荷叶/明胶复合材料性能研究

[目的]本文旨在探究利用荷叶和明胶制备全降解复合材料用于食品包装的可能性.[方法]对荷叶进行热水处理后与明胶复合制备全降解复合材料.分析荷叶和明胶的红外光谱,对荷叶/明胶复合材料的力学性能、吸湿性能和导热性能进行测试,并分析复合材料截面的微观形貌.[结果]热水处理能去除荷叶部分木质素、蜡质、果胶等小分子物质,使荷叶表面变粗糙,利于其与明胶的结合;明胶中含有—OH、—NH2、—COO-等基团,能够与荷叶中的—OH形成氢键.荷叶/明胶复合材料的力学性能随明胶含量增加整体呈上升趋势,当明胶含量(以叶片干重计)为25％时,复合材料的弯曲强度和冲击强度最大,分别为14.06 MPa和5.36 kJ·m-2.荷叶/明胶复合材料的平衡吸湿率随明胶含量的增加呈先上升后下降再上升的趋势.当明胶含量为25％时,平衡吸湿率最小,为5.19％,继续增加明胶含量时,复合材料的平衡吸湿率变大.荷叶/明胶复合材料的导热系数随明胶含量的增加而变大,当明胶含量为10％时,导热系数最小,为0.042 W·m-1·k-1.明胶含量的增加能改善荷叶/明胶复合材料层间结合,减少内部空隙,明胶含量为30％时,复合材料截面层间分界模糊,两相结合情况最好.[结论]合适的明胶含量能够改善荷叶/明胶复合材料的层间结合,同时荷叶/明胶复合材料为隔热材料,这些特性使其具有应用于食品包装的可能性.