеракције као што је преплитање дешавале су се између и са ХПС фазом, а њено течење је било ближе понашању растопљеног полимера.

При ниској концентрацији, коефицијент вискозности К јединог система је мали (Ц <8%, К <1 ПА · Сн) и уз повећање концентрације, К вредност једињеног система постепено повећава, што указује на вискозност Смањени систем се смањио, који је у складу са концентрационом зависношћу вискозности нулте смицања.

2.3.3 Утицај односа мешања на реолошка својства система за мешање

Слика 2-4 Вискозитет у односу на брзину смицања раствора ХПМЦ/ХПС са различитим односом мешања на 25 °Ц

Табела 2-2 Индекс понашања протока (н) и индекс конзистенције течности (К) ХПС/ХПМЦ раствора са различитим омјерима мешања на 25°

Слике 2-4 показују утицај односа мешања на зависност од брзине смицања вискозитета ХПМЦ/ХПС раствора мешавине. Са слике се може видети да се вискозност система једињења са ниским садржајем ХПС (ХПС < 20%) не мења суштински са повећањем брзине смицања, углавном зато што у систему једињења са ниским садржајем ХПС, ХПМЦ у стању раствора На ниској температури је континуирана фаза; вискозност система једињења са високим садржајем ХПС постепено опада са повећањем брзине смицања, показујући очигледан феномен смицања стањивања, што указује да је раствор једињења псеудопластична течност. При истој брзини смицања, вискозност раствора једињења расте са повећањем садржаја ХПС, што је углавном зато што је ХПС у вискознијем стању гела на ниској температури.

Коришћење Закона о напајању Оствалд-де Ваеле (види формулу (2-1)) да постави кривуље стристена стреса (није приказано у тексту) једине системе са различитим коефицијентом протока н и коефицијент вискозности К, Резултати уградње приказани су у Табели 2-2. Може се видети из табеле да је 0,9869 <0,9999, резултат постављања је бољи. Индекс протока Н Систем се смањује постепено с повећањем садржаја ХПС-а, док је коефицијент вискозности К показује постепено повећавајући тренд са повећањем ХПС садржаја, што указује да је додавање ХП-а да се једино решење постаје вискоснији и тешко протјерати . Овај тренд је у складу са резултатима истраживања Зханг-а, али за исти омјер у количини, н вредност сложеног раствора је већа од резултата Зханг-а [305], што је углавном зато што је у овом експерименту у овом експерименту изведен пред-седиште у овом експерименту да би се елиминисала ефекат Тхикотропи је елиминисан; Резултат Зханг резултат је комбиноване акције тикотропи и стопе смицања; Раздвајање ове две методе детаљно ће се расправљати у Поглављу 5.

2.3.3.1 Утицај односа мешања на вискозитет нулте смицања система за мешање

Однос између реолошких својстава система хомогеног полимерног једињења и реолошких својстава компоненти у систему је у складу са правилом логаритамског сумирања. За двокомпонентни сложени систем, однос између сложеног система и сваке компоненте може се изразити следећом једначином:

Међу њима, Ф је параметар реолошких својстава сложеног система;

∅1 и ∅2 су масени удели компоненте 1 и компоненте 2, респективно, и ∅1 ∅2 .

Стога се вискозност једињења Смиринг једињења након што се учвршћује са различитим омјерима у мешалицима може израчунати према принципу логаритамичког сумирања да израчуна одговарајућу предвиђену вредност. Експерименталне вредности сложених решења са различитим омјерима сложења и даље су екстраполиране од стране кривине карачице за вискозност. Предвиђена вредност вискозности нулте мачкања ХПМЦ / ХПС јединственог система са различитим омјерима сложења упоређује се са експерименталном вредношћу, као што је приказано на слици 2-5.

Изузетни део на слици је предвиђена вриједност вискозности нулте смицања једињевог раствора добијеног од стране логаритамског сума, а испрекидани графикон је експериментална вредност јединог система са различитим омјерима слоја. Може се видети са цифре да експериментална вредност једињевог раствора показује одређено позитивно негативно одступање у односу на правило које указује на да једињени систем не може да постигне термодинамичку компатибилност, а једини систем је континуирана фазна дисперзија ниска температура "Морско острво" структура двофазног система; и са континуираним смањењем коефицијента ХПМЦ / ХП-а, континуирана фаза система који се мења након што је коефицијент за смештање 4: 6. Поглавље детаљно расправља о истраживању.

На слици се јасно може видети да када је однос ХПМЦ/ХПС једињења велики, систем једињења има негативну девијацију, што може бити зато што је ХПС високог вискозитета распоређен у диспергованом фазном стању у ХПМЦ континуалној фази ниже вискозности у средини. . Са повећањем садржаја ХПС, постоји позитивна девијација у систему једињења, што указује да се у овом тренутку у систему једињења дешава континуирана фазна транзиција. ХПС високог вискозитета постаје континуирана фаза система једињења, док се ХПМЦ распршује у континуираној фази ХПС-а у униформнијем стању.

2.3.3.2 Утицај односа мешања на понашање флуида система за мешање

Слике 2-6 приказују индекс протока н сложеног система као функцију садржаја ХПС. Since the flow index n is fitted from a log-logarithmic coordinate, n here is a linear sum. Са слике се може видети да са повећањем садржаја ХПС, индекс протока н система једињења постепено опада, што указује да ХПС смањује својства Њутнове течности раствора једињења и побољшава његово псеудопластично понашање течности. Доњи део је гел држава са вишом вискозитетском. Са слике се такође може видети да је однос између индекса протока сложеног система и садржаја ХПС у складу са линеарним односом (Р2 је 0,98062), што показује да сложени систем има добру компатибилност.

2.3.3.3 Утицај односа мешања на коефицијент вискозности система за мешање

Слика 2-7 приказује коефицијент вискозности К сложеног раствора као функције садржаја ХПС-а. Може се видети са цифре да је К вредност Чисте ХПМЦ-а врло мале, док је К вредност чисте ХП-а највећа, што је повезано са својствима гела ХПМЦ-а и ХПС-ом, који су у раствору и држава гела, односно Ниска температура. Када је садржај компоненте са ниским вискозностима висок, односно када је садржај ХП-а низак, коефицијент вискозности једињевог раствора је близу компоненте са ниским вискозностима ХПМЦ; Док је када је садржај компоненте високе вискозности висок, К вредност једињевог раствора повећава се повећањем садржаја ХПС-а значајно се повећава, што је навело да је ХПС повећала вискозност ХПМЦ-а на ниској температури. То углавном одражава допринос вискозности континуиране фазе до вискозности јединог система. У различитим случајевима када је компонента са ниским вискозностима непрекидна фаза и компонента високог вискозности је континуирана фаза, допринос континуиране фазне вискозности до вискозности јединог система је очигледно другачије. Када је ХПМЦ ниско-вискозности континуирана фаза, вискозност јединог система углавном одражава допринос вискозитета континуиране фазе; А када је ХПС високе вискозности континуирана фаза, ХПМЦ јер ће диспергована фаза смањити вискозност ХПС-а високе вискозности. ефекат.

2.3.4 Тиксотропија

Тхикотропи се може користити за процену стабилности супстанци или више система, јер Тхикотропи може добити информације о унутрашњој структури и степену оштећења под силом шиљасте резање [323-325]. Тхикотропија се може корелирати са временским ефектима и историјом смицања што доводи до микроструктурних промена [324, 326]. Тростенасто-тихотропна метода коришћена је за проучавање утицаја различитих коефицијената за компилацију на тикотропним својствима система за животиње. Као што се види са сликама 2-5, сви узорци су показали различите степене Тхикотропије. При ниским стопама смицања, вискозност једињевог раствора значајно се повећала уз повећање садржаја ХПС-а, што је било у складу са променом вискозности нулте смицања са садржајем ХПС-а.

Степен структурног опоравка ДСР композитних узорака у различитом времену опоравка израчунава се по формули (2-3), као што је приказано у табели 2-1. Ако је ДСР < 1, узорак има ниску отпорност на смицање, а узорак је тиксотропан; обрнуто, ако је ДСР > 1, узорак има анти-тиксотропију. Из табеле можемо видети да је ДСР вредност чистог ХПМЦ веома висока, скоро 1, то је зато што је ХПМЦ молекул крут ланац, а његово време релаксације је кратко, а структура се брзо обнавља под великом силом смицања. ДСР вредност ХПС-а је релативно ниска, што потврђује његова снажна тиксотропна својства, углавном зато што је ХПС флексибилан ланац и његово време релаксације је дуго. Структура се није у потпуности опоравила у временском оквиру тестирања.

За једињење раствора, у исто време опоравка, када је садржај ХПМЦ већа од 70%, ДСР се брзо смањује уз пораст садржаја ХПС-а, јер је ХПС молекуларни ланац флексибилан ланац и број крутих молекуларних ланаца. У сложеном систему се повећава са додатком ХПС-а. Ако се смањи, време опуштања укупног молекуларног сегмента једињеног система је продужено, а тиксотропија једињеног система се не може брзо вратити под акцијом високих мачкања. Када је садржај ХПМЦ-а мањи од 70%, ДСР расте са повећањем садржаја ХП-а, што указује да постоји интеракција између молекуларних ланаца ХП-а и ХПМЦ-а у јединственом систему, што побољшава општу чврстину молекуларног система Сегменти у јединственом систему и скраћује време опуштања једињеног система, а тикотропија се смањује.

Поред тога, ДСР вредност сложеног система била је значајно нижа од оне чистог ХПМЦ, што указује да је тиксотропија ХПМЦ значајно побољшана мешањем. ДСР вредности већине узорака у систему једињења биле су веће од вредности чистог ХПС-а, што указује да је стабилност ХПС-а у извесној мери побољшана.

Такође се може видети из таблице да у различитим временима опоравка, све време показују најнижу тачку када је садржај ХПМЦ-а 70%, а када је садржај шкроба већа од 60%, вредност ДСР-а је већа вредност то чисте ХПС. Вриједности ДСР-а у року од 10 с узорака су врло близу коначних вредности ДСР-а, што указује да је структура композитног система у основи завршила већину задатака опоравка структуре у року од 10 с. Вриједно је напоменути да су композитни узорак са високим садржајем ХПС-а у почетку показали тренд повећања времена на продужење времена опоравка, што је показало да су композитни узорци такође показали одређени степен Тхикотропије под дјеловањем ниских смицања и their structure more unstable.

Квалитативна анализа тростепене тиксотропије је у складу са пријављеним резултатима теста тиксотропног прстена, али резултати квантитативне анализе нису у складу са резултатима теста тиксотропног прстена. Тиксотропија ХПМЦ/ХПС система једињења је мерена методом тиксотропног прстена са повећањем садржаја ХПС [305]. Дегенерација се прво смањила, а затим се повећала. Тест тиксотропног прстена може само да нагађа постојање тиксотропног феномена, али га не може потврдити, јер је тиксотропни прстен резултат истовременог дејства времена смицања и брзине смицања [325-327].

2.4 Резиме овог поглавља

У овом поглављу, термички гел ХПМЦ и хладни гел ХП-ови су коришћени као главни сировини за изградњу двофазног композитног система хладног и врућег гела. Утицај реолошких својстава као што су вискозност, образац протока и Тхикотропи. Према заједничком односу између различитих држава и концентрација полимера у раствору, предлаже се молекулски модел ХПМЦ / ХПС СОБЛОВНИ СИСТЕМ У РЈЕКТОРУ МАЛЕ ТЕМПЕРТУРНОСТИ. Према принципу сужења логаритамичког збирке о својствима различитих компоненти у јединственом систему, проучава се компатибилност једињевог система. Главни налази су следећи:

1. Узорци једињења са различитим концентрацијама су сви показали одређени степен смичног стањивања, а степен смичног стањивања се повећавао са повећањем концентрације.
2. Са повећањем концентрације, индекс протока система једињења се смањио, а вискозитет нултог смицања и коефицијент вискозности су се повећали, што указује на то да је понашање система једињења слично чврстом стању побољшано.
3. Постоји критична концентрација (8%) у систему ХПМЦ / ХПС сложеног система, испод критичне концентрације, ХПМЦ молекуларне ланце и регион ХПС Гел фаза у јединственом раствору одвојене су једни од других и постоје независно; Када се постигне критична концентрација, у смислу раствора микрорелска држава се формира са ХПС фазом као Гел Центер, а ХПМЦ молекуларни ланци су испреплетени и повезани једни са другима; Изнад критичке концентрације, препуне ХПМЦ макромолекуларне ланци и њихова испреплетена у региону ХПС фазе су сложенија, а интеракција је сложенија. интензивнија, тако да се решење понаша као полимер топљење.
4. Коефицијент за комбинацију има значајан утицај на реолошка својства сложеног раствора ХПМЦ / ХПС. Повећањем садржаја ХПС-а, појава прорећивања смицања је очигледнија, индекс протока се постепено смањује, а вискозност нулте мађа и коефицијент вискозности постепено се повећавају. Повећава се, што указује да се најсавременије понашање комплекса у чврстом облику значајно побољшало.
5. Вискозитет нултог смицања система једињења показује извесно позитивно-негативно одступање у односу на правило логаритамског сумирања. Систем једињења је двофазни систем са континуалном фазно диспергованом фазном структуром „море-острво” на ниској температури, и, како се однос ХПМЦ/ХПС мешања смањио након 4:6, континуална фаза система мешања се променила.
6. Постоји линеарна веза између индекса протока и односа мешања мешаних раствора са различитим односима мешања, што указује да систем мешања има добру компатибилност.
7. За систем једињења ХПМЦ / ХПС-а, када је компонента са ниским вискозностима континуирана фаза и компонента високог вискозности је континуирана фаза, допринос континуиране фазне вискозности у вискозитет јединог система је значајно другачији. Када је ХПМЦ ниског вискозитета континуална фаза, вискозност система једињења углавном одражава допринос вискозитета континуалне фазе; док када је ХПС високог вискозитета континуирана фаза, ХПМЦ као дисперзна фаза ће смањити вискозитет ХПС високог вискозитета. ефекат.
8. Тростенасто-степена Тхикотропија коришћена је за проучавање ефекта коефицијента за компоновање на Тхикотропију сложеног система. Тхиксотропија сложеног система показала је тренд прво смањења, а затим повећава с падом коефицијента ХПМЦ / ХПС.
9. Горе наведени експериментални резултати показују да су мешањем ХПМЦ и ХПС реолошка својства две компоненте, као што су вискозитет, феномен стањивања смицања и тиксотропија, у одређеној мери избалансирана.

Поглавље 3 Припрема и својства ХПМЦ/ХПС јестивих композитних филмова

Комбиновање полимера је најефикаснији начин за постизање комплементарности вишекомпонентних перформанси, развој нових материјала са одличним перформансама, смањење цена производа и проширење опсега примене материјала [240-242, 328]. Затим, због одређених разлика у молекуларној структури и конформационе ентропије између различитих полимера, већина система за мешање полимера је некомпатибилна или делимично компатибилна [11, 12]. Механичке особине и друге макроскопске особине система полимерних једињења су уско повезане са физичко-хемијским својствима сваке компоненте, односом мешања сваке компоненте, компатибилношћу између компоненти и унутрашњом микроскопском структуром и другим факторима [240, 329].

From the chemical structure point of view, both HPMC and HPS are hydrophilic curdlan, have the same structural unit – glucose, and are modified by the same functional group – hydroxypropyl group, so HPMC and HPS should have a good phase. Конзумирање. However, HPMC is a thermally induced gel, which is in a solution state with very low viscosity at low temperature, and forms a colloid at high temperature; ХПС је гел изазван хладном индукцијом, који је гел ниског температуре и налази се у стању решења на високој температури; Услови и понашање гела су у потпуности супротни. Скијање ХПМЦ-а и ХПС-а не погодује формирању хомогеног система са добре компатибилности. Узимајући у обзир и хемијску структуру и термодинамику, од великог је теоријског значаја и практична вредност да се ХПМЦ комбинује са ХПС-ом за успостављање хладног система гела.

Ово поглавље фокусира се на проучавање урођених својстава компоненти у систему ХПМЦ / ХПС Цолд и Хот Гел Цомпосед Систем, и релативном влагом животне средине на микроскопској морфологији, компатибилности и раздвајању фаза, механичка својства и термичка падова Својства једињеног система. И утицај макроскопских својстава, као што су својства за животиње кисеоника.

3.1 Материјали и опрема

3.1.1 Главни експериментални материјали

3.1.2 Главни инструменти и опрема

3.2 Експериментална метода

3.2.1 Припрема ХПМЦ/ХПС јестивог композитног филма

15% (в/в) суви прах ХПМЦ и ХПС је помешан са 3% (в/в). Пластификатор полиетилен гликола је мешан у дејонизованој води да би се добила мешана течност која формира филм, а јестиви композитни филм ХПМЦ/ ХПС је припремљен методом ливења.

Метода припреме: прво измерити ХПМЦ и ХПС суви прах и помешати их у различитим односима; затим додати у воду на 70 °Ц и брзо мешати на 120 рпм/мин током 30 мин да би се ХПМЦ потпуно дисперговао; затим загрејати раствор на изнад 95 °Ц, брзо мешати истом брзином током 1 х да би се ХПС потпуно желатинизирао; након што је желатинизација завршена, температура раствора се брзо снижава на 70 °Ц, а раствор се меша при лаганој брзини од 80 рпм/мин током 40 мин. Fully dissolve HPMC. 20 г мешаног раствора за формирање филма сипајте у полистиренску петријеву посуду пречника 15 цм, излијте је равно и осушите на 37 °Ц. Осушени филм се скида са диска да би се добила јестива композитна мембрана.

Сви јестиви филмови су били уравнотежени на 57% влажности више од 3 дана пре тестирања, а део јестивог филма који је коришћен за испитивање механичких својстава био је уравнотежен на 75% влажности дуже од 3 дана.

3.2.2.1 Принцип анализе скенирајућег електронског микроскопа

Електронски пиштољ на врху скенирања електронске микроскопије (СЕМ) може да емитује велику количину електрона. Након што је смањен и фокусиран, може да формира електронски сноп са одређеном енергијом и интензитетом. Вођен магнетном пољем завојнице скенирања, према одређеном времену и скенирање простора скенирање површине узоре тачке по тачки. Због разлике у карактеристикама површинског микро-подручја, интеракција између узорка и електрона зрачења створиће секундарне електронске сигнале са различитим интензитетима, које прикупљају детектор и претворени у електричне сигнале, који је видео видео и унесите мрежу цеви за слике, након подешавања светлине слике слике, може се добити секундарна слика електрона која може да одражава морфологију и карактеристике микро региона на површини узорка. У поређењу са традиционалним оптичким микроскопима, резолуција СЕМ-а је релативно висока, око 3НМ-6НМ површинског слоја узорка, који је погоднији за посматрање карактеристика микро структуре на површини материјала.

Јестива фолија је стављена у ексикатор за сушење и одабрана је одговарајућа величина јестивог филма, залепљена на степен специјалног узорка СЕМ са проводљивим лепком, а затим позлаћена вакуумским премазом. Током теста, узорак је стављен у СЕМ, а микроскопска морфологија узорка је посматрана и фотографисана при увећању од 300 пута и 1000 пута под напоном убрзања електронског снопа од 5 кВ.

3.2.3 Пропустљивост светлости ХПМЦ/ХПС јестивог композитног филма

3.2.3.1 Принцип анализе УВ-Вис спектрофотометрије

The UV-Vis spectrophotometer can emit light with a wavelength of 200~800nm and irradiate it on the object. Неке специфичне таласне дужине светлости у упадној светлости се апсорбују од стране материјала, и долази до транзиције нивоа енергије молекуларне вибрације и прелаза нивоа електронске енергије. Пошто свака супстанца има различите молекуларне, атомске и молекуларне просторне структуре, свака супстанца има свој специфични апсорпциони спектар, а садржај супстанце може се одредити или одредити према нивоу апсорпције на неким специфичним таласним дужинама на неком специфичном таласном дужини на апсорпционом спектру. Стога је УВ-Вис спектрофотометријска анализа једно од ефективних средстава за проучавање састава, структуре и интеракције супстанци.

Када сноп светлости удари у објекат, део упадне светлости апсорбује објекат, а други део упадне светлости се преноси кроз објекат; однос интензитета пропуштене светлости и интензитета упадне светлости је пропустљивост.

Формула за однос између апсорпције и пропустљивости је:

Међу њима је А апсорбанција;

Т је пропусност, %.

Коначна апсорбанција је била једнолико коригована апсорбанцијом × 0,25 мм / дебљине.

3.2.3.2 Метода испитивања

Припремите 5% ХПМЦ и ХПС растворе, помешајте их у различитим односима, сипајте 10 г раствора за формирање филма у полистиренску петријеву посуду пречника 15 цм и осушите на 37 °Ц до формирања филма. Изрежите јестиву фолију на правоугаону траку 1мм×3мм, ставите је у кивету и направите јестиву фолију близу унутрашњег зида кивете. ВФЗ УВ-3802 УВ-вис спектрофотометар је коришћен за скенирање узорака на пуној таласној дужини од 200-800 нм, а сваки узорак је тестиран 5 пута.

3.2.4 Динамичка термомеханичка својства ХПМЦ/ХПС јестивих композитних филмова

3.2.4.1 Принцип динамичке термомеханичке анализе

Динамична термомеханичка анализа (ДМА) је инструмент који може мерити однос масе и температуре узорака под одређеним ударцем и програмираном температуром и може тестирати механичка својства узорка под деловањем периодичног наизменичног стреса и времена, температура и температура. Фреквенцијски однос.

Високи молекуларни полимери имају вискоеластична својства, које механичку енергију могу сачувати попут еластомера с једне стране, а с друге стране конзумирају енергију попут слузи. When the periodic alternating force is applied, the elastic part converts the energy into potential energy and stores it; while the viscous part converts the energy into heat energy and loses it. Полимерни материјали углавном показују две стања стаклене стаклене стазе ниске температуре и стања са високим температурама, а температура преласка између две државе је температура стаклене транзиције. Температура транзиције стакла директно утиче на структуру и својства материјала и једна је од најважнијих карактеристичних температура полимера.

Анализом динамичних термомеханичких својстава полимера може се приметити висцоеластичност полимера и важни параметри који одређују перформансе полимера, тако да се могу боље применити на стварну употребу у стварном употреби. Поред тога, динамична термомеханичка анализа је веома осетљива на стаклену транзицију, раздвајање фазе, унакрсну повезаност, кристализацију и молекуларно кретање на свим нивоима молекуларних сегмената и може добити пуно информација о структури и својствима полимера. Често се користи за проучавање молекула полимера. Понашање кретања. Помоћу режима на температуру ДМА-е, појава фазних прелаза као што је стаклена транзиција може се тестирати. У поређењу са ДСЦ-ом, ДМА има већу осетљивост и погодније је за анализу материјала који симулирају стварна употреба.

3.2.4.2 Метода испитивања

Изаберите Чист, униформа, равна и неоштећена узорка и исеците их у правоугаоне траке од 10 мм × 20 мм. Узорци су тестирани у затезном режиму помоћу динамичких термомеханичких анализатора Пидриса Диамонд из Перкинелмера, САД. Опсег теста је било 25 ~ 150 ° Ц, брзина грејања била је 2 ° Ц / мин, фреквенција је била 1 Хз, а тест је два пута поновљен за сваки узорак. Током експеримента, евидентирани су модул складиштења (Е ') и губитак (Е ") узорка и однос модула за губитак на модул за складиштење, односно, и тангентни угао Тан Δ.

3.2.5 Термичка стабилност ХПМЦ / ХПС јестивих композитних филмова

3.2.5.1 Принцип термогравиметријске анализе

Термални гравиметријски анализатор (ТГА) може мерити промену масе узорка са температуром или временом на програмираној температури и може се користити за проучавање могућег испаравања, топљења, сублимације, дехидратације, распадања и оксидације супстанци током процеса грејања . и друге физичке и хемијске појаве. Кривуља односа између масе материје и температуре (или времена) добијене директно након тестирања узорка назива се термогравиметрична (ТГА крива). Губитак тежине и друге информације. Дериватна термогравиметријска крива (Цурве ДТГ) може се добити након извођења првог реда ТГА криве, која одражава промену брзине мршављења тестираног узорка температуре или временом, а врхунска тачка је максимална тачка константе стопа.

3.2.5.2 Метода испитивања

Изаберите јестиви филм уједначене дебљине, исеците га у круг истог пречника као и тест диск термогравиметријског анализатора, а затим га положите равно на тест диск и тестирајте га у атмосфери азота са брзином протока од 20 мЛ/мин. . Температурни опсег је био 30–700 °Ц, брзина загревања је била 10 °Ц/мин, а сваки узорак је тестиран два пута.

3.2.6 Затезна својства ХПМЦ/ХПС јестивих композитних филмова

Тестер механичких својстава може применити статичко затезно оптерећење на утор дуж уздужне осе под одређеним условима температуре, влажности и брзине све док се жлица не сломи. Током теста, оптерећење примењено на СПИНС и њен износ деформације забележио је механички тестер за имовину, а кривуља напрезања током затезања нацртана је нацртана. Из кривуље напрезања, затегнута чврстоћа (ζт), издужење на паузи (εб) и еластични модул (Е) може се израчунати да би се проценило затезну имовину филма.

Однос напон-деформација материјала генерално се може поделити на два дела: регион еластичне деформације и регион пластичне деформације. У зони еластичне деформације, напон и деформација материјала имају линеарну везу, а деформација се у овом тренутку може потпуно опоравити, што је у складу са Куковим законом; у зони пластичне деформације, напон и деформација материјала више нису линеарни, а деформација која се јавља у овом тренутку је неповратна, на крају се материјал ломи.

Формула за израчунавање затезне чврстоће:

Где: је затезна чврстоћа, МПА;

п је максимално оптерећење или прекидно оптерећење, Н;

б је ширина узорка, мм;

Где је: εб издужење при прекиду, %;

Л је растојање између линија за обележавање када се узорак ломи, мм;

Л0 је оригинална дужина мерача узорка, мм.

Формула за израчунавање еластичног модула:

Међу њима: Е је еластични модул, МПА;

ε је деформација.

Изаберите чисте, уједначене, равне и неоштећене узорке, погледајте национални стандард ГБ13022-91 и исеците их на удубљење у облику бучице укупне дужине 120 мм, почетно растојање између држача 86 мм, растојање између ознака од 40 мм и ширине 10 мм. Сплинови су постављени на влажност од 75% и 57% (у атмосфери засићеног раствора натријум хлорида и натријум бромида) и уравнотежени више од 3 дана пре мерења. У овом експерименту, АСТМ Д638, 5566 тестер механичких својстава Инстрон Цорпоратион из Сједињених Држава и његова 2712-003 пнеуматска стезаљка се користе за тестирање. Брзина затезања била је 10 мм/мин, а узорак је поновљен 7 пута и израчуната је просечна вредност.

3.2.7 Пропусност кисеоника ХПМЦ / ХПС јестивог композитног филма

3.2.7.1 Принцип анализе пропустљивости кисеоника

Након постављања испитивања узорака, тест шупљина је подељена на два дела, А и Б; a high-purity oxygen flow with a certain flow rate is passed into the A cavity, and a nitrogen flow with a certain flow rate is passed into the B cavity; during the test process, the A cavity The oxygen permeates through the sample into the B cavity, and the oxygen infiltrated into the B cavity is carried by the nitrogen flow and leaves the B cavity to reach the oxygen sensor. The oxygen sensor measures the oxygen content in the nitrogen flow and outputs a corresponding electrical signal, thereby calculating the sample oxygen. transmittance.

3.2.7.2 Метода испитивања

Изаберите неоштећене јестиве композитне филмове, исеците их у 10,16 к 10,16 цм дијамантски узорак у облику дијаманата, премажите ивице стезаљке са вакуумским мастима и стезаљкујте узорке на пробни блок. Тестирано према АСТМ Д-3985, сваки узорак има тест површине 50 цм2.

3.3 Резултати и дискусија

3.3.1 Анализа микроструктуре Јестивих композитних филмова

Интеракција између компоненти течности која формира филмом и услова сушења - одређује коначну структуру филма и озбиљно утиче на различита физичка и хемијска својства филма [330, 331]. Урођена својства гела и омјер сваке компоненте могу утицати на морфологију једињења, што додатно утиче на површинску структуру и завршна својства мембране [301, 332]. Стога микроструктурна анализа филмова може пружити релевантне информације о молекуларном преуређивању сваке компоненте, што заузврат нам може помоћи да боље разумемо својства баријере, механичких својстава и оптичких својстава филмова.

Површински скенирање електронске микроскопе Микрогоне ХПС / ХПМЦ јестивих филмова са различитим омјерима приказани су на слици 3-1. Као што се може видети са слике 3-1, неки узорци су показали микро-пукотине на површини, што може бити узроковано смањењем влаге у узорку током теста, или напад електронског греде у микроскопској шупљини [122 , 139]. На слици, чистим ХПС мембраном и чистим ХПМЦ-ом. Мембране су показале релативно глатке микроскопске површине, а микроструктура чистих ХПС мембрана је била хомогенија и глађих од чистих ХПМЦ мембрана, што може бити углавном због шкроба макромолекула (молекуле амилозе и амилопектинске молекуле) током процеса хлађења.) Постигнут боља молекуларно преуређење у воденом раствору. Многе студије су показале да систем амилозе-амилопектин-воде у процесу хлађења

Можда постоји конкурентски механизам између формације гела и одвајање фаза. Ако је брзина одвајања фаза нижа од брзине формирања гела, у систему неће доћи до раздвајања фаза, у супротном ће доћи до раздвајања фаза у систему [333, 334]. Штавише, када садржај амилозе прелази 25%, желатинизација амилозе и континуална структура мреже амилозе могу значајно инхибирати појаву раздвајања фаза [334]. Садржај амилозе у ХПС коришћеном у овом раду је 80%, много већи од 25%, што боље илуструје феномен да су чисте ХПС мембране хомогеније и глаткије од чистих ХПМЦ мембрана.

Може се видети из поређења слика које су површине свих композитних филмова релативно грубе, а неке нерегуларне избочине су раштркане, што указује да постоји одређени степен непомирљивости између ХПМЦ-а и ХПС-а. Штавише, композитне мембране са високим садржајем ХПМЦ-а показале су хомогену структуру од оних са високим садржајем ХПС-а. Кондензација на бази ХПС-а на 37 ° Ц Температура формирања филма

На основу некретнина гела, ХПС је представила вискозни гел државу; Иако се заснива на термичким гел својствима ХПМЦ-а, ХПМЦ је представио стање воде попут воде. У композитној мембрани са високим садржајем ХПС-а (7: 3 ХПС / ХПМЦ), вискозни ХПС је континуирана фаза, а вода слична вода се распршује у високо вискозности ХПС-у континуираној фази као распршене фазе, која није погодна у једнолику дистрибуцију распршене фазе; У композитном филму са високим садржајем ХПМЦ-а (3: 7 ХПС / ХПМЦ), ХПМЦ ниско вискозности трансформише у континуирану фазу, а вискозни ХП се дисперзује у фази са ниским вискозбићом као дисперговану фазу, која је погодна формирање хомогене фазе. Једилог систем.

Може се видети са цифре да иако сви композитни филмови показују грубе и нехомогене површинске структуре, није пронађено очигледно фазно интерфејс, што указује да ХПМЦ и ХПС имају добру компатибилност. Композитни филмови ХПМЦ/скроб без пластификатора као што је ПЕГ показали су очигледно раздвајање фаза [301], што указује да и хидроксипропилна модификација скроба и ПЕГ пластификатора могу побољшати компатибилност композитног система.

3.3.2 Анализа оптичких својстава јестивих композитних филмова

Својства пропуштања светлости јестивих композитних филмова ХПМЦ/ХПС са различитим односима тестирана су УВ-вис спектрофотометром, а УВ спектри су приказани на слици 3-2. Што је већа вредност пропусности светлости, то је филм уједначенији и транспарентнији; обрнуто, што је мања вредност пропусности светлости, то је филм неравномернији и непрозирнији. На слици 3-2(а) се може видети да сви композитни филмови показују сличан тренд са повећањем таласне дужине скенирања у опсегу скенирања пуног таласа, а пропусност светлости постепено расте са повећањем таласне дужине. At 350nm, the curves tend to plateau.

Изаберите пренос на таласној дужини од 500 нм за поређење, као што је приказано на слици 3-2 (б), преноси чистих ХПС филма је нижи од оне чисте ХПС филма и са повећањем ХПМЦ садржаја, преноси се прво смањује, а затим се повећао након достизања минималне вредности. Када је садржај ХПМЦ-а порастао на 70%, светлосни пренос композитног филма био је већи од оног чисте ХПС-а. Познато је да ће хомогени систем показати бољу предајницу светлости, а његова вредност од мјерене преносне преносности је углавном већа; Инхомогени материјали су углавном распроцуе и имају ниже вредности УВ преноса. Вриједности преноса композитних филмова (7: 3, 5: 5) биле су ниже од оних чистих ХПС-а и ХПМЦ филмова, што указује да је постојао одређени степен раздвајања фазе између две компоненте ХПС-а и ХПСЦ-а.

Слика 3-2 УВ спектри на свим таласним дужинама (а) и на 500 нм (б), за ХПС/ХПМЦ филмове мешавине. Трака представља средње ± стандардне девијације. ац: различита слова се значајно разликују са различитим односом мешања (п < 0,05), примењеним у целој дисертацији

3.3.3 Динамичка термомеханичка анализа јестивих композитних филмова

Слика 3-3 приказује динамична термомеханичка својства јестивих филмова ХПМЦ / ХП-а са различитим формулацијама. Може се видети са Сл. 3-3 (а) да се модул складиштења (Е "смањује уз повећање садржаја ХПМЦ-а. In addition, the storage modulus of all samples decreased gradually with increasing temperature, except that the storage modulus of pure HPS (10:0) film increased slightly after the temperature was increased to 70 °C. На високој температури, за композитни филм са високим садржајем ХПМЦ-а, модул складиштења композитног филма има очигледан тренд пада са повећањем температуре; Док је за узорак са високим садржајем ХПС-а, модул за складиштење само се смањује само повећањем температуре.

Слика 3-3 Модул складиштења (Е′) (а) и тангента губитка (тан δ) (б) филмова мешавине ХПС/ХПМЦ

На слици 3-3(б) се може видети да сви узорци са садржајем ХПМЦ већим од 30% (5:5, 3:7, 0:10) показују врхунац стаклене транзиције, а са повећањем садржаја ХПМЦ, током стаклене транзиције температура прелаза се померила на високу температуру, што указује да је флексибилност ХПМЦ полимерног ланца смањена. С друге стране, чиста ХПС мембрана показује велики пик омотача око 67 °Ц, док композитна мембрана са 70% садржаја ХПС нема очигледан стаклени прелаз. Ово може бити зато што постоји одређени степен интеракције између ХПМЦ и ХПС, чиме се ограничава кретање молекуларних сегмената ХПМЦ и ХПС.

3.3.4 Анализа термичке стабилности јестивих композитних филмова

Слика 3-4 ТГА криве (а) и криве њихових деривата (ДТГ) (б) филмова мешавине ХПС/ХПМЦ

Термичка стабилност јестивог композитног филма ХПМЦ/ХПС испитана је термогравиметријским анализатором. Слика 3-4 приказује термогравиметријску криву (ТГА) и њену криву брзине губитка тежине (ДТГ) композитног филма. Из ТГА криве на слици 3-4 (а), може се видети да су композитни мембрански узорци са различитим омјерима показују две очигледне фазе термогравиметријске промене са повећањем температуре. Испаравање воде адсорбоване макромолекулом полисахарида доводи до мале фазе губитка тежине на 30–180 °Ц пре него што дође до стварне термичке деградације. Након тога, постоји већа фаза губитка тежине на 300~450 °Ц, овде фаза термичке деградације ХПМЦ и ХПС.

Из ДТГ криве на слици 3-4(б), може се видети да су вршне температуре термичке деградације чистог ХПС и чистог ХПМЦ 338 °Ц и 400 °Ц, респективно, а вршна температура термалне деградације чистог ХПМЦ је Виши од оне ХПС-а, што указује на то да је ХПМЦ боља топлотна стабилност од ХПС-а. Када је садржај ХПМЦ-а био 30% (7: 3), један врхунац се појавио на 347 ° Ц, што одговара карактеристичном врхунцу ХП-а, али температура је била већа од врхунског разградње ХП-а; Када је садржај ХПМЦ-а био 70% (3: 7), само карактеристичан врхунац ХПМЦ-а појавио се на 400 ° Ц; Када је садржај ХПМЦ-а био 50%, на ДТГ кривури на ДТГ кривуље, 345 ° Ц и 396 ° Ц, респективно. Врхови одговарају карактеристичним пиковима ХПС и ХПМЦ, респективно, али пик термалне деградације који одговара ХПС је мањи, а оба врха имају одређени помак. Може се видети да већина композитних мембрана показује само карактеристичан појединачни пик који одговара одређеној компоненти, и они су померени у поређењу са чистокомпонентном мембраном, што указује да постоји одређена разлика између ХПМЦ и ХПС компоненти. Степен компатибилности. Топлотна разградња Врхунска температура композитне мембране била је већа од оног чисте ХП-а, што указује да је ХПМЦ могао да у одређеној мери може да побољша топлотну стабилност ХПС мембране.

3.3.5 Анализа механичких својстава јестивог композитног филма

Својства затезања ХПМЦ / ХПС композитних филмова са различитим омјерима мерена су механичким анализатором на 25 ° Ц, релативне влажности од 57% и 75%. Слика 3-5 приказује еластични модул (а), издужење на паузи (Б) и затезну чврстоћу (Ц) композитних филмова ХПМЦ / ХПС са различитим омјерима под различитом релативном влагом. Може се видети са цифре да је релативна влажностност 57%, еластична модула и затезна чврстоћа чистих ХПС филма су највећи, а чисти ХПМЦ је најмањи. Са повећањем садржаја ХПС-а, еластична модула и затезна чврстоћа композитних филмова непрекидно се повећавала. Издужење на паузи чисте ХПМЦ мембране је много већи од оне чисте ХПС мембране, а обоје су веће од оне композитне мембране.

Када је релативна влажност била већа (75%) у поређењу са 57% релативне влаге, еластична модула и затезна чврстоћа свих узорака смањена су, док је издужење на паузи значајно повећано. То је углавном зато што вода, као генерализовани пластификатор, може разблажити ХПМЦ и ХПС матрицу, смањити силу између полимерних ланаца и побољшати покретљивост полимерних сегмената. При високој релативној влажности, еластична модула и затезна чврстоћа чистих ХПМЦ филмова била су већа од оних чистих ХПС филмова, али издужење на паузи било је нижи, резултат који је био потпуно другачији од резултата при ниској влажности. Вриједно је напоменути да је варијација механичких својстава композитних филмова са омјерима компонената на великој влажности 75% потпуно супротна томе на ниску влажност у поређењу с случајевима на релативној влажности од 57%. Под високом влагом, садржај влаге у филму се повећава, а вода не само да има одређени пластифицирање на полимерну матрицу, већ и промовише рекристализацију скроба. У поређењу са ХПМЦ-ом, ХПС има јачу склоност рекристализацији, тако да је ефекат релативне влажности на ХПС много већи од ХПМЦ-а.

Сл. 3-5 затезњава својства ХПС / ХПМЦ филмова са различитим омјерима ХПС / ХПМЦ равнотежа под различитим релативним понизношћу (РХ) услова. *: Различита слова су значајно различита са разним РХ, која се примењују у пуној дисертацији

3.3.6 Анализа пропустљивости за кисеоник јестивих композитних филмова

Edible composite film is used as food packaging material to extend the shelf life of food, and its oxygen barrier performance is one of the important indicators. Therefore, the oxygen transmission rates of edible films with different ratios of HPMC/HPS were measured at a temperature of 23 °C, and the results are shown in Figure 3-6. Може се видети са цифре да је пропустљивост кисеоника чисте ХПС мембране знатно нижа од оне чисте ХПМЦ мембране, што указује да ХПС мембрана има бољу својст својства кисеоника од ХПМЦ мембране. Због ниске вискозности и постојања аморфних региона, ХПМЦ је једноставан за формирање релативно лабаве мрежне структуре ниске густине у филму; У поређењу са ХПС-ом, има већу тенденцију да се рекристализира и лако је формирати густу структуру у филму. Многе студије су показале да скроб филмови имају добру својства баријера кисеоника у поређењу са другим полимерима [139, 301, 335, 336].

Слика 3-6 Пропустљивост кисеоника филмова мешавине ХПС/ХПМЦ

Додавање ХПС-а може значајно смањити пропусност кисеоника ХПМЦ мембране, а пропусност кисеоника композитних мембрана смањује се нагло с повећањем садржаја ХПС-а. Додавање хПС-ом непропусним кисеоником може повећати мутроозност канала кисеоника у композитној мембрани, што заузврат доводи до смањења стопе прожиматизације кисеоника и на крају нижа пропусност кисеоника. Забиљежени су слични резултати за остале домаће шкроб [139,301].

У овом поглављу, користећи ХПМЦ и ХПС као главне сировине и додавање полиетилен гликола као пластификатора, јестиви композитни филмови ХПМЦ / ХПС са различитим омјерима припремљени су методом ливења. Утицај инхерентних својстава компонената и омјер у микроскопском морфологији композитне мембране проучаван је скенирањем електронске микроскопије; the mechanical properties of the composite membrane were studied by the mechanical-properties tester. Утицај инхерентних својстава компоненти и омјер компонената на својства заснованости кисеоника и светлосну пренос композитног филма проучавао је тестер за пренос за кисеонику и УВ-ВИС спектрофотометар. Коришћене су скенирање електронске микроскопије, термогравиметријске анализе и динамичке топлотне анализе. Механичка анализа и друге аналитичке методе коришћене су за проучавање компатибилности и раздвајања фазе система хладног система гела. Главни налази су следећи:

1. У поређењу са чистим ХПМЦ-ом, чисти ХПС је лакше формирати хомогену и глатку микроскопску површинску морфологију. Ово је углавном због бољег молекуларног преуређивања макромолекула скроба (молекула амилозе и молекула амилопектина) у воденом раствору скроба током процеса хлађења.
2. Једињења са високим садржајем ХПМЦ вероватније је да ће формирати хомогене мембранске структуре. То се углавном заснива на гел својствима ХПМЦ-а и ХПС-ом. На температури формирања филма ХПМЦ и ХПС-а показују стање раствора са ниским вискозностима и државом високих вискозности. Фаза дисперговане високе вискозности распршена је непрекидна фаза са ниским вискозностима. , лакше је формирати хомогени систем.
3. Релативна влага има значајан утицај на механичка својства композитних филмова ХПМЦ / ХПС, а степен његовог утицаја расте са повећањем садржаја ХПС-а. При нижој релативној влажности, и еластична модула и затезна чврстоћа композитних филмова повећала су се са повећањем садржаја ХПС-а, а издужење у паузима композитних филмова је значајно нижи од оних чистих компонентних филмова. Повећањем релативне влажности, еластична модула и затезна чврстоћа композитног филма смањена је, а издужење по паузи значајно се повећавао, а однос између механичког својства композитног филма и коефицијент за композицију показао је потпуно супротне обрасце промене у различитим Релативна влага. Механичка својства композитних мембрана са различитим омјерским бојама приказују раскрсницу под различитим релативним условима влаге, што омогућава могућност оптимизације перформанси производа у складу са различитим захтевима апликација.
4. Додавање ХПС-а значајно је побољшало својства кисеоника запремине композитне мембране. Пропусност кисеоника композитне мембране се нагло смањила са повећањем садржаја ХПС-а.
5. У систему ХПМЦ/ХПС хладног и топлог гела, постоји одређена компатибилност између две компоненте. Није пронађен очигледан двофазни интерфејс на СЕМ сликама свих композитних филмова, већина композитних филмова је имала само једну тачку стакленог прелаза у ДМА резултатима, а само један врх термалне деградације појавио се у ДТГ кривуљама већине композита. films. То показује да постоји одређена описност између ХПМЦ и ХПС.

Горе наведени експериментални резултати показују да мешање ХПС и ХПМЦ не само да може смањити трошкове производње ХПМЦ јестивог филма, већ и побољшати његове перформансе. Механичка својства, својства баријере за кисеоник и оптичка својства јестивог композитног филма могу се постићи подешавањем односа мешања две компоненте и релативне влажности спољашњег окружења.

Поглавље 4 Однос између микроморфологије и механичких својстава система једињења ХПМЦ/ХПС

У поређењу са вишом ентропијом мешања током мешања легуре метала, ентропија мешања током мешања полимера је обично веома мала, а топлота мешања током мешања је обично позитивна, што резултира процесима мешања полимера. Гибсова промена слободне енергије у је позитивна (>), стога, полимерне формулације имају тенденцију да формирају двофазне системе одвојене по фазама, а потпуно компатибилне формулације полимера су веома ретке [242].

Системи једињења који се мешају обично могу постићи мешљивост на молекуларном нивоу у термодинамици и формирати хомогена једињења, тако да је већина система полимерних једињења немешљива. Међутим, многи системи полимерних једињења могу достићи компатибилно стање под одређеним условима и постати сложени системи са одређеном компатибилношћу [257].

Макроскопска својства као што су механичка својства полимерних композитних система у великој мери зависе од интеракције и фазне морфологије њихових компоненти, посебно од компатибилности између компоненти и састава континуалних и диспергованих фаза [301]. Због тога је од великог значаја проучавање микроскопске морфологије и макроскопских особина композитног система и успостављање односа између њих, што је од великог значаја за контролу својстава композитних материјала контролом фазне структуре и компатибилности композитног система.

У процесу проучавања морфологије и фазе дијаграма сложеног система, веома је важно изабрати одговарајуће средство за разликовање различитих компоненти. Међутим, разлика између ХПМЦ-а и ХПС-а је прилично тешко, јер обоје имају добру транспарентност и сличан индекс рефракције, тако да је тешко разликовати две компоненте оптичком микроскопијом; Поред тога, јер су оба органски материјал на бази угљеника, тако да ова два имају сличну апсорпцију енергије, па је такође тешко скенирање електронске микроскопије да тачно разликује пар компонената. Фоуриер Трансформ Инфрацрвена спектроскопија може одражавати промене у морфолошкој и фазном дијаграму система протеинских Скробног система од стране подручја омјера полисахаридног опсега на 1180-953 цм-1 и амид опсег на 1750-1483 цм-1 [52, 337], Али ова техника је веома сложена и обично захтева синхротронско зрачење Фоуриер трансформише инфрацрвене технике за генерисање довољно контраста за ХПМЦ / ХПС хибридне системе. Постоје и технике које ће постићи ово одвајање компоненти, као што су преносне електронске микроскопије и рендгенске расипања малог углова, али ове технике су обично сложене [338]. У овој теми, користи се једноставна метода оптичког дијела за оптичку микроскоп, а принцип да крајњи група амилозне спиралне структуре може да реагује са јодом до формирања инклузивних комплекса користи се за бојите ХПМЦ / ХПС сложени систем иодење да су ХПС компоненте одликиване од ХПМЦ компоненти по њиховим различитим бојама под светлосним микроскопом. Због тога је метода оптичке микроскопске анализе једноставна и ефикасна метода истраживања за морфологију и фазни дијаграм сложених система на бази скроба.

У овом поглављу, микроскопска морфологија, фаза дистрибуција, фаза транзиција и друге микроструктуре система ХПМЦ / ХПС једињења проучавана су иодним бојом за оптичку микроскопску анализу; и механичка својства и друга макроскопска својства; И кроз анализу корелације микроскопске морфологије и макроскопских својстава је успостављен однос између микроструктуре и макроскопских својстава система ХПМЦ / ХПС-а, да би се контролише ХПМЦ / ХПС. Наведите основу за својства композитних материјала.

4.1 Материјали и опрема

4.1.1 Главни експериментални материјали

4.2 Експериментална метода

Припремите ХПМЦ раствор и раствор ХПС-а на 3%, 5%, 7% и 9% концентрације, види 2.2.1 за начин припреме. Мик ХПМЦ раствор и ХПС раствор према 100: 0, 90:10, 80:20, 70:30, 60:40, 50:50, 45:55, 40:60, 30:70, 20:80, 0: 100 различитих омјера је помешан брзином од 250 РМП / мин на 21 ° Ц током 30 мин, а добијени су мешовита решења са различитим концентрацијама и различитим омјерима.

4.2.3 Припрема ХПМЦ/ХПС композитних капсула

Погледајте раствор припремљен методом у 2.2.1, користите калуп од нерђајућег челика за потапање и осушите га на 37 °Ц. Извуците осушене капсуле, одрежите вишак и спојите их у пар.

4.2.4 ХПМЦ / ХПС Композитни филмски оптички микроскоп

4.2.4.1 Принципи анализе оптичке микроскопије

Оптички микроскоп користи оптички принцип повећала од стране конвексне сочива и користи две конвергентске сочиве да прошире угао отварања у близини сићушних супстанци у очи и повећају величину сићушних материја које људско око не могу уочити људско око док се величина супстанци не може уочити људским оком.

4.2.4.2 Метода испитивања

Раствори ХПМЦ/ХПС једињења различитих концентрација и односа мешања су извађени на 21 °Ц, испуштени на стакло, изливени у танак слој и осушени на истој температури. Филмови су обојени 1% раствором јода (1 г јода и 10 г калијум јодида стављени су у волуметријски балон од 100 мл и растворени у етанолу), стављени у поље светлосног микроскопа ради посматрања и фотографисани.

4.2.5 Пропустљивост светлости ХПМЦ/ХПС композитног филма

4.2.5.1 Принцип анализе УВ-вис спектрофотометрије

4.2.5.1 Метода испитивања

Видети 3.2.3.2.

4.2.6 Затезна својства ХПМЦ/ХПС композитних филмова

4.2.6.1 Принцип анализе затезања имовине

4.2.6.1 Метода испитивања

Узорци су тестирани након еквилибрације на 73% влажности током 48 х. Видети 3.2.3.2 за методу испитивања.

4.3 Резултати и дискусија

4.3.1 Посматрање транспарентности производа

Слика 4-1 приказује јестиве филмове и капсуле припремљене мешањем ХПМЦ и ХПС у односу 70:30. Као што се може видети са слике, производи имају добру транспарентност, што указује да ХПМЦ и ХПС имају сличне индексе преламања, а хомогено једињење се може добити након мешања ова два.

4.3.2 Оптички микроскопе слике ХПМЦ / ХПС комплекса пре и после бојења

На слици 4-2 приказује типичну морфологију пре и после бојења ХПМЦ / ХПС комплекса са различитим омјерима убојивања који се примећују под оптичком микроскопом. Као што се може видети са цифре, тешко је разликовати фазу ХПМЦ-а и фазу ХПС-а у нестабилној слици; Гранични чисти ХПМЦ и чисти ХПС показују сопствене јединствене боје, што је то зато што је то зато што је реакција ХП-а и јода кроз обојеност јода боје постаје тамнија. Therefore, the two phases in the HPMC/HPS compound system are simply and clearly distinguished, which further proves that HPMC and HPS are not miscible and cannot form a homogeneous compound. Као што се може видети са цифре, јер се ЦПС садржај повећава, површина тамног подручја (ХПС фаза) на слици стално се повећава како се очекује, чиме се потврђује да се двофазно преуређивање одвија током овог процеса. Када је садржај ХПМЦ већа од 40%, ХПМЦ представља стање континуиране фазе, а ХПС се диспера у континуираној фази ХПМЦ-а као распршене фазе. Супротно томе, када је садржај ХПМЦ-а нижи од 40%, ХПС представља стање непрекидне фазе, а ХПМЦ се диспергује у континуираној фази ХП-а као распршене фазе. Стога, у раствору једињења од 5% ХПМЦ / ХПС, са све већим садржајем ХПС-а, супротно се догодило када је слојеник слоја ХПМЦ / ХПС 40:60. The continuous phase changes from the initial HPMC phase to the later HPS phase. Посматрајући облик фазе, може се видети да је фаза ХПМЦ-а у ХПС матрици сферична након дисперзије, док је дисперзиран облик фазе ХПС-а у ХПМЦ матрици неправилнији.

Штавише, израчунавањем омјера подручја светлосно обојеног подручја (ХПМЦ) до мрачног обојеног подручја (ХПС) у комплексу ХПМЦ / ХПС након бојења (без узимања у обзир ситуације мезофазне), откривено је да је то подручје ХПМЦ (лагана боја) / ХПС (тамно боја) у цифру, однос је увек већи од стварног коефицијента ХПМЦ / ХПС сложена. For example, in the staining diagram of HPMC/HPS compound with a compound ratio of 50:50, the area of HPS in the interphase area is not calculated, and the ratio of light/dark area is 71/29. Овај резултат потврђује постојање великог броја мезофаза у композитном систему ХПМЦ / ХПС.

Добро је познато да су потпуно компатибилни системи за мешање полимера прилично ретки јер је током процеса мешања полимера топлота мешања обично позитивна и ентропија мешања се обично мало мења, што доводи до промене слободне енергије током мешања на позитивну вредност. Међутим, у систему једињења ХПМЦ/ХПС, ХПМЦ и ХПС и даље обећавају да ће показати већи степен компатибилности, јер су ХПМЦ и ХПС хидрофилни полисахариди, имају исту структурну јединицу – глукозу, и пролазе кроз исту функционалну групу која је модификована са хидроксипропил. Феномен вишеструких мезофаза у систему једињења ХПМЦ/ХПС такође указује да ХПМЦ и ХПС у једињењу имају одређени степен компатибилности, а сличан феномен се јавља и у систему мешавине скроб-поливинил алкохола са додатком пластификатора. појавио се и [339].

4.3.3 Однос између микроскопске морфологије и макроскопска својства једињеног система

Однос између морфологије, феномена раздвајања фазе, транспарентност и механичка својства ХПМЦ / ХПС композитног система је детаљно проучавао. Слика 4-3 приказује ефекат садржаја ХПС-а на макроскопској својствима, као што су транспарентност и затезање модула ХПМЦ / ХПС сложеног система. Може се видети са цифре да је транспарентност чистих ХПМЦ већа од оне чисте ХПС-а, углавном зато што је рекристализација шкроба смањује транспарентност ХП-а, а хидроксипропил модификација шкроба је такође важан разлог за смањење транспарентности ХПС [340, 341]. Може се наћи са цифре да ће пренос ХПМЦ / ХПС сложеног система имати минималну вредност са разликом ХПС садржаја. Пренос једињеног система, у распону садржаја ХПС-а испод 70%, повећава сеiт опада са повећањем садржаја ХПС-а; Када садржај ХПС-а прелази 70%, повећава се са повећањем садржаја ХПС-а. Овај феномен значи да је систем једињења ХПМЦ / ХПС-а немисиван, јер феномен система фаза система доводи до смањења светлосне преношења. On the contrary, the Young's modulus of the compound system also appeared a minimum point with the different proportions, and the Young's modulus continued to decrease with the increase of HPS content, and reached the lowest point when the HPS content was 60%. Модул је наставио да се повећава, а модул се благо повећао. Млади модул система једињења ХПМЦ / ХПС-а показао је минималну вредност, која је такође назначила да је једини систем непомичан систем. Најнижа тачка светлосног преноса ХПМЦ / ХПС јединственог система је у складу са фазом прелазна тачка континуиране фазе ХПМЦ-а на распршену фазу и најнижу тачку младе модулусне вредности на слици 4-2.

4.3.4 Утицај концентрације раствора на микроскопску морфологију система једињења

Слика 4-4 приказује ефекат концентрације решења на морфологију и фазу преласку система једињења ХПМЦ / ХПС-а. Као што се може видети са цифре, ниска концентрација сложеног система од 3% ХПМЦ / ХПС, у односу једињења ХПМЦ-а је 40:60, може се приметити појава ко-континуиране структуре; Док је у високој концентрацији 7% раствора, ова континуирана структура примећена је на слици са коефицијентним омјером 50:50. Овај резултат показује да фазни прелазни тачки систем ХПМЦ / ХПС једињени систем концентрације, а коефицијент слоја ХПМЦ / ХПС-а фазних транзиција расте са повећањем концентрације једињења раствора, а ХПС-а има и ХПС-у. . . Поред тога, домене ХПС-а распршене су у ХПМЦ континуираној фази приказане сличне облике и морфологије са променом концентрације; Док се ХПМЦ распршене фазе раширене у ХПС-у континуирана фаза показала је различите облике и морфологије у различитим концентрацијама. А уз повећање концентрације раствора, дисперзијски простор ХПМЦ постао је све више и неправилније. Главни разлог ове појаве је да је вискозност раствора ХПС-а много већа од оне од ХПМЦ раствора на собној температури, а тенденција ХПМЦ фазе да би се формирала уредна сферна држава потиснута због површинске напетости.

4.3.5 Утицај концентрације раствора на механичка својства система једињења

Corresponding to the morphologies of Fig. 4-4, Fig. 4-5 shows the tensile properties of the composite films formed under different concentration solutions. Може се видети са цифре да је млади модул и издужење на паузи ХПМЦ / ХПС композитног система да се смањују са повећањем концентрације раствора, што је у складу са постепеном трансформацијом ХПМЦ-а од континуиране фазе до распршиване фазе на слици 4 -4. The microscopic morphology is consistent. Пошто је млади модул ХПМЦ хомополимер виши од оног од ХПС-а, предвиђа се да ће се побољшати млади модул композитног система ХПМЦ / ХПС композита када је ХПМЦ континуирана фаза.

4.4 Резиме овог поглавља

In this chapter, HPMC/HPS compound solutions and edible composite films with different concentrations and compounding ratios were prepared, and the microscopic morphology and phase transition of the HPMC/HPS compound system were observed by optical microscope analysis of iodine staining to distinguish starch phases. Пропустљивост светлости и механичка својства јестивог композитног филма ХПМЦ/ХПС проучавани су УВ-вис спектрофотометром и тестером механичких својстава, а проучавани су ефекти различитих концентрација и односа мешања на оптичка својства и механичка својства система за мешање. Однос између микроструктуре и макроскопских својстава ХПМЦ/ХПС система једињења успостављен је комбиновањем микроструктуре композитног система, као што су микроструктура, фазни прелаз и фазно раздвајање, и макроскопских својстава као што су оптичка својства и механичка својства. The main findings are as follows:

1. Метода анализе оптичког микроскопа за разликовање фаза скроба у боји јода је најједноставнија, директна и ефикасна метода за проучавање морфологије и фазе преласка јединичних система заснованих на шкробама. Са обојеном јодом, фаза скроба изгледа тамнија и тамнија под светлосном микроскопијом, док ХПМЦ није обојена и зато се појављује лакши у боји.
2. Систем једињења ХПМЦ / ХПС-а није мешан и постоји фазна прелазна тачка у јединственом систему, а ова фазна прелазна тачка има одређена зависност од омјера слоја и зависност концентрације решења.
3. Систем ХПМЦ / ХПС-а има добру компатибилност, а велики број мезофаза присутан је у јединственом систему. У интермедијарној фази непрекидна фаза се распршена у распршеној фази у стању честица.
4. Дисперзована фаза ХПС у ХПМЦ матрици је показала сличан сферни облик при различитим концентрацијама; ХПМЦ је показао неправилну морфологију у ХПС матрици, а неправилност морфологије се повећавала са повећањем концентрације.
5. Утврђен је однос између микроструктуре, фазног прелаза, транспарентности и механичких својстава ХПМЦ/ХПС композитног система. а. Најнижа тачка транспарентности система једињења је у складу са тачком фазног прелаза ХПМЦ из континуалне фазе у дисперзовану фазу и минималном тачком смањења затезног модула. б. Јангов модул и елонгација при прекиду опадају са повећањем концентрације раствора, што је узрочно повезано са морфолошком променом ХПМЦ из континуалне фазе у дисперговану фазу у систему једињења.

Укратко, макроскопска својства ХПМЦ/ХПС композитног система су уско повезана са његовом микроскопском морфолошком структуром, фазном транзицијом, раздвајањем фаза и другим феноменима, а својства композита могу се регулисати контролом фазне структуре и компатибилности композита. система.

Поглавље 5 Утицај степена супституције ХПС хидроксипропил на реолошка својства ХПМЦ/ХПС система једињења

Познато је да су мале промене хемијске структуре шкроба могу довести до драматичних промена у њеним реолошким својствима. Стога хемијска модификација нуди могућност да се побољша и контролише реолошка својства производа на бази шкроба [342]. Заузврат, савладавање утицаја хемијске структуре шкроба на његовим реолошким својствима, може боље да разуме структурална својства производа на бази шкроба и пружи основу за дизајн модификованих скроба са побољшаним функционалним својствима шкроба [235]. Хидроксипропил скроб је професионални модификовани скроб који се широко користи у области хране и медицине. Обично га припрема реакцијом етерификације у матичним шкробом пропилен оксидом под алкалним условима. Хидроксипропил је хидрофилна група. Увођење ових група у молекуларни ланац скроба може се сломити или ослабити интрамолекуларне водоничне везе које одржавају структуру гранула шкроба. Стога се физичкохемијска својства хидроксипропилског шкроба односе на степен супституције хидроксипропил група на њеном молекуларном ланцу [233, 235, 343, 344].

Многе студије су истражиле ефекат дипломе хидроксипропилне супституције на физикалнохемијско својство хидроксипропил скроб. Хан и др. Проучавао је ефекте хидроксипропил воштаног шкроба и хидроксипропил кукурузног шкровалаца на структури и ретроградирајуће карактеристике корејских грозничних пиринача. Студија је утврдила да хидроксипропилација може смањити температуру желатинизације скроб и побољшати капацитет дрвета са шкробом. Перформансе и значајно је инхибирала агент феномен шкроба у корејским грозничним пириначким колачима [345]. Каур ет ал. проучавао је ефекат хидроксипропилне супституције на физичкохемијско својство различитих сорти шкроба кромпира и утврдио да је степен хидроксипропилне супституције кромпира сорте варирао са различитим сортима и његов утицај на својства шкроба са великим величинама са великим величинама са великим величинама велике честице значајније; реакција хидроксипропилације узрокује многе фрагменте и жљебове на површини гранула са шкробом; Хидроксипропил супституција може значајно побољшати својства отицања, растворљивост на воду и растворљивост скроба у диметил сулфоксиду и побољшати шкроб транспарентност пасте [346]. ЛАВАЛ ЕТ АЛ. проучавао је ефекат хидроксипропилне супституције на својства слатког кромпира скроба. Студија је показала да су након хидроксипропил модификације, побољшани капацитет за отицање и растворљивост на води шкроба; Инхибирају се рекристализација и ретроградација изворног шкроба; Пробављивост је побољшана [347]. СЦХМИТЗ и др. Припремили хидроксипропил Тапиоца скроб и открили су да има већи капацитет отицања и вискозност, нижу стопу старења и већу стабилност смрзавања [344].

Међутим, мало је студија о реолоким својствима хидроксипропилског скроба, а ефекти хидроксипропил модификације на реолошка својства и гел својствене једињеве системе засноване на скроб, а до сада су ретко пријављени. Цхун ет ал. studied the rheology of low-concentration (5%) hydroxypropyl rice starch solution. Резултати су показали да је ефекат хидроксипропил модификације на стабилно-државној и динамичкој вискоелектристици раствора скроба био повезан са степеном замене, а мала количина хидроксипропил пропил супституције може значајно да промени реолошка својства решења Сцорцх решења; Коефицијент вискозности Скробним решењима опада с повећањем степена супституције, а температурна зависност његових реолошких својстава расте са повећањем дипломе хидроксипропил супституције. Износ смањује све већи степен замене [342]. Лее ет ал. проучавао је ефекат хидроксипропилне супституције на физичка својства и реолошка својства скроба слатког кромпира, а резултати су показали да се отеклина способност и растворљивост у води шкроба повећана са повећањем степена хидроксипропил супституције; Вредност енталпија опада са повећањем степена хидроксипропилне супституције; коефицијент вискозности, сложена вискозност, приносна стреса, сложена вискозност и динамички модул раствора скроба смањујући се уз повећање дипломе хидроксипропил супституције, индекс течности и фактора губитака и поражавају се са степеном хидроксипропилне супституције; Снага гела Сцорцх Лепила смањује се, повећава се стабилност смрзавања и ефекат синера се смањује [235].

У овом поглављу студиран је ефекат дипломе ХПС хидроксипропилне супституције на реолошка својства и гел својства ХПМЦ / ХПС-а ХПЦ / ХПС СОБЛЕ ГЕЛ ГЕЛ СОБЛЕ. Прелазна ситуација је од великог значаја за дубље разумевање односа између стварања структуре и реолошка својства. Поред тога, механизам гелатирања ХПМЦ / ХПС-а системског једињења за хлађење хлађења је прелиминарно расправљао, како би се омогућило неке теоријске смернице за остале сличне системе за хлађење топлоте.

5.1 Материјали и опрема

5.1.1 Главни експериментални материјали

5.1.2 Главни инструменти и опрема

5.2 Експериментална метода

Припремљени су 15% раствори ХПМЦ/ХПС једињења са различитим односима мешања (100/0, 50/50, 0/100) и ХПС са различитим степеном хидроксипропилне супституције (Г80, А939, А1081). Методе припреме А1081, А939, ХПМЦ и њихових раствора једињења приказани су у 2.2.1. Г80 и раствори његових једињења са ХПМЦ се желатинишу мешањем у условима од 1500пси и 110°Ц у аутоклаву, јер Г80 Нативни скроб има високу амилозу (80%), а температура желатинизације је виша од 100°Ц, што се не може постигнуто оригиналном методом желатинизације у воденом купатилу [348].

5.2.2 Реолошка својства раствора ХПМЦ/ХПС једињења са различитим степеном ХПС хидроксипропил супституције

Исто као 2.2.2.1

Коришћена је стезаљка за паралелне плоче пречника 60 мм, а размак плоча је подешен на 1 мм.

1. Постоји метода испитивања пре смицања и три степена Тхикотропија. Исто као 2.2.2.2.
2. Метода испитивања протока без претходног смицања и тиксотропне прстенасте тиксотропије. Температура испитивања је 25 °Ц, а. Смицање при растућој брзини, опсег брзине смицања 0-1000 с-1, време смицања 1 мин; б. Константно смицање, брзина смицања 1000 с-1, време смицања 1 мин; ц. Смањена брзина смицања, опсег брзине смицања је 1000-0с-1, а време смицања је 1 мин.

5.2.2.3 Метода испитивања режима осциловања

Коришћена је паралелна плоча пречника 60 мм, а размак плоча је подешен на 1 мм.

1. Варнирање променљивих деформација. Температура испитивања 25 ° Ц, фреквенција 1 Хз, деформација 0,01-100%.
2. Скенирање температуре. Фреквенција 1 Хз, деформација 0,1%, а. Процес грејања, температура 5-85 ° Ц, брзина грејања 2 ° Ц / мин; б. Процес хлађења, температура 85-5 ° Ц, брзина хлађења 2 ° Ц / мин. Око узорка се користи силиконско заптивање уља да би се избегла губитак влаге током тестирања.
3. Фреквенцијско пометање. Варијација 0,1%, фреквенција 1-100 рад / с. Тестови су изведени на 5 ° Ц и 85 ° Ц, односно равнотежа на тестној температури током 5 минута пре тестирања.

Однос између модула складишта Г "и губитак модула г" полимера раствора и угаоне фреквенције ω следи законодавство снаге:

где су н′ и н″ нагиби лог Г′-лог ω и лог Г″-лог ω, респективно;

Г0′ и Г0″ су пресеци лог Г′-лог ω и лог Г″-лог ω, респективно.

5.2.3 Оптички микроскоп

5.2.3.1 Принцип инструмента

Исто као 4.2.3.1

3% 5: 5 ХПС сложени раствор је извађен на различитим температурама од 25 ° Ц, 45 ° Ц и 85 ° Ц, пао је на стакленој клизачи која се чува на истој температури и баца се у танки филм. раствор слојева и осушен на истој температури. The films were stained with 1% iodine solution, placed in the field of light microscope for observation and photographed.

5.3.1 Анализа вискозности и обрасца протока

5.3.1.1 Метода испитивања протока без пред-смицања и тикотропног прстена Тхикотропи

Using the flow test method without pre-shearing and the thixotropic ring thixotropic method, the viscosity of HPMC/HPS compound solution with different degrees of hydroxypropyl substitution HPS was studied. Резултати су приказани на слици 5-1. Може се видети са цифре да вискозност свих узорака показује опадајући тренд уз пораст стопе смицања под деловањем силе смицања, показујући одређени степен појаве проређивања смицања. Већина високо-концентрацијских полимерних решења или топиња подвргава се снажном растављању и молекуларном преуређивању под смицањем, чиме се показује псеудопластично-понашање течности [305, 349, 350]. Међутим, ракетни степени диплома од сложених раствора ХПМЦ / ХПС-а са различитим дипломима хидроксипропил супституције су различити.

Слика 5-1 Вискозитет у односу на брзину смицања раствора ХПС/ХПМЦ са различитим степеном хидропропилне супституције ХПС-а (без претходног смицања, чврсти и шупљи симболи представљају процес повећања и опадања брзине, респективно)

Може се видети са цифре да је вискозност и смицајни степен чистог ХПС узорка виши од оних узора ХПМЦ / ХПС сложеног узорка, док је степен проређивања растварања ХПМЦ раствора најнижа, углавном зато што је вискозност ХПС-а На ниској температури је знатно већа од ХПМЦ-а. In addition, for the HPMC/HPS compound solution with the same compound ratio, the viscosity increases with the HPS hydroxypropyl substitution degree. This may be because the addition of hydroxypropyl groups in starch molecules breaks the intermolecular hydrogen bonds and thus leads to the disintegration of starch granules. Хидроксипропилација је значајно смањила појаву стајања шкроба, а појава пензија матичног шкроба била је најочитија. Уз континуирано повећање степена хидроксипропил супституције, степен проређивања шљака ХПС-а постепено се смањио.

Сви узорци имају Тхикотропне прстенове на кривуљи стриво скуше стреса, што указује да сви узорци имају одређени степен Тхикотропије. Тхикотропна чврстоћа представља величину подручја Тхикотропног прстена. Што више Тхикотропни узорак је [351]. Индекс протока Н и коефицијент вискозности К раствором узорка може израчунати закон о стругу Оствалд-де Ваеле (види једначину (2-1)).

Табела 5-1 Индекс понашања протока (Н) и индекс конзистенција течности (К) током пораста процеса све веће стопе и смањење стопе и подручја тхикотропије и подручја раствора ХПС / ХПМЦ са различитим хидропропил супституционим степеном ХПС-а на 25 ° Ц

Табела 5-1 приказује индекс протока Н, коефицијент вискозности К и Тхикотропни прстен подручја ХПМЦ / ХПС сложених решења са различитим степенима хидроксипропил супституције ХПС у процесу повећања стригања и смањења смањује се. It can be seen from the table that the flow index n of all samples is less than 1, indicating that all sample solutions are pseudoplastic fluids. За систем једињења ХПМЦ / ХПС са истом ХПС-ом индекс протока хидроксипропил, повећава се повећањем садржаја ХПМЦ-а, што указује да додавање ХПМЦ-а чини сложено раствор показују јаче невтонианске карактеристике флуида. Међутим, уз пораст садржаја ХПМЦ-а, коефицијент вискозности КНТ-у се континуирано смањио, што указује да је додавање ХПМЦ смањио вискозност једињевог раствора, јер је коефицијент вискозности К пропорционалан вискозитет. Н вредност и К вредност чистих ХП-а са различитим дипломима хидроксипропил супституције у растућој фази мака смањене су с повећањем хидроксипропилске супституције, што указује да модификација хидроксипропилације може побољшати псеудопластичност шкроба и смањити вискозност скробних решења. Супротно томе, вредност Н повећава се повећањем степена замене у позорници за пакету, што указује да хидроксипропилација побољшава понашање течности невтонианског течности раствора након ширења велике брзине. Н ВРЕДНОСТ и К Вредност јединог система ХПМЦ / ХПС-а утицала су и ХПС хидроксипропилација и ХПМЦ, што је резултат њихове комбиноване акције. У поређењу са све већом фазом шиљаца, н вредности свих узорака у скраћеној фази скерирања постале су веће, док су К вредностима постале мање, што је показало да је вискозитет једињевог раствора смањен након брзине ширења и ширења брзине и Понашање невтонианског флуида једињевог раствора је побољшан. .

5.3.1.2 Метода шишања са претходним резањем и тростепена тиксотропна метода

Метода смицања са пред-смицањем коришћена је за проучавање промене вискозитета сложеног раствора ХПМЦ / ХПС са различитим степенима хидроксипропил супституције ХП-а са брзином смицања. Резултати су приказани на слици 5-2. Може се видети са цифре да ХПМЦ решење показује да скоро нема смицања, док остали узорак показују смицање прорјеђивања. То је у складу са резултатима добијеним методом шиљасте боје без пре-сечења. Такође се може видети са цифре да на ниским стопама смицања, високо хидроксипропил супституисани узорак показује висоравни место.

Слика 5-2 Вискозитет у односу на брзину смицања раствора ХПС/ХПМЦ са различитим степеном хидропропилне супституције ХПС-а (са претходним смицањем)

Вискозност нулте мађа (Х0), индекс протока (Н) и коефицијент вискозности (К) добијени у поставком приказани су у Табели 5-2. Из стола можемо видети да је за чисте узорке ХПС-а, н вредности добијене обе методе повећавају се са степеном замјене, што указује да се понашање чврстог на сличном положају Скроп раствор смањује јер је степен повећања супституције. Повећањем ХПМЦ садржаја, све су све показале тренд пада, што указује да је ХПМЦ смањио начин рада у чврстом чврстом стању. Ово показује да су квалитетни резултати анализе две методе доследне.

Упоређујући податке добијене за исти узорак у различитим методама испитивања, утврђује се да је вредност Н добијена након пре-сечења увек већа од оне која је добијена методом без пре-секс-а, што указује да је композитни систем добио прецизни систем -Слања метода је солидно као што је понашање ниже од онога мерено методом без пре-сечења. То је зато што је коначни резултат добијен у тесту без претходне мака заправо резултат комбинованог деловања брзине смицања и време смицања, док је метода испитивања са претходном смицањем прва елиминирајући тиксотропни ефекат на одређено време високе мачкање време. Стога ова метода може тачно да утврди појава прореда и карактеристике протока једињења.

Из табеле такође можемо видети да је за исти однос мешања (5:5), вредност н система за мешање близу 1, а претходно стрижено н расте са степеном хидроксипропилне супституције. Показује да је ХПМЦ континуирана фаза у систему једињења, а ХПМЦ има јачи ефекат на узорке скроба са ниским степеном хидроксипропилне супституције, што је у складу са резултатом да се вредност н повећава са повећањем степена супституције без претходног смицања, напротив. К вредности система једињења са различитим степеном супституције у две методе су сличне, и нема посебно очигледног тренда, док вискозитет нултог смицања показује јасан тренд опадања, јер је вискозитет нултог смицања независан од смицања. стопа. Интринзична вискозност може тачно одражавати својства саме супстанце.

Сл. 5-3 Три интервала Тхикотропија ХПС / ХПМЦ Бленд решења са различитим степеном хидропропила ХПС-а

Тростепена тиксотропна метода је коришћена за проучавање утицаја различитих степена хидроксипропилне супституције хидроксипропил скроба на тиксотропна својства система једињења. На слици 5-3 се може видети да у фази ниског смицања, вискозност раствора опада са повећањем садржаја ХПМЦ, а опада са повећањем степена супституције, што је у складу са законом вискозности нултог смицања.

Степен структурног опоравка након различитог времена у фази опоравка изражава се брзини опоравка вискозности ДСР, а метода израчуна приказује се у 2.3.2. Може се видети из табеле 5-2 да је у истом времену опоравка, ДСР од чистих ХП-а знатно нижи од оног чисте ХПМЦ-а, што је углавном зато што је ХПМЦ молекул чврсти ланац, а њено време опуштања је кратко време и њено време опуштања је кратко Структура се може вратити у кратком року. опоравити се. Док је ХПС флексибилан ланац, време опуштања је дугачко и опоравак структуре траје дуго. Повећањем степена супституције, ДСР чистих ХП-а опада са повећањем супституционе дипломе, што указује да хидроксипропилација побољшава флексибилност молекуларног ланца Скроб и чини време за опуштање ХП-а дуже. ДСР сложеног раствора је нижи од оног чисте ХПС и чистих ХПМЦ узорака, али уз повећање степена супституције ХПС хидроксипропил, повећава се ДСР сложеног узорка, што указује да се Тхикотропија јединог система повећава Повећање ХПС хидроксипропилне супституције. Смањује се с растућим степеном радикалне супституције, која је у складу са резултатима без пре-шишања.

Табела 5-2 Вискозитет нултог смицања (х0), индекс понашања течења (н), индекс конзистенције флуида (К) током повећања брзине и степен опоравка структуре (ДСР) након одређеног времена опоравка за ХПС/ХПМЦ раствор са различитим хидропропилом степен супституције ХПС-а на 25 °Ц

Укратко, тест стабилног сталног стања и тестирања пре сксквида и тикотропног прстена квалитативно анализирају узорке са великим разликама перформанси, али за једињења са различитим ХПС хидроксипропилским средствима са малим перформансама Резултати решења су у супротни Реални резултати, јер су измерени подаци свеобухватни резултати утицаја брзине смицања и време смицања и не могу заиста одражавати утицај једне променљиве.

5.3.2 Линеарно вискоеластично подручје

Добро је познато да је за хидрогелове модул складиштења Г′ одређен тврдоћом, јачином и бројем ефективних молекулских ланаца, а модул губитка Г′′ је одређен миграцијом, кретањем и трењем малих молекула и функционалних група. . Одређује се потрошњом енергије трења као што су вибрације и ротација. Знак постојања пресека модула складиштења Г′ и модула губитка Г″ (тј. тан δ = 1). Прелазак из раствора у гел назива се тачка гела. Модул складиштења Г′ и модул губитка Г″ се често користе за проучавање понашања гелирања, брзине формирања и структурних особина структуре мреже гела [352]. Они такође могу одражавати развој унутрашње структуре и молекуларну структуру током формирања структуре мреже гела. интеракција [353].

Слика 5-4 приказује кривуље померања соја ХПМЦ / ХПС сложених решења са различитим степенима хидроксипропил супституције ХП-а на фреквенцији 1 Хз и опсег напрезања од 0,01% -100%. Може се видети са цифре да у доњем делу деформације (0,01-1%), сви узорци осим ХПМЦ-а су Г '> Г ", показујући гел државу. За ХПМЦ, Г 'је у целом стању, променљив распон је увек мањи од Г ", што указује да је ХПМЦ у стању решења. Поред тога, зависност деформације вискоелектристика различитих узорака је другачија. За узорак Г80, учесталост зависност од вискоелектранистичности је очигледнија: када је деформација већа од 0,3%, може се видети да се Г "постепено смањује, праћено значајним повећањем Г". повећати, као и значајан пораст Тан Δ; и пресијецају се када износ деформације 1,7%, што указује на то да је мрежна структура ГЕЛ Г80 озбиљно оштећена након што износ деформације прелази 1,7%, а налази се у држави раствора.

Слика 5-4 Модул складиштења (Г′) и модул губитка (Г″) у односу на деформацију за мешавине ХПС/ХПМЦ са различитим степеном хидропропилне супституције ХПС-а (Чврсти и шупљи симболи представљају Г′ и Г″, респективно)

Слика 5-5 тан δ у односу на сој за раствор мешавине ХПМЦ/ХПС са различитим степеном хидропропилне супституције ХПС-а

Може се видети са цифре да је линеарни вискоеластични регион чисте ХПС очигледно сужен са смањењем степена хидроксипропилне супституције. Другим речима, како се ХПС хидроксипропил степен супституције повећава, значајне промене у тан δ кривој имају тенденцију да се појаве у опсегу веће количине деформације. Конкретно, линеарна вискоеластична област Г80 је најужа од свих узорака. Стога се линеарни вискоеластични регион Г80 користи за одређивање

Критеријуми за одређивање вредности променљиве деформације у следећој серији испитивања. За систем једињења ХПМЦ/ХПС са истим односом мешања, линеарни вискоеластични регион се такође сужава са смањењем степена хидроксипропилне супституције ХПС-а, али ефекат скупљања степена хидроксипропилне супституције на линеарни вискоеластичан регион није тако очигледан.

5.3.3 Вискоеластична својства током грејања и хлађења

Динамична вискоеластична својства ХПМЦ / ХПС сложених раствора ХП-а са различитим степеном хидроксипропилне супституције приказане су на слици 5-6. Као што се може видети са цифре, ХПМЦ излаже четири фазе током процеса грејања: Почетна подручја висоравни, две фазе које формирају структуру и регион задње висоравни. На почетној висоравни фази, Г '<Г ", вредности Г' и Г" су мале и имају тенденцију да се мало смањују уз пораст температуре, показујући заједничко течно вискоеластично понашање. Термичка гелатирање ХПМЦ има две различите фазе формирања структуре која је ограничена раскрсницом Г 'и Г "(то јест, прелазна тачка решења, око 49 ° Ц), која је у складу са претходним извештајима. Доследно [160, 354]. At high temperature, due to hydrophobic association and hydrophilic association, HPMC gradually forms a cross-network structure [344, 355, 356]. In the plateau region of the tail, the values of G′ and G″ are high, which indicates that the HPMC gel network structure is fully formed.

Ове четири фазе ХПМЦ-а изгледају секвенцијално обрнутим редоследом док температура опада. Пресек Г 'и Г "се помера до региона ниске температуре на око 32 ° Ц током фазе расхладне воде, што може бити последица хистерезе [208] или ефекат кондензације ланца на ниској температури [355]. Similar to HPMC, other samples during the heating process There are also four stages in, and the reversible phenomenon occurs during the cooling process. Међутим, са цифре се може видети да Г80 и А939 показују поједностављени процес без раскрснице између Г 'и Г ", а крива Г80 се чак не појављује. Подручје платформе са задње стране.

За чисте ХПС, виши степен хидроксипропилне супституције може пребацити и почетне и коначне температуре формације гела, посебно почетне температуре, што је 61 ° Ц за Г80, А939 и А1081, респективно. , 62 ° Ц и 54 ° Ц. Поред тога, за узорке ХПМЦ / ХПС-а са истим омјером у количини, јер се степен супституције повећава, вредности г 'и г "обојице се смањују, што је у складу са резултатима претходних студија [357, 358]. Како се степен замене повећава, текстура гела постаје мекана. Стога хидроксипропилација прекида наручена структура домаћег шкроба и побољшава његову хидрофилизацију [343].

За узорке ХПМЦ/ХПС једињења, и Г′ и Г″ су се смањивали са повећањем степена ХПС хидроксипропилне супституције, што је било у складу са резултатима чистог ХПС. Штавише, са додатком ХПМЦ-а, степен супституције имао је значајан ефекат на Г "ефекат са г" постаје мање изражен.

Вискоеластичне криве свих ХПМЦ / ХПС композитних узорака показали су исти тренд, који је одговарао ХПС-у на ниској температури и ХПМЦ на високој температури. Другим речима, на ниској температури, ХПС доминира у висцоеластичним својствима сложеног система, док на високим температурама ХПМЦ одређује вискоеластична својства сложеног система. Овај резултат се углавном може приписати ХПМЦ-у. Конкретно, ХПС је хладан гел, који се мења од држава гела до државе решења када је загревана; Напротив, ХПМЦ је врући гел, који постепено формира гел са повећањем структуре температуре мреже. За систем једињења ХПМЦ / ХПС-а на ниској температури, гел својства једињеног система углавном доприносе ХПС хладном гелу и на високом температури, на топлим температурама, гелатирање ХПМЦ доминира у јединственом систему.

Модул композитног система ХПМЦ / ХПС-а, како се очекивало, је између модули чистог ХПМЦ-а и чистих ХП-а. Штавише, сложен систем излаже Г '> Г "у целокупном опсегу за скенирање температуре, што указује да и ХПМЦ и ХПС могу да формирају интермолекуларне водоничне везе са молекулама воде, односно могу да формирају и интермолекуларне водоничне везе једна са другом. Поред тога, на кривуље за губитак фактора, сви сложени системи имају Тан Δ врхунац на око 45 ° Ц, што указује да се у сложеном систему догодио континуирани транзит фазе. This phase transition will be discussed in the next 5.3.6. Наставите дискусију.

5.3.4 Утицај температуре на вискозитет једињења

Разумевање ефекта температуре на реолошка својства материјала важно је због широког спектра температура које се могу појавити током обраде и складиштења [359, 360]. У опсегу од 5 ° Ц - 85 ° Ц, ефекат температуре на сложеној вискозидности ХПМЦ / ХПС сложених решења са различитим степеном хидроксипропил супституције ХПС је приказан на слици 5-7. Са слике 5-7 (а), може се видети да се сложена вискозност чистих ХП-а значајно смањује уз пораст температуре; Вискозност чистог ХПМЦ-а благо се смањује од почетног на 45 ° Ц уз пораст температуре. побољшати.

Кривуље вискозности свих узорка једињења показали су сличне трендове са температуром, прво смањењем све веће температуре, а затим повећавају све већу температуру. In addition, the viscosity of the compounded samples is closer to that of HPS at low temperature and closer to that of HPMC at high temperature. This result is also related to the peculiar gelation behavior of both HPMC and HPS. Кривуља вискозности сложеног узорка показала је брзи прелаз на 45 ° Ц, вероватно због фазне транзиције у систему ХПМЦ / ХПС. Међутим, вриједи напоменути да је вискозитет Г80 / ХПМЦ 5: 5 сложеног узорка високе температуре веће од оног од чистих ХПМЦ-а, који је углавном због веће унутрашњу вискозност Г80 на високом температури [361]. Под истим омјеном смеће, једињење вискозности системског система опада са повећањем степена ХПС хидроксипропил супституције. Стога увођење хидроксипропил група у молекуле скроба може довести до ломљења интрамолекуларних водоничних веза у молекулама скроба.

Слика 5-7 Сложена вискозност у односу на температуру за ХПС / ХПМЦ Меша се са различитим хидроипропил супституционим степеном ХПС-а

Ефекат температуре на комплексни вискозитет ХПМЦ/ХПС система једињења је у складу са Аррхениус односом унутар одређеног температурног опсега, а комплексни вискозитет има експоненцијални однос са температуром. The Arrhenius equation is as follows:

Међу њима, η* је комплексни вискозитет, Па с;

А је константна, ПА С;

Т је апсолутна температура, К;

Р је гасна константа, 8,3144 Ј·мол–1·К–1;

Е је енергија активације, Ј·мол–1.

Уграђен према формули (5-3), крива вискозности-температуре у систему једињења може се поделити на два дела у складу са Тан Δ врх на 45 ° Ц; Једињење Систем на 5 ° Ц - 45 ° Ц и 45 ° Ц - 85 ° Вриједности активирања енергије Е и сталне а добијене постављеном положајем у распону Ц. године приказани су у Табели 5-3. Израчунате вредности активирања Енерги Е су између -174 кЈ · мол-1 и 124 кј · мол-1, а вредности константе А су између 6,24 × 10-11 па · с и 1,99 × 1028 па. Within the fitting range, the fitted correlation coefficients were higher (R2 = 0.9071 –0.9892) except for the G80/HPMC sample. Г80 / ХПМЦ узорак има нижи коефицијент корелације (Р2 = 0.4435) у температурном опсегу од 45 ° Ц - 85 ° Ц, што може бити последица инхерентне веће тврдоће Г80 и брже тежине у поређењу са осталим брзином кристализације ХПС [ 362]. Ова некретнина Г80 чини је вероватнијим да ће формирати не хомогене једињења када је сложена са ХПМЦ-ом.

У температурном опсегу од 5 ° Ц - 45 ° Ц, вредност ХПМЦ / ХПС композитног узорка је нешто нижа од оне чисте ХП-а, што може бити последица интеракције између ХПС-а и ХПС-а. Смањите температуру зависност вискозности. Вредност производа чисте ХПМЦ је већа од осталих узорака. Енергије за активирање свих узорака који садрже скроб биле су ниске позитивне вредности, што указују на то на нижим температурама, смањење вискозности са температуром је мање изражено, а формулације су показале текстуру сличне шкробу.

Табела 5-3 Параметри Арренијусове једначине (Е: енергија активације; А: константа; Р2: коефицијент детерминације) из једначине (1) за мешавине ХПС/ХПМЦ са различитим степенима хидроксипропилације ХПС-а

Међутим, у вишем температурном опсегу од 45 °Ц – 85 °Ц, Е вредност се квалитативно променила између чистог ХПС и ХПМЦ/ХПС композитних узорака, а Е вредност чистих ХПС је била 45,6 кЈ·мол−1 – У опсегу од 124 кЈ·мол−1, Е вредности комплекса су у опсегу од -3,77 кЈ·мол−1– -72,2 кЈ·мол−1 . Ова промена показује снажан ефекат ХПМЦ на енергију активације комплексног система, пошто је Е вредност чистог ХПМЦ -174 кЈ мол−1. Е вредности чистог ХПМЦ и сложеног система су негативне, што указује да на вишим температурама, вискозитет расте са повећањем температуре, а једињење показује текстуру понашања налик ХПМЦ.

Ефекти ХПМЦ-а и ХПС на сложеној вискозидности ХПМЦ / ХПС сложених система на високом температури и ниској температури су у складу са дискусијским вискоеластичним својствима.

5.3.5 Динамичка механичка својства

Слике 5-8 приказују фреквенцијске кривуље пометене на 5 ° Ц сложених раствора ХПМЦ / ХПС-а са различитим степеном хидроксипропилне супституције. Може се видети са слике да чисте ХПС излаже типично понашање попут чврстог на сличном чврстом стању (Г "> Г"), док је ХПМЦ понашање попут течности (Г '<г "). Све формулације ХПМЦ / ХПС-а изложене су чврсто понашање попут чврстог сличног. За већину узорака, и Г "и Г" повећавају се са све већом учесталошћу, што указује да је чврсто понашање попут чврстог материјала снажно.

ЧИСТИ ХПМЦ-ови показују јасну зависност од фреквенције које је тешко видети у чистим узорцима ХПС-а. Као што се очекивало, системски систем ХПМЦ / ХПС-а показао је одређени степен зависности од фреквенције. За све узорке који садрже ХПС, Н 'је увек нижи од Н ", а Г" показује јачу зависност од фреквенције од Г', што указује да су ови узорци еластичнији од вискозних [352, 359, 363]. Стога, наступ сложених узорака углавном одређују ХПС, што је углавном зато што ХПМЦ представља стање нижег раствора вискозности на ниској температури.

Табела 5-4 н′, н″, Г0′ и Г0″ за ХПС/ХПМЦ са различитим степеном хидропропилне супституције ХПС-а на 5 °Ц као што је одређено из једначина. (5-1) и (5-2)

Слика 5-8 Модул складиштења (Г′) и модул губитка (Г″) у зависности од фреквенције за мешавине ХПС/ХПМЦ са различитим степеном хидропропилне супституције ХПС-а на 5 °Ц

Pure HPMCs exhibit a clear frequency dependence that is difficult to see in pure HPS samples. As expected for the HPMC/HPS complex, the ligand system exhibited a certain degree of frequency dependence. За све узорке који садрже ХПС, н′ је увек ниже од н″, а Г″ показује јачу зависност фреквенције од Г′, што указује да су ови узорци еластичнији од вискозних [352, 359, 363]. Према томе, перформансе сложених узорака углавном су детерминисане ХПС-ом, што је углавном зато што ХПМЦ представља стање раствора нижег вискозитета на ниској температури.

Слике 5-9 приказују фреквенцијске криве померања ХПМЦ / ХПС сложених решења ХП-а са различитим степеном хидроксипропилне супституције на 85 ° Ц. Као што се може видети са цифре, све остале узорке ХПС-а осим А1081 изложени су типично чврсто понашање попут чврстог на слици. За А1081, вредности Г 'и Г "су врло блиске, а Г' је нешто мањи од Г", што указује да се А1081 понаша као течност.

This may be because A1081 is a cold gel and undergoes a gel-to-solution transition at high temperature. С друге стране, за узорке са истим омјером у положају, вредности Н ', Н "Г0' и Г0" (Табела 5-5) све смањене са повећањем дипломе хидроксипропил супституције, што указује да је хидроксипропилација смањила солидбу - like behavior of starch at high temperature (85°C). Конкретно, Н 'и Н "Г80 су близу 0, показујући снажно чврсто понашање на слично; Супротно томе, н 'и н "вредности А1081 су близу 1, што показује снажно понашање течности. Ови Н 'и Н "вредности су у складу са подацима за Г' и Г". Поред тога, као што се види са сликама 5-9, степен хидроксипропилне супституције може значајно побољшати учесталост зависност од ХП-а на високим температурама.

Сл. 5-9 Модул за складиштење (Г ') и модул за губитак (Г ") насупрот фреквенцији за ХПС / ХПМЦ Меша се са различитим степеном хидроипропил супституције ХПС на 85 ° Ц

Слике 5-9 показују да ХПМЦ показује типично чврсто понашање на сличној солиди (Г "> Г") на 85 ° Ц, који се углавном приписује својим термогелним својствима. Поред тога, Г 'и Г "ХПМЦ варира са фреквенцијом Повећање се није много променило, што указује да нема јасну зависност од фреквенције.

За једињени систем ХПМЦ / ХПС, вредности Н 'и Н-а су близу 0, а Г0' је знатно већа од Г0 (Табела "5-5), потврђујући њено чврсто понашање попут чврстог чврстог чврстог чврстог на сличном чврстом стању. С друге стране, већа хидроксипропил супституција може померити ХПС из чврстог понашања налик на течност, појаве који се не јавља у условним решењима. Поред тога, за систем једињења који се додаје помоћу ХПМЦ-а, уз повећање учесталости, како је и Г 'и Г "остало релативно стабилно, а вредности Н' и Н" били су близу оних ХПМЦ-а. Сви ови резултати указују на то да ХПМЦ доминира у висцоеластичности сложеног система на високој температури од 85 ° Ц.

5.3.6 Морфологија композитног система ХПМЦ / ХПС-а

Фазна транзиција ХПМЦ / ХПС сложеног система проучавала је оптички микроскоп обојени у јодину. The HPMC/HPS compound system with a compound ratio of 5:5 was tested at 25 °C, 45 °C and 85 °C. Слике Слике Светлосних микроскопа приказане су на сликама 5-10. Може се видети са цифре да је након бојења са јодом, фаза ХПС оборила у тамнију боју, а ХПМЦ фаза приказује светлију боју јер не може да обоји јод. Стога се могу јасно разликовати две фазе ХПМЦ / ХПС-а. На вишим температурама се повећава површина тамних региона (фаза ХПС-а) и подручје светлих региона (ХПМЦ фаза) опада. Конкретно, на 25 ° Ц, ХПМЦ (светла боја) је континуирана фаза у композитном систему ХПМЦ / ХПС-а, а мала сферна фаза ХПС-а (тамне боје) се расипа у континуираној фази ХПМЦ-а. Супротно томе, на 85 ° Ц, ХПМЦ је постала врло мала и неправилно обликована диспергована фаза раштркана у континуираној фази ХПС-а.

Слика 5-8 Морфологије обојених 1:1 ХПМЦ/ХПС мешавина на 25 °Ц, 45 °Ц и 85 °Ц

Са повећањем температуре, требало би да постоји прелазна тачка фазне морфологије континуалне фазе од ХПМЦ до ХПС у систему једињења ХПМЦ/ХПС. У теорији, то би требало да се деси када су вискозитет ХПМЦ и ХПС исти или веома сличан. Као што се може видети са микрографије од 45 ° Ц на сликама 5-10, типично "морски острво" фазни дијаграм се не појављује, већ се примећује ко-континуирана фаза. Ово запажање такође потврђује чињеницу да је фазна транзиција континуиране фазе можда дошло на врхунску врху у току кривуље за дисипацију која се дисипација дискусирала у 5.3.3.

Такође се може видети са цифре да на ниској температури (25 ° Ц) неки делови тамне ХПС дисперговане фазе показују одређени степен светле боје, што може бити, јер део ХПМЦ фазе постоји у фази ХПС-а у ХПС-у облик распршене фазе. средњи. Случајно, на високој температури (85 ° Ц), неке мале тамне честице дистрибуирају се у дистрибуираној фази ХПМЦ-а, а ове мале тамне честице су континуирана фазна ХПС. Ова запажања сугерирају да одређени степен мезофазе постоји у систему ХПМЦ-ХПС сложеном систему, тако што указује на то да ХПМЦ има одређену компатибилност са ХПС-ом.

5.3.7 Шематски дијаграм фазног прелаза ХПМЦ/ХПС система једињења

На основу класичног реолошког понашања полимерних решења и композитних гел бодова [216, 232] и поређење је у раду о принципу дискусираних у партији, принципијев модел структурне трансформације хПМЦ / ХПС комплекса са температуром, као што је приказано на Сл. . 5-11.

Слика 5-11 шематских структура сол-гела транзиције ХПМЦ (А); ХПС (Б); и ХПМЦ / ХПС (Ц)

Понашање гела ХПМЦ-а и његов повезан механизам за транзицију решења - много је проучаван [159, 160, 207, 208]. Један од широко прихваћених је да ХПМЦ ланци постоје у раствору у облику збирних пакета. Ови кластери су међусобно повезани тако што се омотавају неке несупституисане или штедљиво растворљиве целулозне структуре и повезане су на густо супституисане регионе хидрофобним агрегацијом метилних група и хидроксилних група. На ниској температури, молекули воде формирају конструкције попут кавеза изван метил хидрофобних група и структуре воде изван хидрофилних група, као што су хидроксилне групе, спречавајући ХПМЦ да формира мрежне везе са мрежама за уметање мешања водоничних веза на ниским температурама. Како се температура повећава, ХПМЦ апсорбује енергију и ови кавез за воду и структуре воде у воду су сломљене, што је кинетика транзиције гела за раствор. Руптура воденог кавеза и љуске воде излаже метил и хидроксипропил групе воденом окружењу, што резултира значајним повећањем слободне запремине. На вишој температури, због хидрофобног удружења хидрофобних група и хидрофилног удружења хидрофилних група, тродимензионална мрежа гела коначно се формира, као што је приказано на слици 5-11 (а).

Након шкроба гелатинизације, амилоза се раствара од гранула скроба како би формирала шупљу јединствену структуру, која је непрекидно рана и коначно представља стање случајних завојница. Ова структура за једноструку хелик формира хидрофобну шупљину на унутрашњој страни и хидрофилној површини споља. Ова густа структура шкроба делује бољом стабилношћу [230-232]. Стога ХПС постоји у облику променљивих случајних завоја са неким испруженим спиралним сегментима у воденом раствору на високој температури. Како се температура смањује, водонични обвезнице између ХПС-а и молекула воде су сломљене и изгубљене је везана вода. Коначно, формирана је тродимензионална мрежа мреже због формирања водоника између молекуларних ланаца, а формира се гел, као што је приказано на слици 5-11 (б).

Обично се, када се сложе две компоненте са врло различитим вискозитетима, висока компонента вискозности тежи да формира распршену фазу и распршена је у непрекидној фази компоненте ниске вискозности. На ниским температурама вискозност ХПМЦ је знатно нижа од оне ХП-а. Стога ХПМЦ формира континуирану фазу око фазе високе вискозности ХПС гел. На ивицама две фазе, хидроксилне групе на ХПМЦ ланцима губе део везне воде и формирају меморијске водоничне везе са молекуларним ланцима ХПС-а. Током процеса грејања, молекуларни ланци ХПС-а кретали су се због апсорпције довољно енергије и формирали су водоничне везе са молекулама воде, што је резултирало руптурама структуре гела. Истовремено, структура воде-кавеза и структура воде на ланцу ХПМЦ-а уништена су и постепено се рушила да би се изложиле хидрофилне групе и хидрофобне кластере. На високој температури, ХПМЦ формира структуру мреже гела због интермолекуларних водоничних обвезница и хидрофобне асоцијације и на тај начин се фаза високе вискозности распршена расипана у ХПС континуираној фази случајних завојница, као што је приказано на слици 5-11 (Ц). Стога су ХПС и ХПМЦ доминирали у реолошка својства, гел својства и фазни морфологију композитних гелова на ниским и високим температурама.

Увођење хидроксипропил група у молекуле скроб пробија њену интерну наручену структуру интрамолекуларне водонике, тако да су гелатинизовани молекули за амилосе у натеченом и испруженом стању, што повећава ефикасну количину хидратације молекула и инхибира тенденцију молекула Скроб насумично у воденом раствору [362]. Стога су гломазна и хидрофилна својства хидроксипропила чине рекомбинацију молекуларних ланаца и формирање унакрсних региона тешко [233]. Стога, уз смањење температуре, у поређењу са домаћим скробом, ХПС има тенденцију да формира губитнику и мекшу мрежну структуру гела.

Повећањем степена хидроксипропилне супституције, у ХПС раствору се више налази у ХПС-у, које могу да формирају више интермолекуларних водоничних веза са ХПМЦ молекуларним ланцем на граници две фазе, чиме формирају једиљнију структуру. Поред тога, хидроксипропилација смањује вискозност скроба, што смањује разлику вискозности између ХПМЦ-а и ХПС-а у формулацији. Стога, фазна прелазна тачка у сложеном систему ХПМЦ / ХПС слом се на ниску температуру са повећањем ХПС хидроксипропил супституције. То се може потврдити нагли промјена вискозности са температуром реконституисаних узорака у 5.3.4.

5.4 Резиме поглавља

У овом поглављу су припремљени раствори ХПМЦ/ХПС једињења са различитим степеном супституције ХПС хидроксипропил-а, а реометром је испитан ефекат степена ХПС хидроксипропилне супституције на реолошка својства и својства гела ХПМЦ/ХПС система хладних и топлих гел једињења. Фазна дистрибуција ХПМЦ/ХПС хладног и топлог гел композитног система је проучавана анализом оптичког микроскопа бојењем јодом. Главни налази су следећи:

1. На собној температури, вискозитет и разређивање раствора ХПМЦ/ХПС једињења опадали су са повећањем степена ХПС хидроксипропилне супституције. Ово је углавном зато што увођење хидроксипропил групе у молекул скроба уништава његову интрамолекуларну структуру водоничне везе и побољшава хидрофилност скроба.
2. На собној температури, вискозност нулте мастила Х0, индекс протока Н и коефицијент вискозности К ХПМЦ / ХПС јединственим решењима на ХПМЦ и хидроксипропилација. Повећањем садржаја ХПМЦ-а, вискозност нулте смицања Х0 смањује се индекс протока Н повећава се и коефицијент вискозности К смањује се; Вискозност нулте смицања Х0, индекс протока Н и коефицијент вискозности К чистог ХПС-а Повећајте се са хидроксилом са повећањем степена пропилне супституције, постаје мањи; Али за једини систем, вискозност нулте смицања Х0 опада са повећањем степена супституције, док индекс протока Н и вискозност константно К повећавају уз пораст степена супституције.
3. Метода за стризање са пре-седиштем и тростепени тиксотропију могу тачно одражавати вискозност, својства протока и тикотропију једињевог раствора.
4. Линеарни вискоеластични регион система једињења ХПМЦ/ХПС се сужава са смањењем степена хидроксипропилне супституције ХПС-а.
5. У овом систему хладно-врућег гела, ХПМЦ и ХПС могу формирати континуиране фазе на ниским и високим температурама, респективно. This phase structure change can significantly affect the complex viscosity, viscoelastic properties, frequency dependence and gel properties of the complex gel.
6. Као диспергене фазе, ХПМЦ и ХПС могу одредити реолошка својства и гел својства ХПМЦ / ХПС сложених система на високим и ниским температурама. Висцоеластичне кривине сложених узорака ХПМЦ / ХПС-а били су у складу са ХПС-ом на ниској температури и ХПМЦ на високој температури.
7. The different degree of chemical modification of starch structure also had a significant effect on the gel properties. Резултати показују да сложена вискозност, модул за складиштење и модул за губитак смањују се уз повећање ХПС хидроксипропил супституције. Стога хидроксипропилација изворног шкроба може пореметити своју наручену структуру и повећати хидрофилизацију скроба, што резултира меком текстуром гела.
8. Хидроксипропилација може смањити понашање раствора скроба на ниској температури и понашање слично течности на високој температури. На ниским температурама, вредности н′ и н″ су постајале веће са повећањем степена ХПС хидроксипропилне супституције; На високом температури, н 'и н "вредности постале су мање са повећањем ХПС хидроксипропилске супституције.
9. Утврђен је однос између микроструктуре, реолошких својстава и својстава гела ХПМЦ/ХПС композитног система. Both the abrupt change in the viscosity curve of the compounded system and the tan δ peak in the loss factor curve appear at 45 °C, which is consistent with the co-continuous phase phenomenon observed in the micrograph (at 45 °C).

Укратко, ХПМЦ / ХПС ХОЛД-ХОТ ГЕЛ ЦОМПОСИТЕ СИСТЕМ ЕМОТСЕ СПЕЦИЈАЛНЕ МОРФОЛОГИЈА И СОФИЈЕНЦЕ ТЕМПЕРТУРНОВНЕ ТЕМПЕРТУРЕ. Кроз различите хемијске модификације скроба и целулозе, за развој и примену паметних материјала могу се користити ХПМЦ / ХПС хладни и хот гел

Из поглавља 5 се може видети да промена хемијске структуре компоненти у систему једињења одређује разлику у реолошким својствима, својствима гела и другим процесним особинама система једињења. Overall performance has a significant impact.

Ово поглавље се фокусира на утицај хемијске структуре компоненти на микроструктуру и макроскопска својства ХПМЦ/ХПС композитне мембране. У комбинацији са утицајем Поглавља 5 на реолошка својства композитног система, успостављена су реолошка својства ХПМЦ/ХПС композитног система – однос између својстава филма.

6.1.2 Главни инструменти и опрема

6.2 Експериментална метода

6.2.1 Припрема ХПМЦ/ХПС композитних мембрана са различитим нивоима ХПС хидроксипропил супституције

Укупна концентрација раствора једињења је 8% (в/в), однос ХПМЦ/ХПС једињења је 10:0, 5:5, 0:10, пластификатор је 2,4% (в/в) полиетилен гликол, јестиво композитни филм ХПМЦ/ХПС је припремљен методом ливења. За конкретан метод припреме, видети 3.2.1.

6.2.2 Микродомаин структура ХПМЦ / ХПС композитних мембрана са различитим ХПС-ом хидроксипропил замјене

6.2.2.1 Принцип анализе микроструктуре синхротронског зрачења под малим углом расејања рендгенских зрака

Мали анђео рендгенски ракеринг (САКС-ови) односи се на феномен расипања проузрокованог рендгенском снопом који је изразивао узорак под тестом у малом углу близу рендгенске греде. На основу наноскалне разлике у густини електрона између расипаке и околног медија, рендгенско ракерирање малог углова обично се користи у проучивању чврсте, колоидне и течне полимерне материјале у наноскалном распону. У поређењу са ширококутном рендгенском дифракционом технологијом, САКС-ови могу да добију структурне информације у већем обиму, што се може користити за анализу полимерних молекуларних ланаца, дугорочне структуре и фазне структуре и фазне структуре и фазне структуре и фазних дистрибуција сложених система полимера . Синцхротрон рендгенски извор светлости је нова врста извора светлости високих перформанси, која има предности високе чистоће, високе поларизације, уска импулса, високе светлине и високе колимације, тако да брже добије наноскале структурне информације о материјалима и тачно. Анализа СПЕКТС спектра измерене супстанце може квалитативно прибавити униформу густине у облаку електрона, униформност једнофазне густине облака електрона (позитивно одступање од Порода или Дебиеове теореме) и јасноћа двофазног интерфејса (негативно одступање од Порода) или Дебие'с Теорем). ), Сматрајући се самоистиницом (да ли има фракталне карактеристике), расипач дисперзирања (монодисперитет или полидиспертитет утврђен Гиуниер-ом) и друге информације, а расипач премијера, радијус гирације и просечни слој понављајућих јединица могу се такође квантитативно добити. Дебљина, просечна величина, четверотакну количину, специфична површина и остали параметри.

6.2.2.2 Метода испитивања

У Аустралијском центру за синхротронско зрачење (Клејтон, Викторија, Аустралија), светски напредни извор синхротронског зрачења треће генерације (флукс 1013 фотона/с, таласна дужина 1,47 А) коришћен је за одређивање структуре микро домена и других повезаних информација о композиту филм. Дводимензионални образац расејања тестног узорка је сакупљен детектором Пилатус 1М (површина 169 × 172 μм, величина пиксела 172 × 172 μм), а измерени узорак је био у опсегу од 0,015 < к < 0,15 А−1 ( к је вектор расипања) унутрашњим рендгенском кривуљом малог углова расељавања се добија са дводимензионалног обрасца расипања софтвером Сцаттербраин, а векторски вектор К и расипање угао 2 претвара се формулом И /, где је рендгенска таласна дужина. Сви подаци су унапред нормализовани пре анализе података.

6.2.3 Термогравиметријска анализа ХПМЦ/ХПС композитних мембрана са различитим степеном ХПС хидроксипропил супституције

6.2.3.1 Принцип термогравиметријске анализе

Исто као 3.2.5.1

6.2.3.2 Метода испитивања

6.2.4.1 Принцип анализе затезних својстава

Исто као 3.2.6.1

6.2.4.2 Метода испитивања

Види 3.2.6.2

Користећи ИСО37 стандард, исечен је на Сплине у облику думббелл-а, укупне дужине 35 мм, удаљеност између линија за означавање 12 мм и ширину 2 мм. Сви узорак испитивања били су уравнотежени на влажности 75% дуже од 3 д.

6.2.5 Пропусност кисеоника ХПМЦ / ХПС композитне мембране са различитим степенима ХПС хидроксипропил супституције

6.2.5.1 Принцип анализе пропустљивости кисеоника

6.2.5.2 Метода испитивања

6.3 Резултати и дискусија

6.3.1 Анализа кристалне структуре ХПМЦ/ХПС композитних филмова са различитим степеном ХПС хидроксипропилне супституције

Слика 6-1 приказује мали угао рендгенске распршивања спектра ХПМЦ / ХПС композитних филмова са различитим степенима ХПС хидроксипропил супституције. Може се видети са цифре да се у релативно великим опсегу од К> 0,3 А (2θ> 40), очигледне карактеристичне врхове појављују се у свим мембранским узорцима. Из рендгенског обрасца расипања чистог компонентног филма (Сл. 6-1А), чисти ХПМЦ има јак рендгенску карактеристику рендгенског разаражавања на 0.569 а, што указује да ХПМЦ има врхунац рендгенског разаражавања у широком углу регион од 7,70 (2θ> 50). Кристалне карактеристичне врхове, што указује да ХПМЦ овде има одређену кристалну структуру. И чисти А939 и А1081 филмски узорци показали су различит рендгенски расипни врх на 0,397, што указује да ХПС има кристални карактеристичан врхунац у ширококутном региону од 5,30, што одговара кристалном врху Б-типа Б-тип кристалног врха шкроба. То се може јасно видети са слике да А939 са ниском хидроксипропил супституцијом има већу вршну површину од А1081 са високом заменом. То је углавном зато што увођење хидроксипропилне групе у молекуларни ланац скроб прекида оригиналну наручену структуру молекула скроба, повећава потешкоће у преуређивању и умрежавање молекуларних ланаца са шкробом и смањује степен прекристализације сцристализације скрб. Повећањем степена супституције хидроксипропил групе, инхибиторни ефекат хидроксипропил групе на скристализацији је очигледнији.

Може се видети из рендгенског спектра малог углова распршивања композитних узорака (Сл. 6-1б) да су композитне филмове ХПМЦ-ХПС-а показале очигледне карактеристичне врхове на 0.569 и 0,397 а, што одговара 7,70 ХПМЦ кристала карактеристични врхови, респективно. Врхунска површина ХПС кристализације ХПМЦ / А939 композитног филма је значајно већа од ХПМЦ / А1081 композитног филма. Прехрана је потиснута, која је у складу са варијацијом врхунске површине кристализације ХПС-а са степеном хидроксипропил супституције у чистим компонентним филмовима. Кристални врхунска површина која одговара ХПМЦ-у на 7,70 за композитне мембране са различитим степенима ХПС хидроксипропилне супституције није се много променила. У поређењу са спектром чистим компонентним узорцима (Сл. 5-1а), подручја кристализације ХПМЦ кристализације и ХПС кристализације врхова композитних узорака смањена су, што је то указивало кроз комбинацију два, ХПМЦ и ХП-а, и за ХПМЦ и ХП друга група. The recrystallization phenomenon of the film separation material plays a certain inhibitory role.

Слика 6-1 САКСС спектри ХПМЦ/ХПС мешавина филмова са различитим степеном хидроксипропил супституције ХПС-а

In conclusion, the increase of HPS hydroxypropyl substitution degree and the compounding of the two components can inhibit the recrystallization phenomenon of HPMC/HPS composite membrane to a certain extent. Повећање степена хидроксипропилне супституције ХПС-а углавном је инхибирало рекристализацију ХПС-а у композитној мембрани, док је двокомпонентно једињење играло извесну инхибиторну улогу у рекристализацији ХПС-а и ХПМЦ-а у композитној мембрани.

6.3.2 Анализа самосличне фракталне структуре ХПМЦ/ХПС композитних мембрана са различитим нивоима ХПС хидроксипропилне супституције

Просечна дужина ланца (Р) молекула полисахарида као што су молекули са шкробом и молекули целулозе је у опсегу од 1000-1500 НМ, а К је у опсегу од 0,01-0,1 А-1, са КР >> 1. Према КР >> 1. Поуз формула, филмски узорци полисахарида могу се видети однос између интензитета расипања малог углова и углу расипања је:

Међу њима, И(к) је и интензитет расејања Кс зрака под малим углом;

к је угао расејања;

α је нагиб порода.

Пород нагиба α је повезан са фракталном структуром. Ако је α <3, означава да је материјална структура релативно лабава, површина расипа је глатка и то је масовна фрактална и његова фрактална димензија Д = α; Ако 3 <α <4, она означава да је материјална структура густа и раседа је површина груба, што је површински фрактал, а његова фрактална димензија Д = 6 - α.

Слика 6-2 приказује ЛНИ (К) -ЛНК парцеле ХПМЦ / ХПС композитних мембрана са различитим степенима ХПС хидроксипропил супституције. Може се видети са цифре да сви узорци представљају самослову фракталну структуру у одређеном распону, а Пород падине α је мањи од 3, што указује да је композитни филм представља масовну фракталу, а површина композитног филма је релативно глатка. Масовне фракталне димензије композитних мембрана ХПМЦ / ХПС са различитим степеном ХПС хидроксипропилне супституције приказане су у Табели 6-1.

For the HPMC/A939 compound system, the fractal dimension of HPS is higher than that of HPMC, which is because the starch recrystallizes, and a more ordered structure is formed between the molecular chains, which leads to the self-similar structure in the membrane . High density. The fractal dimension of the compound sample is lower than that of the two pure components, because through compounding, the mutual binding of the molecular segments of the two components is hindered by each other, resulting in the density of self-similar structures decreases. In contrast, in the HPMC/A1081 compound system, the fractal dimension of HPS is much lower than that of HPMC. This is because the introduction of hydroxypropyl groups in starch molecules significantly inhibits the recrystallization of starch. The self-similar structure in the wood is more-loose. At the same time, the fractal dimension of the HPMC/A1081 compound sample is higher than that of pure HPS, which is also significantly different from the HPMC/A939 compound system. Self-similar structure, the chain-like HPMC molecules can enter the cavity of its loose structure, thereby improving the density of the self-similar structure of HPS, which also indicates that HPS with high hydroxypropyl substitution can form a more uniform complex after compounding with HPMC. састојци. From the data of rheological properties, it can be seen that hydroxypropylation can reduce the viscosity of starch, so during the compounding process, the viscosity difference between the two components in the compounding system is reduced, which is more conducive to the formation of a homogeneous compound.

Сл. 6-2 ЛНИ (К) -ЛНК обрасци и његове фитне криве за ХПМЦ / ХПС Бленд Филмс са разним хидроксипропил супституционим степеном ХПС-а

Табела 6-1 Фрактални параметри структуре ХПС/ХПМЦ филмова мешавине са различитим степеном хидроксипропил супституције ХПС-а

For the composite membranes with the same compounding ratio, the fractal dimension also decreases with the increase of the substitution degree of hydroxypropyl group. The introduction of hydroxypropyl into the HPS molecule can reduce the mutual bonding of polymer segments in the compound system, thereby reducing the density of the composite membrane; HPS with high hydroxypropyl substitution has better compatibility with HPMC, Easier to form uniform and dense compound. Therefore, the density of the self-similar structure in the composite membrane decreases with the increase of the substitution degree of HPS, which is the result of the joint influence of the substitution degree of HPS hydroxypropyl and the compatibility of the two components in the composite система.

6.3.3 Анализа термичке стабилности ХПМЦ / ХПС композитних филмова са различитим ХПС-ом хидроксипропил замјене

Термогравиметријски анализатор је коришћен за тестирање топлотне стабилности ХПМЦ / ХПС јестивих композитних филмова са различитим степеном хидроксипропилне супституције. Слика 6-3 приказује термогравиметријску кривуљу (ТГА) и његову кривуљи мршавих брзина (ДТГ) композитних филмова са различитим степеном хидроксипропил супституције ХПС-а. Може се видети из криве ТГА на слици 6-3 (а) да су композитни мембрански узорци са различитим дипломима ХПС хидроксипропил супституције. Постоје две очигледне фазе термогравиметријске промене са повећањем температуре. First, there is a small weight loss stage at 30~180 °C, which is mainly caused by the volatilization of the water adsorbed by the polysaccharide macromolecule. There is a large weight loss phase at 300~450 °C, which is the real thermal degradation phase, mainly caused by the thermal degradation of HPMC and HPS. It can also be seen from the figure that the weight loss curves of HPS with different degrees of hydroxypropyl substitution are similar and significantly different from those of HPMC. Између две врсте кривих мршављења за мршављење за чисте ХПМЦ и чисте узорке ХПС-а.

Из ДТГ кривина на слици 6-3 (б), то се може видети да су термичке разградње температуре чистих ХП-а са различитим степенима хидроксипропилне супституције врло блиске, а топлотна деградација врхунским температурама А939 и А081 узорака су 310 ° Ц и 305 ° Ц, односно топлотна деградација Врхунска температура чистих ХПМЦ узорака је значајно већа од оне ХП-а, а врхунска температура је 365 ° Ц; Композитни филм ХПМЦ / ХПС има два врхова топлотне деградације на ДТГ кривини, што одговара топлотној деградацији ХПС-а и ХПМЦ-а. Карактеристични врхови, који указују на то да постоји одређени степен раздвајања фазе у композитном систему са композитним омјером од 5: 5, који је у складу са резултатима топлотног деградације композитног филма са композитним омјером 5: 5 у поглављу 3: 5 . Топлотна разградња Врхунска температура ХПМЦ / А939 Композитни филмски узорци били су 302 ° Ц и 363 ° Ц; Термичке деградације Врхунске температуре ХПМЦ / А1081 Композитни филмски узорци били су 306 ° Ц и 363 ° Ц, респективно. The peak temperatures of the composite film samples were shifted to lower temperatures than the pure component samples, which indicated that the thermal stability of the composite samples was reduced. For the samples with the same compounding ratio, the thermal degradation peak temperature decreased with the increase of the hydroxypropyl substitution degree, indicating that the thermal stability of the composite film decreased with the increase of the hydroxypropyl substitution degree. This is because the introduction of hydroxypropyl groups into starch molecules reduces the interaction between molecular segments and inhibits the orderly rearrangement of molecules. У складу је са резултатима да се густина само-сличних структура опада уз пораст степена хидроксипропилне супституције.

Слика 6-3 ТГА криве (а) и криве њихових деривата (ДТГ) (б) филмова мешавине ХПМЦ/ХПС са различитим степеном хидроксипропил супституције ХПС-а

6.3.4 Анализа механичких својстава ХПМЦ/ХПС композитних мембрана са различитим нивоима ХПС хидроксипропилне супституције

Слика 6-5 затезњава својства ХПМЦ / ХПС филмова са разним хидроксипропил супституционим степеном ХПС-а

Затезна својства ХПМЦ/ХПС композитних филмова са различитим нивоима ХПС хидроксипропилне супституције тестирана су анализатором механичких својстава на 25 °Ц и 75% релативне влажности. Слике 6-5 приказују модул еластичности (а), издужење при прекиду (б) и затезну чврстоћу (ц) композитних филмова са различитим степеном ХПС хидроксипропилне супституције. Са слике се може видети да је за систем једињења ХПМЦ/А1081, са повећањем садржаја ХПС, модул еластичности и затезна чврстоћа композитног филма постепено опадао, а издужење при кидању се значајно повећало, што је било у складу са 3,3. 5 средња и висока влажност. Резултати композитних мембрана са различитим односима мешања били су конзистентни.

За чисте ХПС мембране, и модул еластичности и затезна чврстоћа се повећавају са смањењем степена супституције ХПС хидроксипропилом, што сугерише да хидроксипропилација смањује крутост композитне мембране и побољшава њену флексибилност. Ово је углавном зато што са повећањем степена супституције хидроксипропила, хидрофилност ХПС-а расте, а структура мембране постаје лабавија, што је у складу са резултатом да фрактална димензија опада са повећањем степена супституције у малом углу Кс- тест расејања зрака. Међутим, елонгација при прекиду се смањује са смањењем степена супституције ХПС хидроксипропил групе, што је углавном зато што увођење хидроксипропил групе у молекул скроба може инхибирати рекристализацију скроба. Резултати су у складу са повећањем и смањењем.

За композитну мембрану ХПМЦ / ХПС-а са истим слојем, еластични модул мембранског материјала расте са смањењем степена хидроксипропилске супституције и затезне снаге и издужења и издужења у паузу и смањење степена супституције. It is worth noting that the mechanical properties of the composite membranes vary completely with the compounding ratio with the different degrees of HPS hydroxypropyl substitution. This is mainly because the mechanical properties of the composite membrane are not only affected by the HPS substitution degree on the membrane structure, but also by the compatibility between the components in the compound system. The viscosity of HPS decreases with the increase of the hydroxypropyl substitution degree, it is more favorable to form a uniform compound by compounding.

6.3.5 Анализа пропустљивости кисеоника ХПМЦ/ХПС композитних мембрана са различитим нивоима ХПС хидроксипропилне супституције

Оксидација изазвана кисеоником је почетна фаза на многе начине изазивања кварења хране, тако да јестиви композитни филмови са одређеним својствима баријере за кисеоник могу побољшати квалитет хране и продужити рок трајања хране [108, 364]. Због тога су мерене брзине преноса кисеоника ХПМЦ/ХПС композитних мембрана са различитим нивоима ХПС хидроксипропил супституције, а резултати су приказани на слици 5-6. Са слике се може видети да је пропустљивост кисеоника свих чистих ХПС мембрана много нижа од оне код чистих ХПМЦ мембрана, што указује да ХПС мембране имају боља својства баријере кисеоника од ХПМЦ мембрана, што је у складу са претходним резултатима. За чисте ХПС мембране са различитим степеном хидроксипропилне супституције, стопа преноса кисеоника расте са повећањем степена супституције, што указује да је то подручје где се повећава оптерећења кисеоника у мембранским материјалима. То је у складу са анализом микроструктуре малих угаоних рендгенских зрака да структура мембране постаје лабава уз пораст степена хидроксипропилне супституције, тако да канал за прокопирање кисеоника у мембранику постаје већи и кисеоник у мембрани прожима Како се површина повећава, брзина преноса кисеоника се такође постепено повећава.

Сл. 6-6 Пропусност кисеоника ХПС / ХПМЦ филмове са разним хидроксипропил супституционим степеном ХПС-а

За композитне мембране са различитим хПС-ом хидроксипропилске замене за хидроксипропил, стопа преноса кисеоника смањује се повећањем степена хидроксипропилне супституције. То је углавном зато што у систему 5: 5 ХПС постоји у облику распршене фазе у континуираној фази ниско-вискозности ХПМЦ, а вискозност ХП-а опада са повећањем дипломе хидроксипропил супституције. Што је мања разлика вискозитета, погоднији за формирање хомогеног једињења, то мучнији канал за продирање кисеоника у мембранском материјалу и мањи брзина преноса кисеоника.

6.4 Резиме поглавља

У овом поглављу, ХПМЦ / ХПС јестиви композитни филмови су припремљени ливењем ХПС-а и ХПМЦ са различитим степенима хидроксипропил супституције и додавањем полиетилен гликола као пластификатора. Ефекат различитих ХПС хидроксипропилских замена на кристалној структури и микродомаин структури композитне мембране проучавао је синхротронски зрачење мале рендгенске рендгенске рендгенске раке. Ефекти различитих ХПС-а хидроксипропилске замене за топлотну стабилност, механичка својства и пропусност киселих мембрана и њихових закона проучавао је термогравиметријски анализатор, механички тестер за испитивање и изопреживост кисеоника. Главни налази су следећи:

1. За ХПМЦ/ХПС композитну мембрану са истим односом мешања, са повећањем степена хидроксипропилне супституције, површина врха кристализације која одговара ХПС на 5,30 се смањује, док се површина врха кристализације која одговара ХПМЦ на 7,70 не мења много, што указује да се хидроксипропилација скроба може инхибирати рекристализацију скроба у композитном филму.
2. Compared with the pure component membranes of HPMC and HPS, the crystallization peak areas of HPS (5.30) and HPMC (7.70) of the composite membranes are reduced, which indicates that through the combination of the two, both HPMC and HPS can be effective in Композитне мембране. Рекристализација друге компоненте игра одређену инхибиторну улогу.
3. Све композитне мембране ХПМЦ / ХПС-а показале су самоличну масу фракталне структуре. За композитне мембране са истим односом једињења, густина материјала мембране се значајно смањила са повећањем степена хидроксипропилне супституције; ниска ХПС хидроксипропилна супституција Густина композитног мембранског материјала је знатно мања од густине двокомпонентног материјала, док је густина композитног мембранског материјала са високим ХПС хидроксипропилним степеном супституције већа од густине чисте ХПС мембране, што је углавном зато што се истовремено утиче на густину композитног мембранског материјала. Ефекат ХПС хидроксипропилације на смањење везивања полимерног сегмента и компатибилност између две компоненте система једињења.
5. Модул еластичности и затезна чврстоћа чисте ХПС мембране опадали су са повећањем степена ХПС хидроксипропилне супституције, док се растезање при кидању повећавало. Ово је углавном зато што хидроксипропилација инхибира рекристализацију скроба и чини композитни филм лабавијом структуром.
6. Еластични модул композитног филма ХПМЦ / ХПС-а смањен је са повећањем ХПС хидроксипропилске супституције, али затезања и издужење на паузи повећано је, јер механичка својства композитног филма није погођена ХПС хидроксипропил супституционом степену. Поред утицаја, такође је погођен компатибилношћу две компоненте јединог система.
7. Пропустљивост чистог ХПС за кисеоник расте са повећањем степена хидроксипропилне супституције, јер хидроксипропилација смањује густину аморфног региона ХПС и повећава површину пермеације кисеоника у мембрани; Композитна мембрана ХПМЦ / ХПС, пропусност кисеоника опада са повећањем степена хидроксипропил супституције, што је углавном зато што је хиперхидроксипропилирани ХПС са бољим компатибилношћу са ХПМЦ-ом, што доводи до повећане мучитељског канала за продирање кисеоника у композитну мембрану. Смањена пропустљивост кисеоника.

Горе наведени експериментални резултати показују да су макроскопска својства као што су механичка својства, термичка стабилност и пропустљивост за кисеоник композитних мембрана ХПМЦ/ХПС уско повезана са њиховом унутрашњом кристалном структуром и структуром аморфног региона, на које не утиче само ХПС хидроксипропил супституција, већ такође по комплексу. Утицај двокомпонентне компатибилности лигандних система.

1. Закључак

У овом раду се састављају топлотни гел ХПМЦ и хладни гел ХПС, а изграђен је систем ХПМЦ / ХПС хладног и врућег система Реверсе Гел-а. Концентрација раствора, омјер коефицијента и уклањање шиљаца систематски проучавају утицај реолошких својстава као што су вискозност, индекс вискозета, у комбинацији са механичким својствима, динамичким термомеханичким својствима, пропустињем кисеоника, пропустљивост кисеоника и топлотна стабилност Композитни филмови припремљени поступком ливења. Свеобухватна својства и бојење јода ведро компатибилност, фаза транзиција и фаза морфологија композитног система проучавана је оптичком микроскопијом, а основан је однос између микроструктуре и макроскопских својстава ХПМЦ / ХПС-а. Да би се контролисали својства композита контролом фазне структуре и компатибилност композитног система ХПМЦ / ХПС према односу између макроскопских својстава и микроморфолошке структуре композитног система ХПМЦ / ХПС композитног система. Проучавање ефеката хемијски модификоване ХП-ове са различитим степенима на реолошка својства, својства гела, микроструктуре и макроскопским својствима мембрана, однос између микроструктуре и макроскопских својстава ХПМЦ / ХПС-а ХПЦЦ / ХПС ГЕЛ систем ГЕЛ-а. Однос између њих двојице и физички модел основан је да би се разјаснили механизам гелатине и његове утицајне фактора и закона хладног и врућег гела у јединственом систему. Релевантне студије су извукле следеће закључке.

1. Промена односа мешања ХПМЦ/ХПС система једињења може значајно побољшати реолошка својства као што су вискозност, флуидност и тиксотропија ХПМЦ на ниским температурама. Даље је проучаван однос између реолошких својстава и микроструктуре система једињења. The specific results are as follows:

(1) At low temperature, the compound system is a continuous phase-dispersed phase “sea-island” structure, and the continuous phase transition occurs at 4:6 with the decrease of the HPMC/HPS compound ratio. Када је омјер смештаја висок (више ХПМЦ садржаја), ХПМЦ са ниском вискозбишћу је континуирана фаза, а ХПС је распршена фаза. For the HPMC/HPS compound system, when the low-viscosity component is the continuous phase and the high-viscosity component is the continuous phase, the contribution of the continuous phase viscosity to the viscosity of the compound system is significantly different. When the low-viscosity HPMC is the continuous phase, the viscosity of the compound system mainly reflects the contribution of the continuous-phase viscosity; Када је ХПС високе вискозности континуирана фаза, ХПМЦ јер ће диспергована фаза смањити вискозност високе вискозности ХПС. ефекат. Повећањем ХПС садржаја и концентрације раствора у јединственом систему, вискозност и смицавање проређивања једињеног система постепено се повећава, флуидност се смањила и побољшана је чврста понашање једињеног једињења. Вискозност и тикотропија ХПМЦ-а уравнотеже се формулацијом са ХПС-ом.

(2) За уређај за уклањање 5: 5 ХПМЦ и ХПС може формирати континуиране фазе на ниским и високим температурама, респективно. Ова фазна промена структуре може значајно утицати на сложену вискозност, вискоеластична својства, зависност од фреквенције и својства гела сложеног гела. Као диспергене фазе, ХПМЦ и ХПС могу одредити реолошка својства и гел својства ХПМЦ / ХПС сложених система на високим и ниским температурама. Висцоеластичне кривине сложених узорака ХПМЦ / ХПС-а били су у складу са ХПС-ом на ниској температури и ХПМЦ на високој температури.

(3) Утврђен је однос између микроструктуре, реолошких својстава и својстава гела ХПМЦ/ХПС композитног система. И нагла промена криве вискозитета сложеног система и тан делта врх у кривој фактора губитка појављују се на 45 °Ц, што је у складу са феноменом ко-континуиране фазе уоченим на микрографији (на 45 °Ц).

1. Проучавањем микроструктуре и механичких својстава, динамичких термомеханичких својстава, пропустљивости светлости, пропустљивости кисеоника и термичке стабилности композитних мембрана припремљених у различитим односима мешања и концентрацијама раствора, у комбинацији са технологијом оптичке микроскопије бојењем јодом, истраживање морфологије фазе, фазног прелаза и компатибилности комплекса су испитани и утврђена је веза између микроструктуре и макроскопских својстава комплекса. Конкретни резултати су следећи:

(2) Релативна влажност има значајан утицај на механичка својства ХПМЦ/ХПС композитних филмова, а степен њеног дејства расте са повећањем садржаја ХПС. При нижој релативној влажности, и модул еластичности и затезна чврстоћа композитних филмова су се повећавали са повећањем садржаја ХПС, а издужење при ломљењу композитних филмова било је знатно ниже него код филмова са чистим компонентама. Са повећањем релативне влажности, модул еластичности и затезна чврстоћа композитног филма су се смањили, а издужење при ломљењу значајно се повећало, а однос између механичких својстава композитног филма и односа мешања показао је потпуно супротан образац промене под различитим релативна влажност. Механичка својства композитних мембрана са различитим односима мешања показују пресек у различитим условима релативне влажности, што пружа могућност оптимизације перформанси производа у складу са различитим захтевима примене.

(3) Основан је однос између микроструктуре, фазе транзиције, транспарентности и механичких својстава композитног система ХПМЦ / ХПС композита. а. Најнижа тачка транспарентности једињеног система у складу је са фазном прелазном тачком ХПМЦ-а из континуиране фазе до распршене фазе и минималне тачке смањења затезног модула. б. Млади модул и издужење у паузи смањењу повећања концентрације раствора, што је узрочно повезано са морфолошком променом ХПМЦ-а из континуиране фазе до распршиве фазе у јединственом систему.

(4) Додавање ХПС-а повећава вијугавост канала за пермеацију кисеоника у композитној мембрани, значајно смањује пропустљивост мембране за кисеоник и побољшава перформансе баријере кисеоника ХПМЦ мембране.

1. Испитиван је утицај ХПС хемијске модификације на реолошке особине композитног система и свеобухватна својства композитне мембране као што су кристална структура, структура аморфног региона, механичка својства, пропустљивост кисеоника и термичка стабилност. Специфични резултати су следећи:

(1) Хидроксипропилација ХПС-а може смањити вискозност система једињења на ниској температури, побољшати флуидност раствора једињења и смањити појаву смицања; Хидроксипропилација ХПС-а може сузити линеарни вискоеластични регион јединог система, смањује температуру прелазног система ХПМЦ / ХПС сложеном системом и побољшају чврсту понашање јединог система једињења на ниској температури и флуидност на високим температурама.

(2) Хидроксипропилација ХПС-а и побољшање компатибилности две компоненте може значајно инхибирати прекристализацију скроба у мембрани и промовисати стварање лабаве самословне структуре у композитној мембрани. Увођење гломазних хидроксипропил група на молекуларном ланцу скроб ограничава међусобно везивање и уредно преуређивање оштећења ХПС молекуларних сегмената, што резултира формирањем више лабаве само-сличне структуре ХП-а. За сложен систем, повећање степена хидроксипропилне супституције омогућава ланац налик на ланцем налик на лабаву дио у шупљини ХП-а, што побољшава компатибилност сложеног система и побољшава густину само-сличне структуре ХП-а. Компатибилност једињеног система расте са повећањем степена супституције хидроксипропилне групе, која је у складу са резултатима реолошких својстава.

(3) Макроскопска својства као што су механичка својства, топлотна стабилност и пропусност кисеоника ХПМЦ / ХПС композитне мембране уско су повезане са његовом унутрашњом кристалном структуром и структуром аморфне регије. Комбиновани ефекат две ефекте компатибилности две компоненте.

1. Проучавањем утицаја концентрације раствора, температуре и хемијске модификације ХПС-а на реолошке особине система једињења, разматран је механизам гелирања ХПМЦ/ХПС инверзног система гел једињења са хладном топлотом. The specific results are as follows:

(1) Постоји критична концентрација (8%) у јединственом систему, испод критичне концентрације, ХПМЦ и ХПС постоје у независним молекуларним ланцима и фазним регионима; Када се достигне критична концентрација, фаза ХПС-а формира се у раствору као кондензат. ГЕЛ центар је микрогела структура која је повезана преплитањем ХПМЦ молекуларних ланаца; Изнад критичке концентрације, испреплетена је сложенија и интеракција је јача, а решење показује понашање слично ономе од топљења полимера.

(2) The complex system has a transition point of continuous phase with the change of temperature, which is related to the gel behavior of HPMC and HPS in the complex system. На ниским температурама вискозност ХПМЦ је значајно нижа од оне ХП-а, тако да ХПМЦ формира континуирану фазу око фазе високе вискозности ХПС гел. На ивицама две фазе, хидроксилне групе на ланцу ХПМЦ губе део њихове везујуће воде и формирају интермолекуларне водоничне везе са ХПС молекуларним ланцем. Током процеса грејања, молекуларни ланци ХПС-а кретали су се због апсорпције довољно енергије и формирали су водоничне везе са молекулама воде, што је резултирало руптурама структуре гела. У исто време, уништени су структуре воде и водене љуске на ХПМЦ ланцима и постепено су се поквариле да би се изложиле хидрофилне групе и хидрофобне кластере. На високој температури, ХПМЦ формира мрежну структуру гела због интермолекуларних хидрогенских обвезница и хидрофобне асоцијације и на тај начин постаје фаза високе вискозности диспергована у ХПС континуираној фази случајних завојница.

(3) Повећањем степена хидроксипропилне супституције ХПС-а, компатибилност система ХПМЦ / ХПС сложеног система, а температура прелазног фаза у јединственом систему прелази на ниску температуру. Повећањем степена хидроксипропилне супституције, у ХПС раствору се више налази у ХПС-у, које могу да формирају више интермолекуларних водоничних веза са ХПМЦ молекуларним ланцем на граници две фазе, чиме формирају једиљнију структуру. Hydroxypropylation reduces the viscosity of starch, so that the viscosity difference between HPMC and HPS in the compound is narrowed, which is conducive to the formation of a more homogeneous compound, and the minimum value of the viscosity difference between the two components moves to the low Температурни регион.

2. Иновационе тачке

1. Дизајнирајте и конструисати ХПМЦ / ХПС Хладно и топло једињењени систем гела, и систематски проучавају јединствена реолошка својства овог система, посебно концентрације јединственог раствора, коефицијента једињења, температуре и хемијске модификације компоненти. Закони утицаја реолошких својстава, својстава гела и компатибилности система једињења су даље проучавани, а фазна морфологија и фазни прелаз система једињења су даље проучавани у комбинацији са посматрањем оптичког микроскопа за бојење јода и микроморфолошким Структура једињеног система је основана - реолошка својства некретнине. По први пут, Аррхениусов модел је коришћен да би се уклопио закон формирања гела за хладне и вруће композитне гелове са реверзном фазом у различитим температурним опсегима.

2. Фазна дистрибуција, фазни прелаз и компатибилност ХПМЦ/ХПС композитног система су посматрани помоћу технологије анализе оптичког микроскопа за бојење јодом, а механичка својства транспарентности су установљена комбиновањем оптичких својстава и механичких својстава композитних филмова. Однос између микроструктуре и макроскопских својстава као што су својства-морфологија фазе и концентрација-механичка својства-морфологија фазе. It is the first time to directly observe the change law of the phase morphology of this compound system with compounding ratio, temperature and concentration, especially the conditions of phase transition and the effect of phase transition on the properties of the compound system.

3. САКСС је проучавао кристалну структуру и аморфну ​​структуру композитних мембрана са различитим ХПС хидроксипропилним степеном супституције, а о механизму гелирања и утицају композитних гелова се расправљало у комбинацији са реолошким резултатима и макроскопским својствима као што је пропустљивост за кисеоник композитних мембрана. Factors and laws, it was found for the first time that the viscosity of the composite system is related to the density of the self-similar structure in the composite membrane, and directly determines the macroscopic properties such as oxygen permeability and mechanical properties of the composite membrane, and establishes rheological properties-microstructure-membrane relationship between material properties.

3. Оутлоок

Теоретски аспекти:

1. Истражити ефекте различитих омјера банака ланца, молекуларне тежине и сорте ХП-а на реолошка својства, мембране својства, фазну морфологију и компатибилност јединог система и да истражују закон свог утицаја на механизам стварања гела система.
2. Истражите ефекте ХПМЦ степена хидроксипропилне супституције, степена супституције метоксила, молекулске тежине и извора на реолошка својства, својства гела, својства мембране и компатибилност система система једињења, и анализирајте ефекат ХПМЦ хемијске модификације на кондензацију једињења. УТИЦАЈТЕ ПРАВИЛО МЕХАНИЗАЦИЈА ГЕЛА ГЕЛА.
3. Проучаван је утицај соли, пХ, пластификатора, агенаса за умрежавање, антибактеријског агенса и других система једињења на реолошка својства, својства гела, структуру и својства мембране и њихове законитости.

апликација:

1. Оптимизујте формулу за примену паковања зачина, пакетића поврћа и чврстих супа, и проучавајте ефекат очувања зачина, поврћа и супа током периода складиштења, механичка својства материјала и промене у перформансама производа када су изложени спољним силама , and Water solubility and hygienic index of the material. It can also be applied to granulated foods such as coffee and milk tea, as well as edible packaging of cakes, cheeses, desserts and other foods.
2. Оптимизовати дизајн формуле за примену капсула ботаничког лековитог биља, даље проучавати услове обраде и оптималан избор помоћних средстава и припремити производе шупље капсуле. Тестирани су физички и хемијски показатељи као што су ломљивост, време распадања, садржај тешких метала и микробиолошки садржај.
3. За наношење свежег воћа и поврћа, месних производа итд., Према различитим методама прераде прскања, потапања и сликања, изаберите одговарајућу формулу и проучите трулу карту воћа, губитак влаге, чврстину хранљиву употребу поврћа након паковања током периода складиштења, сјаја и укуса и других показатеља; Боја, пХ, ТВБ-Н вредност, тиобарбитурна киселина и број микроорганизама месних производа након паковања.