آماده سازی و خصوصیات هیدروکسی پروپیل متیل سلولز

هیدروکسی پروپیل متیل سلولز(HPMC) یک ماده پلیمری طبیعی با منابع فراوان ، حلالیت قابل تجدید و خوب آب و خواص فیلم است. این یک ماده اولیه ایده آل برای تهیه فیلم های بسته بندی محلول در آب است.

فیلم بسته بندی محلول در آب نوع جدیدی از مواد بسته بندی سبز است که در اروپا و ایالات متحده و سایر کشورها مورد توجه گسترده ای قرار گرفته است. استفاده از آن نه تنها ایمن و راحت است ، بلکه مشکل بسته بندی دفع زباله را نیز حل می کند. در حال حاضر ، فیلم های محلول در آب به طور عمده از مواد مبتنی بر نفت مانند الکل پلی وینیل و اکسید پلی اتیلن به عنوان مواد اولیه استفاده می کنند. نفت یک منبع غیر تجدید پذیر است و استفاده در مقیاس بزرگ باعث کمبود منابع خواهد شد. همچنین فیلم های محلول در آب با استفاده از مواد طبیعی مانند نشاسته و پروتئین به عنوان مواد اولیه وجود دارند ، اما این فیلم های محلول در آب دارای خواص مکانیکی ضعیفی هستند. در این مقاله ، یک نوع جدید از فیلم بسته بندی محلول در آب با استفاده از روش بازی ریخته گری فیلم با استفاده از هیدروکسی پروپیل متیل سلولز به عنوان مواد اولیه تهیه شده است. تأثیر غلظت دمای مایع و شکل گیری فیلم HPMC بر استحکام کششی ، کشیدگی در زمان استراحت ، انتقال نور و حلالیت آب فیلم های بسته بندی محلول در آب HPMC مورد بحث قرار گرفت. از گلیسرول ، سوربیتول و گلوتارآلدئید استفاده شد که عملکرد فیلم بسته بندی محلول در آب HPMC را بهبود بخشید. سرانجام ، به منظور گسترش استفاده از فیلم بسته بندی محلول در آب HPMC در بسته بندی مواد غذایی ، از آنتی اکسیدان برگ بامبو (AOB) برای بهبود خواص آنتی اکسیدانی فیلم بسته بندی محلول در آب HPMC استفاده شد. یافته های اصلی به شرح زیر است:

(1) با افزایش غلظت HPMC ، استحکام کششی و کشیدگی در شکست فیلم های HPMC افزایش یافته است ، در حالی که انتقال نور کاهش یافته است. هنگامی که غلظت HPMC 5 ٪ و دمای تشکیل فیلم 50 درجه سانتیگراد است ، خواص جامع فیلم HPMC بهتر است. در این زمان ، مقاومت کششی در حدود 116MPa ، کشیدگی در زمان استراحت حدود 31 ٪ ، انتقال نور 90 ٪ و زمان حل آب 55 دقیقه است.

(2) پلاستیک سازهای گلیسرول و سوربیتول خصوصیات مکانیکی فیلم های HPMC را بهبود بخشیدند ، که به طور قابل توجهی طول کشش آنها را در زمان استراحت افزایش داد. هنگامی که محتوای گلیسرول بین 0.05 ٪ تا 0.25 ٪ باشد ، اثر بهترین است و کشیدگی در هنگام استراحت فیلم بسته بندی محلول در آب HPMC به حدود 50 ٪ می رسد. هنگامی که محتوای سوربیتول 0.15 ٪ باشد ، کشیدگی در استراحت به 45 ٪ یا بیشتر افزایش می یابد. پس از اصلاح فیلم بسته بندی محلول در آب HPMC با گلیسرول و سوربیتول ، استحکام کششی و خواص نوری کاهش یافت ، اما کاهش معنی دار نبود.

(3) طیف سنجی مادون قرمز (FTIR) فیلم بسته بندی محلول محلول در آب Glutaraldehyde-Crosslinked-Crosslinked نشان داد که گلوتارآلدئید با فیلم به هم پیوسته است و باعث کاهش آبگرفتگی فیلم بسته بندی آب محلول HPMC شده است. هنگامی که افزودن گلوتارآلدئید 0.25 ٪ بود ، خصوصیات مکانیکی و خصوصیات نوری فیلم ها بهینه رسیدند. هنگامی که افزودن گلوتارآلدئید 0.44 ٪ بود ، زمان حل کننده آب به 135 دقیقه رسید.

(4) اضافه کردن مقدار مناسبی از AOB به محلول فیلم سازی فیلم سازی محلول در آب محلول در آب HPMC می تواند خواص آنتی اکسیدانی فیلم را بهبود بخشد. هنگامی که 0.03 ٪ AOB اضافه شد ، فیلم AOB/HPMC برای رادیکال های آزاد DPPH حدود 89 ٪ از میزان دستکاری در حدود 89 ٪ داشت و راندمان قابل استفاده بهترین بود ، که 61 ٪ بالاتر از فیلم HPMC بدون AOB بود و محلول آب نیز به میزان قابل توجهی بهبود یافت.

کلمات کلیدی: فیلم بسته بندی محلول در آب ؛ هیدروکسی پروپیل متیل سلولز ؛ پلاستیک ساز ؛ عامل اتصال متقابل ؛ آنتی اکسیدان

فهرست مطالب

خلاصه ………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………… .i

چکیده ……………………………………………………… ………………………………………………………………… II

فهرست مطالب …………………………………………………. …………………………………………………… ………………………… من

فصل اول ………………………………………………. ………………………………………………………………… ..1

1.1 Whater- فیلم محلول …………………………………………………………………………………………………………………………… .1 .1

1.1.1Polyvinyl الکل (PVA) فیلم محلول در آب ……………………………………………………………… 1

1.1.2 پلی اتیلن اکسید (PEO) فیلم محلول در آب …………………………………………………………… ..2

1.1.3 فیلم محلول در آب مبتنی بر استارک …………………………………………………………………………………………… .2

1.1.4 فیلم های محلول در آب مبتنی بر پروتئین ……………………………………………………………………………………… .2

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

1.2.1 ساختار هیدروکسی پروپیل متیل سلولز …………………………………………………………… .3

1.2.2 حلالیت آب هیدروکسی پروپیل متیل سلولز …………………………………………………………… 4

1.2.3 خواص فیلم سازی هیدروکسی پروپیل متیل سلولز …………………………………………… .4

1.3 اصلاح پلاستیک سازی فیلم هیدروکسی پروپیل متیل سلولز ………………………………………………………………………

1.4 اصلاح متقابل فیلم هیدروکسی پروپیل متیل سلولز ………………………………… .5

1.5 خواص آنتی اکسیدانی فیلم هیدروکسی پروپیل متیل سلولز ………………………………………. 5

1.6 پیشنهاد موضوع ………………………………………………………………………. ……………………………………… .7

1.7 Research content ………………………………………… ……………………………………………… ………………..7

فصل 2 تهیه و خواص فیلم بسته بندی محلول در آب هیدروکسی پروپیل متیل سلولز …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

2.1 Introduction ………………………………………… ……………………………………………… …………………………. 8

2.2 بخش آزمایشی …………………………………………………………………………. ………………………………………… .8

2.2.1 مواد و ابزارهای آزمایشی ………………………………………………………………………. ……… ..8

2.2.2 Specimen Preparation ………………………………………… ………………………………………………………..9

2.2.3 توصیف و آزمایش عملکرد ………………………………………………………………………………………

2.2.4 پردازش داده ها ………………………………………………. ………………………………………………… ……………… 10

2.3 نتایج و بحث ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

2.3.1 تأثیر غلظت محلول فیلم سازی بر روی فیلم های نازک HPMC …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 10

2.3.2 Influence of film formation temperature on HPMC thin films ………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………..13

2.4 فصل خلاصه …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Chapter 3 Effects of Plasticizers on HPMC Water-Soluble Packaging Films ……………………………………………………………………..17

3.1 مقدمه ……………………………………………………………………… …………………………………………… 17

3.2 Experimental Section ……………………………………………… ……………………………………………… ………..17

3.2.1 مواد و ابزارهای آزمایشی …………………………………………………………………………………………………………………………

3.2.2 آماده سازی نمونه ……………………………………………………………… 18

3.2.3 توصیف و تست عملکرد ……………………………………………………………………………………………………………………………

3.2.4 پردازش داده ……………………………………………………………………. ……………………………………… ..19

3.3 نتایج و بحث …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

3.3.1 The effect of glycerol and sorbitol on the infrared absorption spectrum of HPMC thin films …………………………………………………………………………………………………………………………….19

3.3.2 The effect of glycerol and sorbitol on the XRD patterns of HPMC thin films ……………………………………………………………………………………………………………………………………..20

3.3.3 اثرات گلیسرول و سوربیتول بر خصوصیات مکانیکی فیلم های نازک HPMC ……………………………………………………………………………………………………………………………………… .21

3.3.4 اثرات گلیسرول و سوربیتول بر خصوصیات نوری فیلم های HPMC ………………………………………………………………………………………………………………………………………… 22

3.3.5 تأثیر گلیسرول و سوربیتول بر حلالیت آب فیلم های HPMC ………. 23

3.4 Chapter Summary ………………………………………… ……………………………………………………..24

فصل 4 تأثیر عوامل اتصال متقابل بر روی فیلم های بسته بندی محلول در آب HPMC …………………………………………………………………………………………………………………………………… 25

4.1 مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………. 25

4.2 بخش آزمایشی …………………………………………………………………………

4.2.1 مواد و ابزارهای آزمایشی ………………………………………………………………

4.2.2 آماده سازی نمونه …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

4.2.3 توصیف و تست عملکرد ………………………………………………………………… .26

4.2.4 پردازش داده ها …………………………………………………………………………. ……………………………………… ..26

4.3 نتایج و بحث ………………………………………………………………………………………………………………

4.3.1 Infrared absorption spectrum of glutaraldehyde-crosslinked HPMC thin films……………………………………………………………………………………………………………………………………………..27

4.3.2 الگوهای XRD از فیلم های نازک Glutaraldehyde HPMC با هم پیوسته ………………………………………………………………………………………………………………………………

4.3.3 تأثیر گلوتارآلدئید بر حلالیت آب فیلم های HPMC ………………… ..28

4.3.4 تأثیر گلوتارآلدئید بر خصوصیات مکانیکی فیلم های نازک HPMC ... 29

4.3.5 تأثیر گلوتارآلدئید بر خواص نوری فیلم های HPMC ………………… 29

4.4 فصل خلاصه ……………………………………………………………………………………… .. 30

فصل 5 فیلم بسته بندی محلول در آب محلول آنتی اکسیدان طبیعی HPMC …………………………… ..31

5.1 مقدمه …………………………………………………………………… ………………………………………………………………

5.2 بخش آزمایش ………………………………………………………………

5.2.1 مواد آزمایشی و ابزارهای آزمایشی …………………………………………………………

5.2.2 آماده سازی نمونه …………………………………………………………………………………………………………………

5.2.3 توصیف و آزمایش عملکرد …………………………………………………………………………………

5.2.4 پردازش داده ……………………………………………………………………. 33 ……………………………………………………………

5.3 نتایج و تجزیه و تحلیل ………………………………………………………………………………………………………………………………

5.3.1 تجزیه و تحلیل FT-IR …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

5.3.2 XRD analysis ………………………………………… ……………………………………………… ………..34

5.3.3 خصوصیات آنتی اکسیدانی ……………………………………………………

5.3.4 حلالیت آب ………………………………………………………………………………………………………………………… .35

5.3.5 Mechanical properties ………………………………………… ………………………………………………..36

5.3.6 عملکرد نوری ……………………………………………………………

5.4 خلاصه فصل ……………………………………………………………………………………………………………………… .37

فصل 6 نتیجه گیری ………………………………………………………………………. …………………………………… ..39

منابع …………………………………………………………………………………………………………………………………………… 40

خروجی های تحقیق در طول تحصیلات ……………………………………………………………………………………………………………………………

قدردانی …………………………………………………………………………………………………………………………………

فصل اول مقدمه

به عنوان یک ماده بسته بندی سبز جدید ، فیلم بسته بندی محلول در آب به طور گسترده ای در بسته بندی محصولات مختلف در کشورهای خارجی (مانند ایالات متحده ، ژاپن ، فرانسه و غیره) مورد استفاده قرار گرفته است [1]. فیلم محلول در آب ، همانطور که از نام آن پیداست ، یک فیلم پلاستیکی است که می تواند در آب حل شود. این ماده از مواد پلیمری محلول در آب ساخته شده است که می تواند در آب حل شود و توسط یک فرآیند خاص برای تشکیل فیلم تهیه می شود. به دلیل خاصیت خاص آن ، بسته بندی افراد بسیار مناسب است. بنابراین ، محققان بیشتر و بیشتر به الزامات حفاظت از محیط زیست و راحتی توجه کرده اند [2].

1.1 فیلم محلول در آب

در حال حاضر ، فیلم های محلول در آب به طور عمده فیلم های محلول در آب هستند که از مواد نفتی مانند الکل پلی وینیل و اکسید پلی اتیلن به عنوان مواد اولیه استفاده می کنند و فیلم های محلول در آب با استفاده از مواد طبیعی مانند نشاسته و پروتئین به عنوان مواد اولیه.

1.1.1 پلی وینیل الکل (PVA) فیلم محلول در آب

در حال حاضر ، بیشترین استفاده از فیلم های محلول در آب در جهان ، عمدتا فیلم های PVA ​​محلول در آب هستند. PVA یک پلیمر وینیل است که می تواند توسط باکتری ها به عنوان منبع کربن و منبع انرژی مورد استفاده قرار گیرد و می تواند تحت عمل باکتری ها و آنزیم ها [3]] تجزیه شود ، که متعلق به نوعی از مواد پلیمری قابل تجزیه با قیمت پایین ، مقاومت در برابر روغن عالی ، مقاومت حلال و خاصیت مانع گاز است [4]. فیلم PVA دارای خواص مکانیکی خوبی ، سازگاری قوی و محافظت از محیط زیست خوب است. از آن بسیار مورد استفاده قرار گرفته و دارای درجه بالایی از تجاری سازی است. این فیلم تا کنون پرکاربردترین و بزرگترین فیلم بسته بندی محلول در آب در بازار است [5]. PVA قابلیت تخریب خوبی دارد و می تواند توسط میکروارگانیسم ها برای تولید CO2 و H2O در خاک تجزیه شود [6]. در حال حاضر بیشتر تحقیقات در مورد فیلم های محلول در آب اصلاح و مخلوط کردن آنها برای به دست آوردن فیلم های محلول در آب بهتر است. Zhao Linlin ، Xiong Hanguo [7] آماده سازی یک فیلم بسته بندی محلول در آب با PVA را به عنوان ماده اولیه اصلی مورد بررسی قرار داد و نسبت جرم بهینه را با آزمایش متعامد تعیین کرد: نشاسته اکسیده شده (O-S) 20 ٪ ، ژلاتین 5 ٪ ، گلیسرول 16 ٪ ، سدیم دودسیل سولفات (SDS) 4 ٪. پس از خشک شدن مایکروویو فیلم به دست آمده ، زمان محلول در آب در آب در دمای اتاق 101 ثانیه است.

با قضاوت از وضعیت تحقیق فعلی ، فیلم PVA به طور گسترده ، کم هزینه و در خصوصیات مختلف بسیار عالی است. این کامل ترین مواد بسته بندی محلول در آب در حال حاضر است. با این حال ، به عنوان یک ماده مبتنی بر نفت ، PVA یک منبع غیر قابل تجدید است و فرآیند تولید مواد اولیه آن ممکن است آلوده شود. اگرچه ایالات متحده ، ژاپن و سایر کشورها آن را به عنوان یک ماده غیر سمی ذکر کرده اند ، اما ایمنی آن هنوز هم برای زیر سوال بردن باز است. استنشاق و مصرف برای بدن مضر است [8] ، و نمی توان آن را یک شیمی کامل سبز نامید.

1.1.2 فیلم محلول در آب پلی اتیلن (PEO)

اکسید پلی اتیلن ، همچنین به عنوان پلی اتیلن اکسید شناخته می شود ، یک پلیمر ترموپلاستیک و محلول در آب است که می تواند با هر نسبت در دمای اتاق با آب مخلوط شود [9]. فرمول ساختاری اکسید پلی اتیلن H-(-OCH2CH2-) N-OH است و جرم مولکولی نسبی آن بر ساختار آن تأثیر می گذارد. هنگامی که وزن مولکولی در محدوده 200 ~ 20000 است ، به آن پلی اتیلن گلیکول (PEG) گفته می شود و وزن مولکولی بیشتر از 20،000 است که می توان آنرا پلی اتیلن اکسید (PEO) نامید [10]. PEO یک پودر دانه ای قابل جریان سفید است که پردازش و شکل آن آسان است. فیلم های PEO معمولاً با افزودن پلاستیک سازها ، تثبیت کننده ها و پرکننده ها به رزین PEO از طریق پردازش ترموپلاستیک تهیه می شوند [11].

فیلم PEO یک فیلم محلول در آب با حلالیت آب خوب در حال حاضر است و خصوصیات مکانیکی آن نیز خوب است ، اما PEO دارای خواص نسبتاً پایدار ، شرایط تخریب نسبتاً دشوار و فرآیند تخریب آهسته است که تأثیر خاصی بر محیط دارد و بیشتر عملکردهای اصلی آن می تواند مورد استفاده قرار گیرد. جایگزین فیلم PVA [12]. علاوه بر این ، PEO همچنین سمیت خاصی دارد ، بنابراین به ندرت در بسته بندی محصول استفاده می شود [13].

1.1.3 فیلم محلول در آب مبتنی بر نشاسته

نشاسته یک پلیمر مولکولی طبیعی طبیعی است و مولکول های آن حاوی تعداد زیادی از گروه های هیدروکسیل هستند ، بنابراین بین مولکول های نشاسته ای تعامل قوی وجود دارد ، به طوری که ذوب و پردازش نشاسته دشوار است و سازگاری نشاسته ضعیف است و تعامل با سایر پلیمرها دشوار است. با هم پردازش شد [14،15]. حلالیت آب نشاسته ضعیف است و برای تورم در آب سرد مدت زمان زیادی طول می کشد ، بنابراین نشاسته اصلاح شده ، یعنی نشاسته محلول در آب ، اغلب برای تهیه فیلم های محلول در آب استفاده می شود. به طور کلی ، نشاسته از نظر شیمیایی با روش هایی مانند استریزاسیون ، اتریکاسیون ، پیوند و پیوند متقابل برای تغییر ساختار اصلی نشاسته اصلاح می شود و از این طریق باعث بهبود آب و هوای نشاسته می شود [7،16].

پیوندهای اتر را با استفاده از روشهای شیمیایی به گروههای نشاسته معرفی کنید یا از اکسیدان های قوی برای از بین بردن ساختار مولکولی ذاتی نشاسته برای به دست آوردن نشاسته اصلاح شده با عملکرد بهتر استفاده کنید [17] و به دست آوردن نشاسته محلول در آب با خواص بهتر فیلم. با این حال ، در دمای پایین ، فیلم نشاسته دارای خواص مکانیکی بسیار ضعیفی و شفافیت ضعیف است ، بنابراین در بیشتر موارد ، باید با ترکیب با سایر مواد مانند PVA تهیه شود و مقدار استفاده واقعی زیاد نیست.

1.1.4 نازک محلول در آب مبتنی بر پروتئین

پروتئین یک ماده ماکرومولکولی طبیعی از نظر بیولوژیکی فعال موجود در حیوانات و گیاهان است. از آنجا که بیشتر مواد پروتئینی در دمای اتاق در آب نامحلول هستند ، لازم است حلالیت پروتئین ها در آب در دمای اتاق را حل کنید تا فیلم های محلول در آب با پروتئین به عنوان مواد تهیه شود. به منظور بهبود حلالیت پروتئین ها ، آنها باید اصلاح شوند. روشهای اصلاح شیمیایی متداول شامل کاهش دفاعی سازی ، فتالوآمیداسیون ، فسفوریلاسیون و غیره است [18] ؛ تأثیر اصلاح تغییر ساختار بافت پروتئین است ، در نتیجه افزایش حلالیت ، ژل شدن ، عملکردی مانند جذب آب و ثبات نیازهای تولید و پردازش را افزایش می دهد. فیلم های محلول در آب مبتنی بر پروتئین می توانند با استفاده از زباله های محصول کشاورزی و حاشیه ای مانند موهای حیوانات به عنوان مواد اولیه ، یا با تخصص در تولید گیاهان با پروتئین بالا برای به دست آوردن مواد اولیه ، بدون نیاز به صنعت پتروشیمی تولید شوند و مواد تجدید پذیر و تأثیر کمتری در محیط دارند [19]. با این حال ، فیلم های محلول در آب تهیه شده توسط همان پروتئین با ماتریس دارای خواص مکانیکی ضعیفی و حلالیت آب کم در دمای پایین یا دمای اتاق هستند ، بنابراین دامنه کاربرد آنها باریک است.

به طور خلاصه ، تهیه یک فیلم بسته بندی جدید ، تجدید پذیر و محلول در آب با عملکرد عالی برای بهبود نواقص فیلم های محلول در آب ، از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (هیدروکسی پروپیل متیل سلولز ، HPMC برای کوتاه) یک ماده پلیمری طبیعی است ، نه تنها سرشار از منابع ، بلکه غیر سمی ، بی ضرر ، کم هزینه ، با افراد برای غذا و یک منبع تجدید پذیر فراوان در طبیعت [20]]. این حلالیت در آب و خواص فیلم سازی خوبی دارد و شرایطی را برای تهیه فیلم های بسته بندی محلول در آب دارد.

1.2 هیدروکسی پروپیل متیل سلولز

هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (هیدروکسی پروپیل متیل سلولز ، HPMC برای کوتاه) ، همچنین به طور خلاصه به عنوان هپروملوز ، از سلولز طبیعی از طریق درمان قلیایی ، اصلاح اتاسیون ، واکنش خنثی سازی و شستشو و فرآیندهای خشک کردن بدست می آید. مشتق سلولز محلول در آب [21]. هیدروکسی پروپیل متیل سلولز ویژگی های زیر را دارد:

(1) منابع فراوان و تجدید پذیر. مواد اولیه هیدروکسی پروپیل متیل سلولز فراوان ترین سلولز طبیعی روی زمین است که متعلق به منابع تجدید پذیر آلی است.

(2) سازگار با محیط زیست و زیست تخریب پذیر. هیدروکسی پروپیل متیل سلولز غیر سمی و بی ضرر برای بدن انسان است و می تواند در دارو و صنایع غذایی مورد استفاده قرار گیرد.

(3) طیف گسترده ای از کاربردها. به عنوان یک ماده پلیمری محلول در آب ، هیدروکسی پروپیل متیل سلولز دارای حلالیت آب خوبی ، پراکندگی ، ضخیم شدن ، احتباس آب و خواص شکل گیری فیلم است و می تواند به طور گسترده ای در مصالح ساختمانی ، منسوجات و غیره ، مواد غذایی ، مواد شیمیایی روزانه ، پوشش ها و الکترونیک و سایر زمینه های صنعت استفاده شود [21].

1.2.1 ساختار هیدروکسی پروپیل متیل سلولز

HPMC از سلولز طبیعی پس از قلیایی شدن به دست می آید ، و بخشی از پلی هیدروکسی پروپیل اتر و متیل آن با پروپیلن اکسید و متیل کلرید اتر می شوند. درجه تعویض متیل HPMC تجاری عمومی از 1.0 تا 2.0 متغیر است و درجه تعویض متوسط ​​هیدروکسی پروپیل از 0.1 تا 1.0 متغیر است. فرمول مولکولی آن در شکل 1.1 نشان داده شده است [22]

با توجه به پیوند شدید هیدروژن بین ماکرومولکولهای سلولز طبیعی ، حل شدن در آب دشوار است. حلالیت سلولز اتر در آب به طور قابل توجهی بهبود یافته است زیرا گروه های اتر به سلولز اتر شده معرفی می شوند ، که پیوندهای هیدروژن بین مولکول های سلولز را از بین می برد و حلالیت آن را در آب افزایش می دهد [23]]. هیدروکسی پروپیل متیل سلولولوز (HPMC) یک هیدروکسیالکیل آلکیل مخلوط اتر است [21] ، واحد ساختاری آن D-glucopyranose باقیمانده حاوی Methoxy (-oCh3) ، هیدروکسی پروپوکسیک (-och2 Ch3) N OH) و هماهنگی های هماهنگ از قومیت آمیختگی های هیدروکسیل. گروه -[OCH2CH (CH3)] N OH گروه هیدروکسیل در انتهای گروه N OH یک گروه فعال است که می تواند بیشتر آلکیلها و هیدروکسیالیله شده باشد و زنجیره شاخه ای طولانی تر است ، که دارای اثر پلاستیک سازی داخلی خاصی بر روی زنجیره ماکرومولکولی است. -och3 یک گروه درپوش نهایی است ، محل واکنش پس از تعویض غیرفعال می شود و متعلق به یک گروه آبگریز با ساختار کوتاه است [21]. گروه های هیدروکسیل در زنجیره شاخه تازه اضافه شده و گروه های هیدروکسیل که بر روی باقیمانده گلوکز باقی مانده اند می توانند توسط گروه های فوق اصلاح شوند و در نتیجه ساختارهای بسیار پیچیده و خواص قابل تنظیم در یک محدوده انرژی خاص ایجاد می شود [24].

1.2.2 حلالیت آب هیدروکسی پروپیل متیل سلولز

هیدروکسی پروپیل متیل سلولز به دلیل ساختار منحصر به فرد خود ، از ویژگی های بسیار خوبی برخوردار است که برجسته ترین آنها حلالیت آب آن است. در آب سرد به یک محلول کلوئیدی منتقل می شود و محلول دارای فعالیت سطح خاصی ، شفافیت بالا و عملکرد پایدار است [21]. هیدروکسی پروپیل متیل سلولز در واقع یک اتر سلولز است که پس از اصلاح متیل سلولز توسط اتمای پروپیلن اکسید اصلاح می شود ، بنابراین هنوز هم ویژگی های حلالیت آب سرد و لانه برقی آب گرم مشابه متیل سلولز را دارد [21] و محلول آب آن در آب بهبود یافته است. متیل سلولز برای به دست آوردن محلول محصول با شفافیت خوب و ویسکوزیته پایدار باید به مدت 20 تا 40 دقیقه در دمای 0 تا 5 درجه سانتیگراد قرار گیرد [25]. محلول محصول هیدروکسی پروپیل متیل سلولز فقط برای دستیابی به ثبات و شفافیت خوب باید در دمای 20-25 درجه سانتیگراد باشد [25]. به عنوان مثال ، هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (شکل گرانول 0.2-0.5 میلی متر) را می توان به راحتی در دمای اتاق بدون خنک شدن در آب حل کرد و ویسکوزیته 4 ٪ محلول آبی در 20 درجه سانتیگراد به 2000 سانتیویس رسید.

1.2.3 خاصیت فیلم سازنده هیدروکسی پروپیل متیل سلولز

محلول هیدروکسی پروپیل متیل سلولز دارای خواص عالی برای فیلم سازی است که می تواند شرایط خوبی برای پوشش آماده سازی دارویی فراهم کند. فیلم روکش که توسط آن شکل گرفته است بی رنگ ، بی بو ، سخت و شفاف است [21].

یان یانژونگ [26] از آزمایش متعامد برای بررسی خواص فیلم سازنده فیلم هیدروکسی پروپیل متیل سلولز استفاده کرد. غربالگری در سه سطح با غلظت های مختلف و حلالهای مختلف به عنوان عوامل انجام شد. نتایج نشان داد که افزودن 10 ٪ هیدروکسی پروپیل متیل سلولز به محلول اتانول 50 ٪ بهترین خواص فیلم سازی را دارد و می تواند به عنوان یک ماده تشکیل دهنده فیلم برای فیلم های دارویی پایدار استفاده شود.

1.1 اصلاح پلاستیک سازی فیلم هیدروکسی پروپیل متیل سلولز

به عنوان یک منبع تجدید پذیر طبیعی ، فیلم تهیه شده از سلولز به عنوان یک ماده اولیه از ثبات و پردازش خوبی برخوردار است و پس از دور انداخته شدن قابل تجزیه است که برای محیط زیست بی ضرر است. با این حال ، فیلم های سلولز غیر پلاستیکی از سختی ضعیف برخوردار هستند و سلولز می تواند پلاستیک و اصلاح شود.

[27] برای پلاستیک سازی و اصلاح سلولز استات پروپیونات از تری اتیل سیترات و استیل ترترابوتیل سیترات استفاده کرد. نتایج نشان داد که کشیدگی در هنگام شکستن فیلم پروپیونات استات سلولز 36 ٪ و 50 ٪ افزایش یافته است که بخش جرم تری اتیل سیترات و تترابوتیل سیترات 10 ٪ بود.

Luo Qiushui و همکاران [28] اثرات پلاستیک سازها گلیسرول ، اسید استئاریک و گلوکز را بر روی خواص مکانیکی غشاهای متیل سلولز بررسی کردند. نتایج نشان داد که میزان کشیدگی غشای متیل سلولز بهتر است که میزان گلیسرول 1.5 ٪ باشد ، و نسبت کشیدگی غشای متیل سلولز بهتر بود که مقدار اضافی گلوکز و اسید استئاریک 0.5 ٪ باشد.

گلیسرول یک مایع بی رنگ ، شیرین ، شفاف و چسبناک با طعم شیرین گرم است که معمولاً به عنوان گلیسیرین شناخته می شود. مناسب برای تجزیه و تحلیل محلول های آبی ، نرم کننده ها ، پلاستیک سازها و غیره. می توان آن را به هر نسبت با آب حل کرد و از محلول گلیسرول با غلظت کم می توان به عنوان روغن روان کننده برای مرطوب کردن پوست استفاده کرد. سوربیتول ، پودر هیگروسکوپی سفید یا پودر کریستالی ، پوسته یا گرانول ، بدون بو. این عملکرد دارای عملکرد جذب رطوبت و احتباس آب است. اضافه کردن کمی در تولید آدامس و آب نبات می تواند مواد غذایی را نرم نگه دارد ، سازمان را بهبود بخشد و سخت شدن را کاهش داده و نقش شن را بازی کند. گلیسرول و سوربیتول هر دو ماده محلول در آب هستند که می توانند با اترهای سلولز محلول در آب مخلوط شوند [23]. از آنها می توان به عنوان پلاستیک ساز برای سلولز استفاده کرد. پس از افزودن ، آنها می توانند انعطاف پذیری و کشیدگی را در استراحت فیلم های سلولز بهبود بخشند. [29] به طور کلی ، غلظت محلول 2-5 ٪ و میزان پلاستیک ساز 10-20 ٪ از اتر سلولز است. اگر محتوای پلاستیک ساز خیلی زیاد باشد ، پدیده انقباض کم آبی کلوئیدی در دمای بالا رخ می دهد [30].

1.2 اصلاح اتصال متقاطع فیلم هیدروکسی پروپیل متیل سلولز

فیلم محلول در آب از حلالیت آب خوبی برخوردار است ، اما انتظار نمی رود هنگام استفاده در بعضی مواقع ، مانند کیسه های بسته بندی بذر ، به سرعت حل شود. دانه ها با یک فیلم محلول در آب پیچیده شده اند که می تواند میزان بقاء دانه ها را افزایش دهد. در این زمان ، برای محافظت از بذرها ، انتظار نمی رود که این فیلم به سرعت حل شود ، اما فیلم ابتدا باید تأثیر خاصی از آب بر روی دانه ها بازی کند. بنابراین ، طولانی شدن زمان محلول در آب فیلم لازم است. [21]

دلیل این که هیدروکسی پروپیل متیل سلولز حلالیت خوبی در آب دارد این است که تعداد زیادی از گروه های هیدروکسیل در ساختار مولکولی آن وجود دارد و این گروه های هیدروکسیل می توانند تحت واکنش متقابل با آلدهیدها با استفاده از مولکول های هیدروکسی پروپیل متیل سلولز قرار بگیرند. فیلم هیدروکسی پروپیل متیل سلولز ، و واکنش متقابل بین گروه های هیدروکسیل و آلدهیدها پیوندهای شیمیایی زیادی ایجاد می کند که همچنین می تواند خواص مکانیکی فیلم را تا حدی بهبود بخشد. آلدهیدها به صورت متقاطع با هیدروکسی پروپیل متیل سلولز شامل گلوتارآلدئید ، گلیوکسال ، فرمالدئید و غیره هستند. در میان آنها ، گلوتارآلدئید دارای دو گروه آلدهید است و واکنش متقابل سریع است ، و گلوتارادئید به طور معمول استفاده می شود. نسبتاً بی خطر است ، بنابراین گلوتارآلدئید به طور کلی به عنوان عامل اتصال متقاطع برای اترها استفاده می شود. مقدار این نوع ماده اتصال متقاطع در محلول به طور کلی 7 تا 10 ٪ از وزن اتر است. دمای درمان در حدود 0 تا 30 درجه سانتیگراد است و زمان آن 120 دقیقه 1 است [31]. واکنش متقابل باید در شرایط اسیدی انجام شود. ابتدا ، یک اسید قوی معدنی یا اسید کربوکسیلیک آلی به محلول اضافه می شود تا pH محلول را در حدود 4-6 تنظیم کند ، و سپس آلدهیدها برای انجام واکنش اتصال متقاطع اضافه می شوند [32]. اسیدهای مورد استفاده شامل HCL ، H2SO4 ، اسید استیک ، اسید سیتریک و موارد مشابه هستند. اسید و آلدهید نیز می توانند همزمان اضافه شوند تا محلول واکنش متقابل اتصال را در محدوده pH مورد نظر انجام دهد [33].

1.3 خواص آنتی اکسیدانی فیلم های هیدروکسی پروپیل متیل سلولز

هیدروکسی پروپیل متیل سلولز سرشار از منابع است ، به راحتی فیلم سازی می شود و دارای اثر تازه نگه داشتن است. به عنوان یک ماده نگهدارنده مواد غذایی ، از پتانسیل توسعه بسیار خوبی برخوردار است [34-36].

Zhuang Rongyu [37] از فیلم خوراکی هیدروکسی پروپیل متیل سلولولوز (HPMC) استفاده کرد ، آن را روی گوجه فرنگی پوشانده و سپس آن را در دمای 20 درجه سانتیگراد به مدت 18 روز ذخیره کرد تا تأثیر آن بر استحکام و رنگ گوجه فرنگی را بررسی کند. نتایج نشان می دهد که سختی گوجه فرنگی با پوشش HPMC بدون پوشش بالاتر از آن است. همچنین ثابت شد که فیلم خوراکی HPMC می تواند تغییر رنگ گوجه فرنگی ها را از صورتی به قرمز در هنگام ذخیره در 20 ℃ به تأخیر بیندازد.

[38] اثرات پوشش پوشش هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC) بر کیفیت ، سنتز آنتوسیانین و فعالیت آنتی اکسیدانی میوه "Wuzhong" Bayberry در هنگام ذخیره سرد را مورد مطالعه قرار داد. نتایج نشان داد که عملکرد آنتی اکسیداسیون Bayberry تحت درمان با فیلم HPMC بهبود یافته و میزان پوسیدگی در حین ذخیره کاهش می یابد و تأثیر فیلم 5 ٪ HPMC بهترین بود.

وانگ کیکای و همکاران. [39] از میوه Bayberry "Wuzhong" به عنوان ماده آزمایشی برای بررسی تأثیر هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC) بر روی خصوصیات کیفیت و آنتی اکسیدانی میوه Bayberry Postharvest در هنگام ذخیره سازی در 1 استفاده کرد. تأثیر فعالیت. نتایج نشان داد که میوه ریبوفلاوین-ترکیبات HPMC با پوشش Bayberry از پوشش تک ریبوفلاوین یا HPMC مؤثرتر بود ، و به طور موثری میزان پوسیدگی میوه Bayberry را در حین ذخیره سازی کاهش می دهد و از این طریق مدت زمان ذخیره میوه را طولانی می کند.

در سالهای اخیر ، مردم برای ایمنی مواد غذایی نیازهای بالاتری و بالاتری دارند. محققان در داخل و خارج از کشور به تدریج تمرکز تحقیق خود را از مواد افزودنی مواد غذایی به مواد بسته بندی منتقل کرده اند. آنها با افزودن یا پاشیدن آنتی اکسیدان ها به مواد بسته بندی ، می توانند اکسیداسیون مواد غذایی را کاهش دهند. تأثیر نرخ پوسیدگی [40]. آنتی اکسیدان های طبیعی به دلیل ایمنی زیاد و اثرات سلامتی بر بدن انسان به طور گسترده ای نگران شده اند [40،41].

آنتی اکسیدان برگهای بامبو (AOB برای کوتاه) یک آنتی اکسیدان طبیعی با رایحه طبیعی بامبو طبیعی و حلالیت خوب آب است. این فهرست در استاندارد ملی GB2760 ذکر شده است و توسط وزارت بهداشت به عنوان آنتی اکسیدان برای غذاهای طبیعی تأیید شده است. همچنین می تواند به عنوان یک افزودنی غذایی برای محصولات گوشتی ، محصولات آبزی و غذای پف دار استفاده شود [42].

Sun Lina و غیره [42] اجزای اصلی و خواص آنتی اکسیدان های برگ بامبو را مرور کرد و کاربرد آنتی اکسیدان های برگ بامبو را در مواد غذایی معرفی کرد. با افزودن 0.03 ٪ AOB به سس مایونز تازه ، اثر آنتی اکسیدانی در این زمان آشکارترین است. در مقایسه با همان مقدار آنتی اکسیدان های پلی فنول چای ، اثر آنتی اکسیدانی آن به وضوح بهتر از پلی فنول های چای است. با اضافه کردن 150 ٪ به آبجو در میلی گرم در لیتر ، خواص آنتی اکسیدانی و پایداری ذخیره آبجو به طور قابل توجهی افزایش یافته و آبجو سازگاری خوبی با بدن شراب دارد. ضمن اطمینان از کیفیت اصلی بدن شراب ، عطر و طعم ملایم برگهای بامبو را نیز افزایش می دهد [43].

به طور خلاصه ، هیدروکسی پروپیل متیل سلولز دارای خواص تشکیل دهنده فیلم خوب و عملکرد عالی است. همچنین یک ماده سبز و قابل تخریب است که می تواند به عنوان یک فیلم بسته بندی در زمینه بسته بندی استفاده شود [44-48]. گلیسرول و سوربیتول هر دو پلاستیک ساز محلول در آب هستند. افزودن گلیسرول یا سوربیتول به محلول تشکیل فیلم سلولز می تواند چقرمگی فیلم هیدروکسی پروپیل متیل سلولز را بهبود بخشد و از این طریق باعث افزایش طول در هنگام استراحت فیلم شود [49-51]. گلوتارآلدئید یک ضد عفونی کننده است. در مقایسه با سایر آلدهیدها ، نسبتاً بی خطر است و در مولکول یک گروه دیالدهید دارد و سرعت اتصال متقاطع نسبتاً سریع است. می توان از آن به عنوان یک اصلاح متقابل فیلم هیدروکسی پروپیل متیل سلولز استفاده کرد. این می تواند حلالیت آب فیلم را تنظیم کند ، به طوری که این فیلم در موارد بیشتر قابل استفاده است [52-55]. افزودن آنتی اکسیدان های برگ بامبو به فیلم هیدروکسی پروپیل متیل سلولز برای بهبود خواص آنتی اکسیدانی فیلم هیدروکسی پروپیل متیل سلولز و گسترش کاربرد آن در بسته بندی مواد غذایی.

1.4 پیشنهاد موضوع

از وضعیت تحقیق فعلی ، فیلم های محلول در آب عمدتاً از فیلم های PVA ​​، فیلم های PEO ، فیلم های محلول در آب مبتنی بر نشاسته و پروتئین تشکیل شده اند. به عنوان یک ماده مبتنی بر نفت ، PVA و PEO منابع غیر قابل تجدید هستند و فرآیند تولید مواد اولیه آنها ممکن است آلوده شود. اگرچه ایالات متحده ، ژاپن و سایر کشورها آن را به عنوان یک ماده غیر سمی ذکر کرده اند ، اما ایمنی آن هنوز هم برای زیر سوال بردن باز است. استنشاق و مصرف برای بدن مضر است [8] ، و نمی توان آن را یک شیمی کامل سبز نامید. فرآیند تولید مواد محلول در آب مبتنی بر نشاسته و پروتئین اساساً بی ضرر است و محصول بی خطر است ، اما آنها دارای مضرات شکل گیری فیلم سخت ، کشیدگی کم و شکستگی آسان هستند. بنابراین ، در بیشتر موارد ، آنها باید با ترکیب سایر مواد مانند PVA تهیه شوند. مقدار استفاده زیاد نیست. بنابراین ، تهیه یک فیلم بسته بندی جدید ، تجدید پذیر و محلول در آب با عملکرد عالی برای بهبود نقص فیلم محلول در آب ، از اهمیت زیادی برخوردار است.

هیدروکسی پروپیل متیل سلولز یک ماده پلیمری طبیعی است که نه تنها از نظر منابع غنی است ، بلکه تجدید پذیر است. این حلالیت در آب و خواص فیلم سازی خوبی دارد و شرایطی را برای تهیه فیلم های بسته بندی محلول در آب دارد. بنابراین ، این مقاله قصد دارد نوع جدیدی از فیلم بسته بندی محلول در آب را با هیدروکسی پروپیل متیل سلولز به عنوان مواد اولیه تهیه کند و به طور سیستماتیک شرایط و نسبت آماده سازی آن را بهینه کند و پلاستیک سازهای مناسب را اضافه کند (گلیسرول و سوربیتول). ) ، عامل اتصال متقابل (گلوتارآلدئید) ، آنتی اکسیدان (آنتی اکسیدان برگ بامبو) و بهبود خواص آنها ، به منظور تهیه گروه هیدروکسی پروپیل با خواص جامع بهتر مانند خواص مکانیکی ، خصوصیات نوری ، حلالیت آب و خصوصیات آنتی اکسیدانی. فیلم بسته بندی محلول در آب متیل سلولز برای کاربرد آن به عنوان یک فیلم بسته بندی محلول در آب از اهمیت زیادی برخوردار است.

1.5 محتوای تحقیق

مطالب تحقیق به شرح زیر است:

1) فیلم بسته بندی محلول در آب HPMC با استفاده از روش بازیگران فیلمبرداری فیلم سازی تهیه شد ، و خواص فیلم برای بررسی تأثیر غلظت مایع تشکیل دهنده فیلم HPMC و دمای شکل گیری فیلم بر عملکرد فیلم بسته بندی محلول در آب HPMC مورد بررسی قرار گرفت.

2) برای مطالعه اثرات پلاستیک سازهای گلیسرول و سوربیتول بر روی خصوصیات مکانیکی ، حلالیت آب و خصوصیات نوری فیلم های بسته بندی محلول در آب HPMC.

3) برای بررسی تأثیر ماده اتصال متقابل گلوتارآلدئید بر حلالیت آب ، خواص مکانیکی و خصوصیات نوری فیلمهای بسته بندی محلول در آب HPMC.

4) تهیه فیلم بسته بندی محلول در آب AOB/HPMC. مقاومت اکسیداسیون ، حلالیت آب ، خصوصیات مکانیکی و خصوصیات نوری فیلم های نازک AOB/HPMC مورد بررسی قرار گرفت.

فصل 2 تهیه و خواص فیلم بسته بندی محلول در آب محلول در آب هیدروکسی پروپیل متیل سلولز

2.1 مقدمه

هیدروکسی پروپیل متیل سلولز یک مشتق سلولز طبیعی است. این ماده غیر سمی ، غیر آلوده کننده ، تجدید پذیر ، شیمیایی پایدار است و دارای حلالیت آب خوب و خاصیت فیلم است. این یک فیلم بسته بندی بالقوه محلول در آب است.

در این فصل با استفاده از هیدروکسی پروپیل متیل سلولز به عنوان مواد اولیه برای تهیه محلول هیدروکسی پروپیل متیل سلولز با کسری جرم از 2 ٪ تا 6 ٪ ، فیلم بسته بندی محلول در آب را با روش ریخته گری محلول تهیه کرده و اثرات مایع شکل دهنده فیلم از غلظت و دمای فیلم سازی را بر روی مکانیکی فیلم ، نوری و خصوصیات شستشوی آب بررسی می کند. خصوصیات کریستالی فیلم با پراش پرتو X مشخص شد ، و مقاومت کششی ، کشیدگی در زمان استراحت ، انتقال نور و مه از فیلم بسته بندی محلول در آب محلول در آب هیدروکسی پروپیل متیل سلولز با استفاده از تست کششی ، آزمایش نوری و تست آب و میزان آب و حلالیت آب مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.

2.2 بخش آزمایشی

2.2.1 مواد و ابزارهای آزمایشی

2.2.2 آماده سازی نمونه

1) وزن گیری: مقدار مشخصی از هیدروکسی پروپیل متیل سلولز را با تعادل الکترونیکی وزن کنید.

2) انحلال: هیدروکسی پروپیل متیل سلولز را به آب دیونیزه شده آماده کنید ، در دمای و فشار طبیعی هم بزنید تا کاملاً حل شود ، و سپس بگذارید برای یک دوره خاص (defoaming) بایستد تا غلظت خاصی از ترکیب را بدست آورد. مایع غشایی. فرموله شده در 2 ٪ ، 3 ٪ ، 4 ٪ ، 5 ٪ و 6 ٪.

3) شکل گیری فیلم: ① آماده سازی فیلم ها با غلظت های مختلف شکل گیری فیلم: تزریق محلول های فیلم سازی HPMC از غلظت های مختلف در ظروف شیشه ای پتری برای بازیگران فیلم ها ، و قرار دادن آنها در یک اجاق گاز خشک شده در دمای 40 ~ 50 درجه سانتیگراد برای خشک شدن و تشکیل فیلم. یک فیلم بسته بندی محلول در آب هیدروکسی پروپیل متیل سلولز با ضخامت 25-50 میکرومتر تهیه شده است و فیلم از بین می رود و برای استفاده در یک جعبه خشک کردن قرار می گیرد. -تهیه فیلم های نازک در دماهای مختلف شکل گیری فیلم (درجه حرارت در هنگام خشک شدن و شکل گیری فیلم): محلول شکل گیری فیلم را با غلظت 5 ٪ HPMC به یک ظرف پتری شیشه ای تزریق کنید و فیلم ها را در دماهای مختلف (70 ° C) بازیگران بازی کنید. فیلم بسته بندی محلول محلول در آب هیدروکسی پروپیل متیل سلولز با ضخامت حدود 45 میکرومتر تهیه شد و فیلم از بین رفت و در یک جعبه خشک کردن برای استفاده قرار گرفت. فیلم بسته بندی محلول در آب محلول در آب هیدروکسی پروپیل متیل سلولز تهیه شده به طور خلاصه به فیلم HPMC گفته می شود.

2.2.3 خصوصیات و اندازه گیری عملکرد

2.2.3.1 آنالیز پراش پرتو X-ange با زاویه دید گسترده (XRD)

پراش اشعه ایکس با زاویه دید گسترده (XRD) وضعیت کریستالی یک ماده را در سطح مولکولی تجزیه و تحلیل می کند. پراش سنجی اشعه ایکس از نوع ARL/XTRA تولید شده توسط شرکت Thermo ARL در سوئیس برای تعیین استفاده شد. شرایط اندازه گیری: منبع اشعه ایکس یک خط CU-Kα با فیلتر نیکل (40kV ، 40mA) بود. زاویه اسکن از 0 تا 80 درجه (2θ) است. سرعت اسکن 6 درجه در دقیقه.

2.2.3.2 خصوصیات مکانیکی

استحکام کششی و کشیدگی در هنگام استراحت فیلم به عنوان معیار قضاوت در مورد خصوصیات مکانیکی آن استفاده می شود و استحکام کششی (مقاومت کششی) به استرس اشاره دارد که فیلم حداکثر تغییر شکل پلاستیک یکنواخت را تولید می کند و واحد MPA است. کشیدگی در استراحت (شکستن کشیدگی) به نسبت کشیدگی هنگام شکسته شدن فیلم به طول اصلی ، بیان شده در ٪ اشاره دارد. با استفاده از نوع تست تست تست های کششی جهانی الکترونیکی از نوع مینیاتور (5943) تجهیزات تجهیزات آزمایشی INTERSON (شانگهای) ، طبق روش تست GB13022-92 برای خواص کششی فیلم های پلاستیکی ، آزمایش در 25 درجه سانتیگراد ، آزمایش 50 ٪ RH ، نمونه های انتخاب با ضخامت یکنواخت و سطح تمیز و بدون مجازات آزمایش می شوند.

2.2.3.3 خواص نوری

خصوصیات نوری یک شاخص مهم شفافیت فیلم های بسته بندی است که عمدتا از جمله انتقال و مه فیلم است. انتقال و مه فیلم ها با استفاده از یک تستر مهر انتقال اندازه گیری شد. یک نمونه آزمایش را با یک سطح تمیز و بدون چین و چروک انتخاب کنید ، آن را به آرامی روی پایه تست قرار دهید ، آن را با یک فنجان مکش برطرف کنید و انتقال نور و خطر فیلم را در دمای اتاق (25 درجه سانتیگراد و 50 ٪ RH) اندازه گیری کنید. نمونه 3 بار آزمایش شده و مقدار متوسط ​​گرفته می شود.

2.2.3.4 حلالیت آب

یک فیلم 30 میلی متر × 30 میلی متر را با ضخامت حدود 45μm برش دهید ، 100 میلی لیتر آب را به یک لیوان 200 میلی لیتری اضافه کنید ، فیلم را در مرکز سطح آب هنوز قرار دهید و زمان را برای ناپدید شدن فیلم به طور کامل اندازه گیری کنید [56]. هر نمونه 3 بار اندازه گیری شد و مقدار متوسط ​​گرفته شد و واحد حداقل بود.

2.2.4 پردازش داده ها

داده های تجربی توسط اکسل پردازش و توسط نرم افزار Origin ترسیم شدند.

2.3 نتیجه و بحث

2.3.1.1 الگوهای XRD فیلم های نازک HPMC تحت غلظت های مختلف محلول فیلم سازی

شکل .2.1 XRD از فیلم های HPMC تحت محتوای مختلف HP

پراش اشعه ایکس با زاویه دید گسترده ، تجزیه و تحلیل وضعیت کریستالی مواد در سطح مولکولی است. شکل 2.1 الگوی پراش XRD فیلم های نازک HPMC تحت غلظت های مختلف محلول فیلم سازنده است. دو قله پراش [57-59] (نزدیک به 9.5 درجه و 20.4 درجه) در فیلم HPMC در شکل وجود دارد. از این شکل می توان مشاهده کرد که با افزایش غلظت HPMC ، قله های پراش فیلم HPMC در حدود 9.5 درجه و 20.4 درجه برای اولین بار افزایش می یابد. و سپس تضعیف شد ، درجه آرایش مولکولی (ترتیب سفارش) ابتدا افزایش یافته و سپس کاهش می یابد. هنگامی که غلظت 5 ٪ باشد ، ترتیب منظم مولکول های HPMC بهینه است. دلیل این پدیده فوق ممکن است این باشد که با افزایش غلظت HPMC ، تعداد هسته های کریستالی در محلول تشکیل فیلم افزایش می یابد ، بنابراین باعث می شود ترتیب مولکولی HPM منظم تر شود. هنگامی که غلظت HPMC بیش از 5 ٪ باشد ، اوج پراش XRD فیلم تضعیف می شود. از دیدگاه چیدمان زنجیره مولکولی ، هنگامی که غلظت HPMC خیلی بزرگ است ، ویسکوزیته محلول شکل گیری فیلم خیلی زیاد است ، حرکت زنجیرهای مولکولی را دشوار می کند و نمی توان به موقع ترتیب داد ، بنابراین باعث می شود درجه سفارش فیلم های HPMC کاهش یابد.

2.3.1.2 خصوصیات مکانیکی فیلم های نازک HPMC تحت غلظت های مختلف محلول فیلم سازی.

استحکام کششی و کشیدگی در هنگام استراحت فیلم به عنوان معیار قضاوت در مورد خصوصیات مکانیکی آن استفاده می شود و استحکام کششی به استرس اشاره دارد که فیلم حداکثر تغییر شکل پلاستیک یکنواخت را تولید می کند. کشیدگی در زمان استراحت ، نسبت جابجایی به طول اصلی فیلم در زمان استراحت است. اندازه گیری خصوصیات مکانیکی فیلم می تواند در مورد برخی زمینه ها قضاوت کند.

شکل 2.2 تأثیر محتوای مختلف HPMC بر خصوصیات مکانیکی فیلم های HPMC

از شکل 2.2 ، روند تغییر استحکام کششی و کشیدگی در شکسته شدن فیلم HPMC با غلظت های مختلف محلول شکل گیری فیلم ، می توان دریافت که قدرت کششی و کشیدگی در شکسته شدن فیلم HPMC ابتدا با افزایش غلظت محلول تشکیل فیلم HPMC افزایش یافته است. هنگامی که غلظت محلول 5 ٪ باشد ، خصوصیات مکانیکی فیلم های HPMC بهتر است. این امر به این دلیل است که وقتی غلظت مایع تشکیل دهنده فیلم کم است ، ویسکوزیته محلول کم است ، تعامل بین زنجیره های مولکولی نسبتاً ضعیف است ، و مولکول ها را نمی توان به صورت منظم ترتیب داد ، بنابراین توانایی تبلور فیلم کم است و خصوصیات مکانیکی آن ضعیف است. هنگامی که غلظت مایع تشکیل دهنده فیلم 5 ٪ است ، خصوصیات مکانیکی به مقدار بهینه می رسند. از آنجا که غلظت مایع تشکیل دهنده فیلم همچنان در حال افزایش است ، ریخته گری و انتشار محلول دشوارتر می شود ، در نتیجه ضخامت ناهموار فیلم HPMC به دست آمده و نقص سطح بیشتری [60] و در نتیجه کاهش خصوصیات مکانیکی فیلم های HPMC. بنابراین ، غلظت 5 ٪ محلول تشکیل فیلم HPMC مناسب ترین است. عملکرد فیلم به دست آمده نیز بهتر است.

2.3.1.3 خواص نوری فیلم های نازک HPMC تحت غلظت های مختلف محلول فیلم سازی

در فیلم های بسته بندی ، انتقال نور و مه پارامترهای مهمی هستند که نشانگر شفافیت فیلم است. شکل 2.3 روند تغییر انتقال و مه فیلم های HPMC را تحت غلظت های مختلف مایع تشکیل دهنده فیلم نشان می دهد. از این شکل می توان دید که با افزایش غلظت محلول تشکیل فیلم HPMC ، انتقال فیلم HPMC به تدریج کاهش یافته و با افزایش غلظت محلول فیلم سازنده ، مه به طور قابل توجهی افزایش یافته است.

شکل .2.3 تأثیر محتوای مختلف HPMC بر خاصیت نوری فیلم های HPMC

دو دلیل اصلی وجود دارد: اول ، از منظر غلظت تعداد فاز پراکنده ، هنگامی که غلظت کم است ، غلظت تعداد تأثیر غالب بر خواص نوری ماده دارد [61]. بنابراین ، با افزایش غلظت محلول تشکیل فیلم HPMC ، تراکم فیلم کاهش می یابد. انتقال نور به طور قابل توجهی کاهش یافته و مه به میزان قابل توجهی افزایش یافته است. دوم ، از تجزیه و تحلیل روند ساخت فیلم ، ممکن است به این دلیل باشد که این فیلم با استفاده از روش فیلمبرداری بازیگران راه حل ساخته شده است. افزایش دشواری کشیدگی منجر به کاهش صاف بودن سطح فیلم و کاهش خواص نوری فیلم HPMC می شود.

2.3.1.4 حلالیت آب فیلم های نازک HPMC تحت غلظت های مختلف مایع تشکیل دهنده فیلم

حلالیت آب فیلم های محلول در آب مربوط به غلظت فیلم سازی آنها است. فیلم های 30 میلی متر × 30mm ساخته شده با غلظت های مختلف شکل گیری فیلم را برش دهید و فیلم را با "+" علامت گذاری کنید تا زمان فیلم را به طور کامل ناپدید شود. اگر فیلم به دیوارهای لیوان می پیچد یا می چسبد ، آزمایش مجدد کنید. شکل 2.4 نمودار روند حلالیت آب فیلم های HPMC تحت غلظت های مختلف مایع تشکیل دهنده فیلم است. از این شکل می توان دریافت که با افزایش غلظت مایع تشکیل دهنده فیلم ، زمان محلول در آب فیلم های HPMC طولانی تر می شود ، نشان می دهد که حلالیت آب فیلم های HPMC کاهش می یابد. گمانه زنی می شود که دلیل ممکن است این باشد که با افزایش غلظت محلول فیلم سازی HPMC ، ویسکوزیته محلول افزایش می یابد و نیروی بین مولکولی پس از ژل تقویت می شود و در نتیجه تضعیف انتشار فیلم HPMC در آب و کاهش محلول در آب می شود.

شکل 2.4 تأثیر محتوای مختلف HPMC بر حلالیت آب فیلم های HPMC

2.3.2 تأثیر دمای شکل گیری فیلم بر روی فیلم های نازک HPMC

2.3.2.1 الگوهای XRD فیلم های نازک HPMC در فیلم های مختلف شکل گیری فیلم

شکل .2.5 XRD از فیلم های HPMC تحت دمای مختلف شکل گیری فیلم

شکل 2.5 الگوهای XRD فیلم های نازک HPMC را در دمای مختلف شکل فیلم نشان می دهد. دو قله پراش در 9.5 درجه و 20.4 درجه برای فیلم HPMC مورد بررسی قرار گرفت. از منظر شدت قله های پراش ، با افزایش دمای شکل گیری فیلم ، قله های پراش در دو مکان ابتدا افزایش یافته و سپس تضعیف می شوند و توانایی تبلور ابتدا افزایش یافته و سپس کاهش می یابد. هنگامی که دمای شکل گیری فیلم 50 درجه سانتیگراد بود ، ترتیب مرتب شده مولکول های HPMC از منظر تأثیر دما بر هسته همگن ، هنگامی که درجه حرارت پایین است ، ویسکوزیته محلول زیاد است ، میزان رشد هسته های کریستالی اندک است و تبلور دشوار است. با افزایش درجه حرارت فیلم به تدریج افزایش می یابد ، سرعت هسته افزایش می یابد ، حرکت زنجیره مولکولی تسریع می شود ، زنجیره مولکولی به راحتی در اطراف هسته کریستال به صورت منظم مرتب می شود و شکل گیری تبلور آسان تر است ، بنابراین تبلور در دمای خاصی به حداکثر می رسد. اگر دمای شکل گیری فیلم خیلی زیاد باشد ، حرکت مولکولی خیلی خشن است ، تشکیل هسته کریستال دشوار است و تشکیل راندمان هسته ای کم است و تشکیل کریستال ها دشوار است [62،63]. بنابراین ، تبلور فیلم های HPMC ابتدا افزایش می یابد و سپس با افزایش دمای تشکیل فیلم کاهش می یابد.

2.3.2.2 خصوصیات مکانیکی فیلم های نازک HPMC در فیلم های مختلف شکل گیری فیلم

تغییر دمای شکل گیری فیلم میزان مشخصی از تأثیر بر خصوصیات مکانیکی فیلم خواهد داشت. شکل 2.6 روند تغییر قدرت کششی و کشیدگی در شکستن فیلم های HPMC در دمای مختلف فیلم را نشان می دهد. در عین حال ، روند افزایش ابتدا و سپس کاهش یافته است. هنگامی که دمای تشکیل فیلم 50 درجه سانتیگراد بود ، مقاومت کششی و کشیدگی در هنگام شکستن فیلم HPMC به حداکثر مقادیر رسید که به ترتیب 116 مگاپاسکال و 32 ٪ بود.

شکل 2.6 تأثیر دمای تشکیل فیلم بر خصوصیات مکانیکی فیلم های HPMC

از منظر آرایش مولکولی ، هرچه ترتیب منظم مولکول ها بیشتر باشد ، قدرت کششی بهتر می شود [64]. از شکل 2.5 الگوهای XRD فیلم های HPMC در دمای مختلف شکل گیری فیلم ، می توان دریافت که با افزایش دمای تشکیل فیلم ، ترتیب منظم مولکول های HPMC ابتدا افزایش می یابد و سپس کاهش می یابد. هنگامی که دمای شکل گیری فیلم 50 درجه سانتیگراد است ، درجه آرایش سفارش داده شده بزرگترین است ، بنابراین قدرت کششی فیلم های HPMC ابتدا با افزایش دمای تشکیل فیلم کاهش می یابد و حداکثر مقدار در فیلم شکل می گیرد که دمای 50 را تشکیل می دهد. کشیدگی در استراحت ، روند افزایش ابتدا و سپس کاهش را نشان می دهد. دلیل این امر ممکن است این باشد که با افزایش دما ، ترتیب منظم مولکول ها افزایش می یابد و سپس کاهش می یابد و ساختار کریستالی تشکیل می شود در ماتریس پلیمر در ماتریس پلیمری بدون محاصره پراکنده می شود. در ماتریس ، یک ساختار متقاطع فیزیکی تشکیل شده است ، که نقش خاصی در سخت شدن دارد [65] ، در نتیجه ترویج کشیدگی در هنگام شکستن فیلم HPMC برای ظاهر شدن اوج در دمای تشکیل فیلم 50 درجه سانتیگراد.

2.3.2.3 خواص نوری فیلم های HPMC در دمای مختلف فیلم

شکل 2.7 منحنی تغییر خصوصیات نوری فیلم های HPMC در دمای مختلف شکل فیلم است. از این شکل می توان مشاهده کرد که با افزایش دمای تشکیل فیلم ، انتقال به تدریج فیلم HPMC افزایش می یابد ، مه به تدریج کاهش می یابد و خصوصیات نوری فیلم HPMC به تدریج بهتر می شود.

شکل .2.7 تأثیر دما شکل گیری فیلم بر خاصیت نوری HPMC

با توجه به تأثیر دما و مولکول های آب بر روی فیلم [66] ، هنگامی که درجه حرارت کم است ، مولکول های آب در HPMC به شکل آب محدود وجود دارند ، اما این آب محدود به تدریج فرار می کند و HPMC در حالت شیشه ای است. فرار از فیلم سوراخ هایی در HPMC ایجاد می کند ، و سپس پراکندگی در سوراخ ها پس از تابش نور شکل می گیرد [67] ، بنابراین انتقال نور فیلم کم است و مه زیاد است. با افزایش دما ، بخش های مولکولی HPMC شروع به حرکت می کند ، سوراخ های تشکیل شده پس از پر شدن آب پر می شوند ، سوراخ ها به تدریج کاهش می یابد ، میزان پراکندگی نور در سوراخ ها کاهش می یابد و انتقال افزایش می یابد [68] ، بنابراین انتقال نور فیلم افزایش می یابد و مه کاهش می یابد.

2.3.2.4 حلالیت آب فیلم های HPMC در فیلم های مختلف شکل گیری درجه حرارت

شکل 2.8 منحنی های حلالیت آب فیلم های HPMC را در دمای مختلف شکل فیلم نشان می دهد. از این شکل می توان دید که زمان حلالیت آب فیلم های HPMC با افزایش دمای تشکیل فیلم افزایش می یابد ، یعنی حلالیت آب فیلم های HPMC بدتر می شود. با افزایش دمای شکل گیری فیلم ، میزان تبخیر مولکول های آب و سرعت ژل شتاب می گیرد ، حرکت زنجیرهای مولکولی تسریع می شود ، فاصله مولکولی کاهش می یابد و ترتیب مولکولی روی سطح فیلم متراکم تر است و این باعث می شود که مولکول های آب بین مولکول های HPMC وارد شوند. حلالیت آب نیز کاهش می یابد.

شکل 2.8 تأثیر دمای تشکیل فیلم بر حلالیت آب فیلم HPMC

2.4 خلاصه این فصل

در این فصل ، هیدروکسی پروپیل متیل سلولز به عنوان مواد اولیه برای تهیه فیلم بسته بندی محلول در آب HPMC با استفاده از روش بازیگران راه حل شکل گیری فیلم استفاده شد. تبلور فیلم HPMC توسط پراش XRD مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. خصوصیات مکانیکی فیلم بسته بندی محلول در آب HPMC توسط یک دستگاه تست کششی جهانی میکرو الکترونیکی مورد آزمایش قرار گرفت و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و خصوصیات نوری فیلم HPMC توسط یک تست کننده مهر انتقال نور مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. زمان انحلال در آب (زمان حلالیت آب) برای تجزیه و تحلیل حلالیت آب آن استفاده می شود. نتیجه گیری زیر از تحقیقات فوق نتیجه گرفته شده است:

1) خصوصیات مکانیکی فیلم های HPMC ابتدا با افزایش غلظت محلول شکل گیری فیلم افزایش یافته و سپس با افزایش دمای شکل گیری فیلم افزایش می یابد و سپس کاهش می یابد. هنگامی که غلظت محلول فیلم سازی HPMC 5 ٪ و دمای شکل گیری فیلم 50 درجه سانتیگراد بود ، خصوصیات مکانیکی فیلم خوب است. در این زمان ، مقاومت کششی در حدود 116MPa و کشیدگی در زمان استراحت حدود 31 ٪ است.

2) خواص نوری فیلم های HPMC با افزایش غلظت محلول فیلم سازی کاهش می یابد و با افزایش دمای شکل گیری فیلم به تدریج افزایش می یابد. به طور جامع در نظر بگیرید که غلظت محلول تشکیل فیلم نباید از 5 ٪ تجاوز کند ، و دمای تشکیل فیلم نباید از 50 درجه سانتیگراد تجاوز کند

3) حلالیت آب فیلم های HPMC روند نزولی با افزایش غلظت محلول فیلم سازی و افزایش دمای شکل گیری فیلم نشان داد. هنگامی که از غلظت 5 ٪ محلول تشکیل فیلم HPMC و دمای شکل گیری فیلم 50 درجه سانتیگراد استفاده شد ، زمان حل کننده آب فیلم 55 دقیقه بود.

فصل 3 تأثیر پلاستیک سازها بر روی فیلم های بسته بندی محلول در آب HPMC

3.1 مقدمه

به عنوان یک نوع جدید از مواد پلیمری طبیعی فیلم بسته بندی محلول در آب HPMC چشم انداز توسعه خوبی دارد. هیدروکسی پروپیل متیل سلولز یک مشتق سلولز طبیعی است. این ماده غیر سمی ، بدون آلودگی ، تجدید پذیر ، از نظر شیمیایی پایدار است و از خواص خوبی برخوردار است. محلول در آب و شکل گیری فیلم ، این یک ماده فیلم بسته بندی محلول در آب است.

در فصل قبل در مورد تهیه فیلم بسته بندی محلول در آب HPMC با استفاده از هیدروکسی پروپیل متیل سلولولوز به عنوان مواد اولیه با استفاده از روش بازیگران راه حل شکل گیری فیلم ، و تأثیر غلظت مایع تشکیل دهنده فیلم و دمای شکل گیری فیلم بر روی فیلم بسته بندی محلول در آب هیدروکسی پروپیل. تأثیر عملکرد. نتایج نشان می دهد که قدرت کششی فیلم در حدود 116MPA و کشیدگی در زمان استراحت 31 ٪ تحت شرایط غلظت و فرآیند بهینه است. سختی چنین فیلم ها در برخی از برنامه ها ضعیف است و نیاز به پیشرفت بیشتر دارد.

در این فصل ، هیدروکسی پروپیل متیل سلولز هنوز به عنوان مواد اولیه مورد استفاده قرار می گیرد و فیلم بسته بندی محلول در آب با استفاده از روش بازیگران تشکیل دهنده فیلم سازی تهیه می شود. ، کشیدگی در زمان استراحت) ، خواص نوری (انتقال ، مه) و حلالیت آب.

3.2 بخش آزمایشی

3.2.1 مواد و ابزارهای آزمایشی

جدول 3.1 مواد و مشخصات تجربی

جدول 3.2 ابزارها و مشخصات تجربی

3.2.2 آماده سازی نمونه

1) وزن گیری: مقدار مشخصی از هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (5 ٪) و سوربیتول (0.05 ٪ ، 0.15 ٪ ، 0.25 ٪ ، 0.35 ٪ ، 0.45 ٪) با تعادل الکترونیکی و استفاده از یک سرنگ برای اندازه گیری الکل گلیسرول (0.05 ٪ ، 0.15 ٪ ، 0.25 ٪ ، 0.25 ٪ ، 0.35 ٪ ، 0.45 ٪ ، 0.45 ٪ ، 0.45 ٪).

2) انحلال: هیدروکسی پروپیل متیل سلولز وزنه شده را به آب دیونیزه آماده شده اضافه کنید ، در دمای و فشار طبیعی هم بزنید تا کاملاً حل شود ، و سپس گلیسرول یا سوربیتول را به ترتیب در بخش های مختلف جرم اضافه کنید. در محلول هیدروکسی پروپیل متیل سلولز ، برای یک دوره زمانی هم بزنید تا آن را به طور مساوی مخلوط کنید و بگذارید 5 دقیقه (defoaming) بایستد تا غلظت خاصی از مایع تشکیل دهنده فیلم بدست آید.

3) ساخت فیلم: مایع تشکیل دهنده فیلم را به یک ظرف شیشه ای پتری تزریق کنید و آن را برای تشکیل یک فیلم بازی کنید ، بگذارید برای یک دوره زمانی خاص برای تهیه ژل آن بایستد ، و سپس آن را در یک اجاق خشک کن انفجار قرار دهد تا خشک شود و یک فیلم با ضخامت 45 میکرومتر بسازد. پس از قرار دادن فیلم در یک جعبه خشک کردن برای استفاده.

3.2.3 توصیف و آزمایش عملکرد

3.2.3.1 تجزیه و تحلیل طیف سنجی جذب مادون قرمز (FT-IR)

طیف سنجی جذب مادون قرمز (FTIR) یک روش قدرتمند برای توصیف گروه های عملکردی موجود در ساختار مولکولی و شناسایی گروه های عملکردی است. طیف جذب مادون قرمز فیلم بسته بندی HPMC با استفاده از یک طیف سنج مادون قرمز تبدیل NICOLET 5700 Fourier Transform تولید شده توسط شرکت ترموالکتریک اندازه گیری شد. از روش فیلم نازک در این آزمایش استفاده شد ، دامنه اسکن 500-4000 سانتی متر 1 و تعداد اسکن 32 بود. فیلم های نمونه در یک اجاق گاز خشک در 50 درجه سانتیگراد به مدت 24 ساعت برای طیف سنجی مادربزرگ خشک شدند.

3.2.3.2 آنالیز پراش اشعه ایکس با زاویه دید گسترده (XRD): همان 2.2.3.1

3.2.3.3 تعیین خصوصیات مکانیکی

استحکام کششی و کشیدگی در هنگام شکسته شدن فیلم به عنوان پارامترهایی برای داوری خصوصیات مکانیکی آن استفاده می شود. کشیدگی در استراحت ، نسبت جابجایی به طول اصلی هنگام شکسته شدن فیلم ، در ٪ است. با استفاده از روش تست آزمایشی جهانی مینیاتور الکترونیکی جهانی تجهیزات تجهیزات تجهیزات تجهیزات INTSON (شانگهای) ، مطابق با روش تست GB13022-92 برای خواص کششی فیلم های پلاستیکی ، آزمایش در 25 درجه سانتیگراد ، 50 ٪ شرایط RH ، نمونه های انتخاب با ضخامت یکسان و سطح پاک بدون مجازات آزمایش می شوند.

3.2.3.4 تعیین خصوصیات نوری: همان 2.2.3.3

3.2.3.5 تعیین حلالیت آب

یک فیلم 30 میلی متر × 30 میلی متر را با ضخامت حدود 45μm برش دهید ، 100 میلی لیتر آب را به یک لیوان 200 میلی لیتری اضافه کنید ، فیلم را در مرکز سطح آب هنوز قرار دهید و زمان را برای ناپدید شدن فیلم به طور کامل اندازه گیری کنید [56]. هر نمونه 3 بار اندازه گیری شد و مقدار متوسط ​​گرفته شد و واحد حداقل بود.

3.2.4 پردازش داده ها

داده های تجربی توسط اکسل پردازش شد و نمودار توسط نرم افزار Origin ترسیم شد.

3.3 نتیجه و بحث

3.3.1 اثرات گلیسرول و سوربیتول در طیف جذب مادون قرمز فیلم های HPMC

(الف) گلیسرول (ب) سوربیتول

شکل .3.1 FT-IR از فیلم های HPMC تحت کنسانتره گلیسرول یا سوربیتولوم مختلف

طیف سنجی جذب مادون قرمز (FTIR) یک روش قدرتمند برای توصیف گروه های عملکردی موجود در ساختار مولکولی و شناسایی گروه های عملکردی است. شکل 3.1 طیف مادون قرمز فیلم های HPMC با گلیسرول های مختلف و سوربیتول مختلف را نشان می دهد. از این شکل می توان دید که قله های ارتعاش اسکلت مشخصه فیلم های HPMC عمدتاً در دو منطقه قرار دارند: 2600 ~ 3700cm-1 و 1700cm-1 [57-59] ، 3418cm-1

باندهای جذب در نزدیکی ناشی از لرزش کشش پیوند OH ، 2935cm-1 اوج جذب -CH2 است ، 1050cm-1 اوج جذب گروه های هیدروکسیل اولیه و ثانویه است و 1657cm-1 اوج جذب گروه هیدروکسی پروپیل است. اوج جذب گروه هیدروکسیل در لرزش کشش چارچوب ، 945cm -1 اوج جذب سنگ در -CH3 است [69]. قله های جذب در 1454cm-1 ، 1373cm-1 ، 1315cm-1 و 945cm-1 به ترتیب به ارتعاشات تغییر شکل نامتقارن ، متقارن ، ارتعاشات خمش در هواپیما و خارج از هواپیما از -CH3 اختصاص داده شده است [18]. پس از پلاستیک سازی ، هیچ قله جذب جدیدی در طیف مادون قرمز فیلم ظاهر نشد ، نشان می دهد که HPMC دچار تغییرات اساسی نشده است ، یعنی پلاستیک ساز ساختار آن را از بین نبرد. با افزودن گلیسرول ، قله لرزش کششی -OH در 3418cm-1 فیلم HPMC تضعیف شد ، و اوج جذب در 1657cm-1 ، قله های جذب در 1050cm-1 تضعیف می شوند ، و قله های جذب -co و coc- در گروه های هیدروکسیل اولیه و ثانویه ضعیف. با افزودن سوربیتول به فیلم HPMC ، قله های ارتعاش کشش -OH در 3418cm-1 تضعیف شد و قله های جذب در 1657cm-1 تضعیف شد. بشر تغییرات این قله های جذب عمدتاً در اثر اثرات القایی و پیوند هیدروژن بین مولکولی ایجاد می شود که باعث می شود آنها با نوارهای مجاور -CH3 و -CH2 تغییر کنند. با توجه به کوچک ، درج مواد مولکولی مانع از تشکیل پیوندهای هیدروژن بین مولکولی می شود ، بنابراین استحکام کششی فیلم پلاستیکی کاهش می یابد [70].

3.3.2 تأثیر گلیسرول و سوربیتول بر روی الگوهای XRD فیلم های HPMC

(الف) گلیسرول (ب) سوربیتول

شکل .3.2 XRD از فیلم های HPMC تحت گلیسرول مختلف یا Sorbitolum cancentra

پراش اشعه ایکس با زاویه دید گسترده (XRD) وضعیت کریستالی مواد را در سطح مولکولی تجزیه و تحلیل می کند. پراش سنجی اشعه ایکس از نوع ARL/XTRA تولید شده توسط شرکت Thermo ARL در سوئیس برای تعیین استفاده شد. شکل 3.2 الگوهای XRD فیلم های HPMC با افزودنیهای مختلف گلیسرول و سوربیتول است. با افزودن گلیسرول ، شدت قله های پراش در 9.5 درجه و 20.4 درجه ضعیف است. با افزودن سوربیتول ، هنگامی که مقدار اضافی 0.15 ٪ بود ، اوج پراش در 9.5 درجه افزایش یافت و اوج پراش در 20.4 درجه تضعیف شد ، اما کل شدت اوج پراش پایین تر از فیلم HPMC بدون سوربیتول بود. با افزودن مداوم سوربیتول ، اوج پراش در 9.5 درجه دوباره تضعیف شد و اوج پراش در 20.4 درجه به طور قابل توجهی تغییر نکرد. این امر به این دلیل است که افزودن مولکول های کوچک گلیسرول و سوربیتول باعث ایجاد ترتیب منظم زنجیرهای مولکولی می شود و ساختار کریستالی اصلی را از بین می برد و از این طریق تبلور فیلم را کاهش می دهد. از این شکل می توان دید که گلیسرول تأثیر زیادی در تبلور فیلم های HPMC دارد ، نشان می دهد که گلیسرول و HPMC سازگاری خوبی دارند ، در حالی که سوربیتول و HPMC سازگاری ضعیفی دارند. از تجزیه و تحلیل ساختاری پلاستیک سازها ، سوربیتول دارای ساختار حلقه قند شبیه به سلولز است ، و اثر مانع استریل آن زیاد است ، و در نتیجه بین مولکولهای سوربیتول و مولکول های سلولز ضعیف است ، بنابراین تأثیر کمی در تبلور سلولز دارد.

[48]

3.3.3 تأثیر گلیسرول و سوربیتول بر خصوصیات مکانیکی فیلم های HPMC

استحکام کششی و کشیدگی در هنگام شکسته شدن فیلم به عنوان پارامترهایی برای قضاوت در مورد خصوصیات مکانیکی آن استفاده می شود و اندازه گیری خواص مکانیکی می تواند کاربرد آن را در زمینه های خاص قضاوت کند. شکل 3.3 تغییر در استحکام کششی و کشیدگی در شکسته شدن فیلم های HPMC پس از افزودن پلاستیک ساز را نشان می دهد.

شکل .3.3 تأثیر گلیسرول یا سوربیتولومون بر خواص دستگاه فیلم های HPMC

از شکل 3.3 (الف) مشاهده می شود که با افزودن گلیسرول ، کشیدگی در شکسته شدن فیلم HPMC ابتدا افزایش می یابد و سپس کاهش می یابد ، در حالی که مقاومت کششی ابتدا به سرعت کاهش می یابد ، سپس به آرامی افزایش می یابد و سپس همچنان کاهش می یابد. کشیدگی در هنگام استراحت فیلم HPMC ابتدا افزایش یافته و سپس کاهش می یابد ، زیرا گلیسرول دارای گروه های آبگریز بیشتری است ، که باعث می شود مولکول های مواد و آب دارای یک اثر هیدراتاسیون قوی باشند [71] ، بنابراین انعطاف پذیری فیلم را بهبود می بخشد. با افزایش مداوم علاوه بر گلیسرول ، کشیدگی در شکسته شدن فیلم HPMC کاهش می یابد ، به این دلیل است که گلیسرول شکاف زنجیره مولکولی HPMC را بزرگتر می کند ، و درگیری بین ماکرومولکول ها این نقطه کاهش می یابد و فیلم مستعد می شود که فیلم Stress می شود ، از این طریق باعث کاهش طولی در شکستن فیلم می شود. دلیل کاهش سریع استحکام کششی این است: افزودن مولکول های کوچک گلیسرول ، ترتیب نزدیک بین زنجیره های مولکولی HPMC را مختل می کند ، نیروی تعامل بین ماکرومولکولها را تضعیف می کند و قدرت کششی فیلم را کاهش می دهد. استحکام کششی یک افزایش اندک ، از دیدگاه چیدمان زنجیره مولکولی ، گلیسرول مناسب انعطاف پذیری زنجیره های مولکولی HPMC را تا حدی افزایش می دهد ، ترتیب زنجیرهای مولکولی پلیمری را ترویج می کند و باعث می شود قدرت کششی فیلم کمی افزایش یابد. با این حال ، هنگامی که گلیسرول بیش از حد وجود دارد ، زنجیره های مولکولی همزمان با ترتیب منظم ، از بین می روند و میزان تخریب بیشتر از آرایش مرتب شده است [72] ، که باعث کاهش تبلور فیلم می شود و در نتیجه قدرت تنش کم فیلم HPMC ایجاد می شود. از آنجا که اثر سفت کننده به قیمت استحکام کششی فیلم HPMC است ، میزان گلیسرول اضافه شده نباید خیلی زیاد باشد.

همانطور که در شکل 3.3 (b) نشان داده شده است ، با افزودن سوربیتول ، کشیدگی در شکست فیلم HPMC ابتدا افزایش یافته و سپس کاهش می یابد. هنگامی که مقدار سوربیتول 0.15 ٪ بود ، کشیدگی در شکست فیلم HPMC به 45 ٪ رسید و سپس کشیدگی در هنگام استراحت فیلم به تدریج دوباره کاهش یافت. استحکام کششی به سرعت کاهش می یابد و سپس با افزودن مداوم سوربیتول در حدود 50 مگاپیکسل می شود. مشاهده می شود که وقتی مقدار سوربیتول اضافه شده 0.15 ٪ باشد ، اثر پلاستیک سازی بهترین است. این امر به این دلیل است که افزودن مولکول های کوچک سوربیتول باعث ایجاد ترتیب منظم زنجیره های مولکولی می شود و شکاف بین مولکول ها را بزرگتر می کند ، نیروی تعامل کاهش می یابد و مولکول ها به راحتی اسلاید می شوند ، بنابراین کشیدگی در استراحت فیلم افزایش می یابد و قدرت تنشی کاهش می یابد. از آنجا که میزان سوربیتول همچنان در حال افزایش است ، کشیدگی در شکسته شدن فیلم دوباره کاهش یافت ، زیرا مولکولهای کوچک سوربیتول کاملاً بین ماکرومولکول ها پراکنده شدند و در نتیجه کاهش تدریجی نقاط گرفتگی بین ماکرومولکول و کاهش در طولی در شکست فیلم انجام شد.

مقایسه اثرات پلاستیک ساز گلیسرول و سوربیتول در فیلم های HPMC ، اضافه کردن 0.15 ٪ گلیسرول می تواند باعث افزایش طول فیلم در حدود 50 ٪ شود. در حالی که اضافه کردن 0.15 ٪ سوربیتول فقط می تواند در هنگام استراحت فیلم ، کشیدگی را افزایش دهد ، نرخ به حدود 45 ٪ می رسد. استحکام کششی کاهش یافته و با اضافه شدن گلیسرول ، کاهش آن کوچکتر بود. مشاهده می شود که اثر پلاستیک سازی گلیسرول بر روی فیلم HPMC بهتر از سوربیتول است.

3.3.4 تأثیر گلیسرول و سوربیتول بر خواص نوری فیلم های HPMC

(الف) گلیسرول (ب) سوربیتول

شکل .3.4 اثر گلیسرول یا خاصیت نوری سوربیتولومون فیلم های HPMC

انتقال نور و مه پارامترهای مهم شفافیت فیلم بسته بندی هستند. دید و وضوح کالاهای بسته بندی شده عمدتاً به انتقال نور و مه فیلم بسته بندی بستگی دارد. همانطور که در شکل 3.4 نشان داده شده است ، افزودن گلیسرول و سوربیتول هر دو بر خصوصیات نوری فیلم های HPMC ، به ویژه مه تأثیر گذاشت. شکل 3.4 (a) نمادی است که اثر گلیسرول را بر روی خواص نوری فیلم های HPMC نشان می دهد. با افزودن گلیسرول ، انتقال فیلم های HPMC ابتدا افزایش یافته و سپس کاهش می یابد و به حداکثر مقدار در حدود 0.25 ٪ می رسد. مه به سرعت و سپس به آرامی افزایش یافت. از تجزیه و تحلیل فوق می توان مشاهده کرد که وقتی مقدار اضافی گلیسرول 0.25 ٪ باشد ، خواص نوری فیلم بهتر است ، بنابراین مقدار اضافی گلیسرول نباید از 0.25 ٪ تجاوز کند. شکل 3.4 (b) نمودار است که اثر سوربیتول را بر روی خواص نوری فیلم های HPMC نشان می دهد. از این شکل می توان مشاهده کرد که با افزودن سوربیتول ، ابتدا مه فیلم های HPMC افزایش می یابد ، سپس به آرامی کاهش می یابد و سپس افزایش می یابد و ابتدا انتقال افزایش می یابد و سپس افزایش می یابد. کاهش یافته و انتقال نور و مه در همان زمان که مقدار سوربیتول 0.45 ٪ بود ، قله ها ظاهر شد. مشاهده می شود که وقتی مقدار سوربیتول اضافه شده بین 0.35 تا 0.45 ٪ باشد ، خصوصیات نوری آن بهتر است. با مقایسه اثرات گلیسرول و سوربیتول بر خصوصیات نوری فیلم های HPMC ، می توان دریافت که سوربیتول تأثیر کمی در خصوصیات نوری فیلم ها دارد.

به طور کلی ، موادی که دارای انتقال نور زیاد هستند مه کمتری دارند و برعکس ، اما این همیشه اینگونه نیست. برخی از مواد دارای انتقال نور زیاد اما مقادیر پر از مه مانند فیلم های نازک مانند شیشه یخ زده هستند [73]. فیلم تهیه شده در این آزمایش می تواند با توجه به نیازها ، پلاستیک ساز مناسب و مقدار اضافی را انتخاب کند.

3.3.5 تأثیر گلیسرول و سوربیتول بر حلالیت آب فیلم های HPMC

(الف) گلیسرول （B） سوربیتول

شکل .3.5 اثر گلیسرول یا حلالیت آب سوربیتولومون فیلم های HPMC

شکل 3.5 تأثیر گلیسرول و سوربیتول بر حلالیت آب فیلم های HPMC را نشان می دهد. از این شکل می توان مشاهده کرد که با افزایش محتوای پلاستیک ساز ، زمان حلالیت آب فیلم HPMC طولانی می شود ، یعنی حلالیت آب فیلم HPMC به تدریج کاهش می یابد و گلیسرول تأثیر بیشتری در حلالیت آب فیلم HPMC نسبت به سوربیتول دارد. دلیل اینکه هیدروکسی پروپیل متیل سلولز از حلالیت آب خوبی برخوردار است ، به دلیل وجود تعداد زیادی از گروه های هیدروکسیل در مولکول آن است. از تجزیه و تحلیل طیف مادون قرمز ، می توان دریافت که با افزودن گلیسرول و سوربیتول ، اوج لرزش هیدروکسیل فیلم HPMC تضعیف می شود ، نشان می دهد که تعداد گروه های هیدروکسیل در مولکول HPMC کاهش می یابد و گروه هیدروفیل کاهش می یابد ، بنابراین حلالیت آب فیلم HPMC کاهش می یابد.

3.4 بخش از این فصل

از طریق تجزیه و تحلیل عملکرد فوق از فیلم های HPMC ، می توان مشاهده کرد که پلاستیک سازهای گلیسرول و سوربیتول خصوصیات مکانیکی فیلم های HPMC را بهبود می بخشند و باعث افزایش طول کشیدن فیلم ها می شوند. هنگامی که افزودن گلیسرول 0.15 ٪ است ، خصوصیات مکانیکی فیلم های HPMC نسبتاً خوب است ، مقاومت کششی در حدود 60MPa و کشیدگی در زمان استراحت حدود 50 ٪ است. هنگامی که افزودن گلیسرول 0.25 ٪ است ، خواص نوری بهتر است. هنگامی که محتوای سوربیتول 0.15 ٪ باشد ، قدرت کششی فیلم HPMC حدود 55 مگاپیکاسانه است و کشیدگی در هنگام استراحت به حدود 45 ٪ افزایش می یابد. هنگامی که محتوای سوربیتول 0.45 ٪ است ، خصوصیات نوری فیلم بهتر است. هر دو پلاستیک ساز حلالیت آب فیلم های HPMC را کاهش دادند ، در حالی که سوربیتول تأثیر کمتری در حلالیت آب فیلم های HPMC داشت. مقایسه اثرات دو پلاستیک ساز بر خواص فیلم های HPMC نشان می دهد که اثر پلاستیک سازی گلیسرول بر روی فیلم های HPMC بهتر از سوربیتول است.

فصل 4 تأثیر عوامل اتصال متقاطع بر روی فیلم های بسته بندی محلول در آب HPMC

4.1 مقدمه

هیدروکسی پروپیل متیل سلولز حاوی بسیاری از گروه های هیدروکسیل و گروه های هیدروکسی پروپوکسی است ، بنابراین حلالیت آب خوبی دارد. در این مقاله از حلالیت خوب آب آن برای تهیه یک فیلم بسته بندی محلول در آب سبز و سازگار با محیط زیست استفاده شده است. بسته به کاربرد فیلم محلول در آب ، انحلال سریع فیلم محلول در آب در اکثر کاربردها مورد نیاز است ، اما گاهی اوقات انحلال تأخیر نیز مورد نظر است [21].

بنابراین ، در این فصل ، گلوتارآلدئید به عنوان ماده اتصال متقاطع اصلاح شده برای فیلم بسته بندی محلول در آب از هیدروکسی پروپیل متیل سلولولوز استفاده می شود ، و سطح آن برای اصلاح فیلم برای کاهش آبگرایی آب و به تأخیر انداختن زمان آب و برق ، به صورت متقابل مرتبط است. اثرات افزودنی های مختلف گلوتارآلدئید بر روی حلالیت آب ، خصوصیات مکانیکی و خصوصیات نوری فیلم های هیدروکسی پروپیل متیل سلولز عمدتاً مورد بررسی قرار گرفت.

4.2 قسمت آزمایشی

4.2.1 مواد و ابزارهای آزمایشی

جدول 4.1 مواد و مشخصات تجربی

4.2.2 آماده سازی نمونه

1) وزن گیری: مقدار مشخصی از هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (5 ٪) با تعادل الکترونیکی وزن کنید.

2) انحلال: هیدروکسی پروپیل متیل سلولز با وزنه شده به آب دیونیزه شده آماده شده اضافه می شود ، در دمای اتاق و فشار هم زده می شود تا کاملاً حل شود ، و سپس مقادیر مختلف گلوتارآلدئید (0.19 ٪ 0.25 ٪ 0.31 ٪ ، 0.38 ٪ ، 0.44 ٪) ، به طور هماهنگ و هماهنگی ، اجازه می دهد تا یک زمان خاص (DefoMing) برای یک دوره خاص (زمان مشخصی) برای یک دوره خاص (زمان مشخصی) قرار بگیرد. مقادیر اضافه شده گلوتارآلدئید به دست می آید.

3) ساخت فیلم: فیلم را که مایع را به داخل ظرف شیشه ای پتری تزریق می کند تزریق کنید و فیلم را بازی کنید ، آن را در جعبه خشک کردن هوا از 40 ° C درجه سانتیگراد قرار دهید تا فیلم را خشک کنید ، یک فیلم با ضخامت 45μm بسازید ، فیلم را کشف کنید و آن را برای تهیه نسخه پشتیبان در جعبه خشک کردن قرار دهید.

4.2.3 توصیف و آزمایش عملکرد

4.2.3.1 تجزیه و تحلیل طیف سنجی جذب مادون قرمز (FT-IR)

مکش مادون قرمز فیلم های HPMC با استفاده از طیف سنج مادون قرمز Nicolet 5700 Fourered تولید شده توسط شرکت ترموالکتریک آمریکایی Close The Spectrum تعیین شد.

4.2.3.2 تجزیه و تحلیل پراش اشعه ایکس با زاویه دید گسترده (XRD)

پراش اشعه ایکس با زاویه دید گسترده (XRD) تجزیه و تحلیل وضعیت تبلور یک ماده در سطح مولکولی است. در این مقاله ، حالت تبلور فیلم نازک با استفاده از پراش سنجی پرتونگاری ARL/XTRA تولید شده توسط ترمو ARL سوئیس تعیین شد. شرایط اندازه گیری: منبع اشعه ایکس یک خط فیلتر نیکل Cu-Kα (40 کیلو ولت ، 40 میلی آمپر) است. زاویه اسکن از 0 تا 80 درجه (2θ). سرعت اسکن 6 درجه در دقیقه.

4.2.3.3 تعیین حلالیت آب: همان 2.2.3.4

4.2.3.4 تعیین خصوصیات مکانیکی

با استفاده از روش آزمایش تست های کششی جهانی مینیاتور (5943) تجهیزات آزمایشی جهانی تجهیزات تجهیزات ، مطابق روش تست GB13022-92 برای خواص کششی فیلم های پلاستیکی ، در 25 درجه سانتیگراد ، 50 ٪ شرایط ، آزمایش را با ضخامت یکنواخت و سطح تمیز و بدون اختلالات آزمایش کنید.

4.2.3.5 تعیین خواص نوری

با استفاده از یک تستر انتقال دهنده انتقال نور ، نمونه ای را انتخاب کنید تا با یک سطح تمیز و بدون چین و چروک آزمایش شود و انتقال نور و مه فیلم را در دمای اتاق (25 درجه سانتیگراد و 50 ٪ RH) اندازه گیری کنید.

4.2.4 پردازش داده ها

داده های تجربی توسط Excel پردازش و توسط نرم افزار Origin ترسیم شدند.

4.3 نتایج و بحث

4.3.1 طیف جذب مادون قرمز از فیلم های HPMC گلوتارآلدئید-متقاطع

شکل .4.1 ft-ir از فیلم های HPMC تحت محتوای مختلف گلوتارآلدئید

طیف سنجی جذب مادون قرمز ابزاری قدرتمند برای توصیف گروههای عملکردی موجود در ساختار مولکولی و شناسایی گروههای عملکردی است. به منظور درک بیشتر تغییرات ساختاری هیدروکسی پروپیل متیل سلولز پس از اصلاح ، آزمایش های مادون قرمز روی فیلم های HPMC قبل و بعد از اصلاح انجام شد. شکل 4.1 طیف مادون قرمز فیلم های HPMC با مقادیر مختلف گلوتارآلدئید و تغییر شکل فیلم های HPMC را نشان می دهد

قله های جذب ارتعاشی -OH نزدیک 3418cm-1 و 1657cm-1 است. با مقایسه طیفهای مادون قرمز متقاطع و غیرمستقیم از فیلم های HPMC ، می توان دریافت که با افزودن گلوتارآلدئید ، قله های ارتعاش -OH در 3418CM-1 و 1657cm-اوج جذب گروه هیدروکسیل در 1 گروه هیدروکسی پروپوکسی به طور قابل توجهی ضعیف شده است ، نشان می دهد که تعداد هیدروکسیل به طور قابل توجهی ضعیف شده است ، نشان می دهد که تعداد هیدروکسیل به طور قابل توجهی ضعیف شده است ، نشان می دهد که تعداد هیدروکسیل به طور قابل توجهی ضعیف شده است ، نشان می دهد که تعداد هیدروکسیل به طور قابل توجهی ضعیف شده است ، نشان می دهد که نشان می دهد که تعداد هیدروکسیل به طور قابل توجهی ضعیف شده است ، نشان می دهد که تعداد هیدروکسیل به طور قابل توجهی ضعیف شده است ، نشان می دهد که تعداد هیدروکسیل به طور قابل توجهی ضعیف شده است ، نشان می دهد که نشان می دهد که تعداد هیدروکسیل به طور قابل توجهی ضعیف شده است ، نشان می دهد که تعداد هیدروکسیل به طور قابل توجهی ضعیف شده است ، نشان می دهد که تعداد هیدروکسیل به طور قابل توجهی ضعیف شده است. با واکنش متقابل بین برخی از گروه های هیدروکسیل HPMC و گروه Dialdehyde در گلوتارآلدئید [74]. علاوه بر این ، مشخص شد که افزودن گلوتارآلدئید موقعیت هر اوج جذب مشخصه HPMC را تغییر نمی دهد ، نشان می دهد که افزودن گلوتارآلدئید گروه های HPMC را از بین نمی برد.

4.3.2 الگوهای XRD فیلم های Glutaraldehyde-crosslinked HPMC

با انجام پراش اشعه ایکس بر روی یک ماده و تجزیه و تحلیل الگوی پراش آن ، یک روش تحقیق برای به دست آوردن اطلاعاتی مانند ساختار یا مورفولوژی اتمها یا مولکول ها در داخل مواد است. شکل 4.2 الگوهای XRD فیلم های HPMC را با افزودنیهای مختلف گلوتارآلدئید نشان می دهد. با افزایش علاوه بر گلوتارآلدئید ، شدت قله های پراش HPMC در حدود 9.5 درجه و 20.4 درجه تضعیف می شود ، زیرا آلدهیدها در مولکول گلوتارآلدئید تضعیف می شوند. واکنش متقابل بین گروه هیدروکسیل و گروه هیدروکسیل بر روی مولکول HPMC رخ می دهد ، که تحرک زنجیره مولکولی را محدود می کند [75] ، در نتیجه توانایی چیدمان منظم مولکول HPMC را کاهش می دهد.

شکل .4.2 XRD از فیلم های HPMC تحت محتوای مختلف گلوتارآلدئید

4.3.3 تأثیر گلوتارآلدئید بر حلالیت آب فیلم های HPMC

شکل 4.3 تأثیر گلوتارآلدئید بر حلالیت آب فیلم های HPMC

از شکل 4.3 تأثیر افزودنیهای مختلف گلوتارآلدئید بر حلالیت آب فیلم های HPMC ، می توان دریافت که با افزایش دوز گلوتارآلدئید ، زمان حلالیت آب فیلم های HPMC طولانی می شود. واکنش متقابل با گروه آلدهید در گلوتارآلدئید رخ می دهد ، و در نتیجه باعث کاهش قابل توجهی در تعداد گروه های هیدروکسیل در مولکول HPMC می شود ، بنابراین باعث افزایش حلالیت آب فیلم HPMC و کاهش محلول آب فیلم HPMC می شود.

4.3.4 تأثیر گلوتارآلدئید بر خواص مکانیکی فیلم های HPMC

شکل 4.4 تأثیر گلوتارآلدئید بر استحکام کششی و شکستن کشیدگی فیلم های HPMC

به منظور بررسی تأثیر محتوای گلوتارآلدئید بر خواص مکانیکی فیلم های HPMC ، قدرت کششی و کشیدگی در هنگام شکستن فیلم های اصلاح شده مورد آزمایش قرار گرفت. به عنوان مثال ، 4.4 نمودار اثر گلوتارآلدئید علاوه بر این بر قدرت کششی و کشیدگی در زمان شکسته شدن فیلم است. با افزایش علاوه بر گلوتارآلدئید ، قدرت کششی و کشیدگی در شکست فیلم های HPMC ابتدا افزایش یافته و سپس کاهش می یابد. روند. از آنجا که پیوند متقابل گلوتارآلدئید و سلولز متعلق به اتصال متقابل اتریکاسیون است ، پس از افزودن گلوتارآلدئید به فیلم HPMC ، دو گروه آلدهید بر روی مولکول گلوتاررالدئید و گروههای هیدروکسیل بر روی مولکول HPMC ، مولکول HPMC تحت یک مکانیکالیکر قرار می گیرد که یک واکنش متقاطع را ایجاد می کند و باعث ایجاد واکنش می شود. با افزودن مداوم گلوتارآلدئید ، چگالی اتصال متقاطع در محلول افزایش می یابد ، که کشویی نسبی بین مولکول ها را محدود می کند ، و بخش های مولکولی به راحتی تحت عمل نیروی خارجی قرار نمی گیرند ، که نشان می دهد خواص مکانیکی فیلم های باریک HPMC به صورت ماکروسکوپی [76] کاهش می یابد. از شکل 4.4 ، تأثیر گلوتارآلدئید بر خصوصیات مکانیکی فیلم های HPMC نشان می دهد که وقتی افزودن گلوتارآلدئید 0.25 ٪ است ، اثر اتصال متقاطع بهتر است ، و خصوصیات مکانیکی فیلم های HPMC بهتر است.

4.3.5 تأثیر گلوتارآلدئید بر خواص نوری فیلم های HPMC

انتقال نور و مه دو پارامتر عملکرد نوری بسیار مهم فیلم های بسته بندی هستند. هرچه انتقال بیشتر باشد ، شفافیت فیلم بهتر می شود. مه ، که به عنوان کدورت نیز شناخته می شود ، نشانگر میزان نامتعارف بودن فیلم است و هر چه بیشتر مه باشد ، وضوح فیلم نیز بدتر می شود. شکل 4.5 منحنی تأثیر افزودن گلوتارآلدئید بر خواص نوری فیلم های HPMC است. از این شکل مشاهده می شود که با افزایش افزودن گلوتارآلدئید ، انتقال نور ابتدا به آرامی افزایش می یابد ، سپس به سرعت افزایش می یابد و سپس به آرامی کاهش می یابد. مهیج آن ابتدا کاهش یافته و سپس افزایش یافته است. هنگامی که افزودن گلوتارآلدئید 0.25 ٪ بود ، انتقال فیلم HPMC به حداکثر مقدار 93 ٪ رسید و مه به حداقل مقدار 13 ٪ رسید. در این زمان ، عملکرد نوری بهتر بود. دلیل افزایش خواص نوری ، واکنش متقابل بین مولکولهای گلوتارآلدئید و هیدروکسی پروپیل متیل سلولز است و ترتیب بین مولکولی جمع و جور تر و یکنواخت تر است ، که باعث افزایش خواص نوری فیلم های HPMC می شود [77-79]. هنگامی که ماده اتصال متقاطع بیش از حد باشد ، سایت های اتصال متقاطع اشباع نشده ، کشویی نسبی بین مولکول های سیستم دشوار است و پدیده ژل به راحتی رخ می دهد. بنابراین ، خواص نوری فیلم های HPMC کاهش می یابد [80].

شکل 4.5 تأثیر گلوتارآلدئید بر خاصیت نوری فیلم های HPMC

4.4 بخش از این فصل

از طریق تجزیه و تحلیل فوق ، نتیجه گیری های زیر نتیجه گرفته شده است:

1) طیف مادون قرمز فیلم Glutaraldehyde-Crosslinked HPMC نشان می دهد که فیلم گلوتارآلدئید و HPMC تحت یک واکنش متقابل قرار می گیرند.

2) اضافه کردن گلوتارآلدئید در محدوده 0.25 ٪ به 0.44 ٪ مناسب تر است. هنگامی که مقدار اضافی گلوتارآلدئید 0.25 ٪ باشد ، خصوصیات مکانیکی جامع و خصوصیات نوری فیلم HPMC بهتر است. پس از اتصال متقاطع ، حلالیت آب فیلم HPMC طولانی می شود و حلالیت آب کاهش می یابد. هنگامی که مقدار اضافی گلوتارآلدئید 0.44 ٪ باشد ، زمان حلالیت آب به حدود 135 دقیقه می رسد.

فصل 5 فیلم بسته بندی محلول محلول آب HPMC آنتی اکسیدان طبیعی

5.1 مقدمه

به منظور گسترش استفاده از فیلم هیدروکسی پروپیل متیل سلولز در بسته بندی مواد غذایی ، در این فصل از آنتی اکسیدان برگ بامبو (AOB) به عنوان یک افزودنی آنتی اکسیدان طبیعی استفاده می شود و از روش تهیه فیلم برای تهیه فیلم برای تهیه آنتی اکسیدان های برگ بامبو طبیعی با بخش های مختلف توده استفاده می کند. آنتی اکسیدان فیلم بسته بندی محلول در آب HPMC ، مطالعه خواص آنتی اکسیدانی ، حلالیت آب ، خصوصیات مکانیکی و خصوصیات نوری فیلم ، و پایه ای برای کاربرد آن در سیستم های بسته بندی مواد غذایی است.

5.2 قسمت آزمایشی

5.2.1 مواد آزمایشی و ابزارهای آزمایشی

Tab.5.1 مواد و مشخصات تجربی

tab.5.2 دستگاه و مشخصات آزمایشی

5.2.2 آماده سازی نمونه

Prepare hydroxypropyl methylcellulose water-soluble packaging films with different amounts of bamboo leaf antioxidants by solution casting method: prepare 5% hydroxypropyl methylcellulose aqueous solution, stir evenly, and then add hydroxypropyl methylcellulose Add a certain proportion (0%, 0.01%, 0.03%, 0.05%, 0.07%, 0.09%) of آنتی اکسیدان های برگ بامبو به محلول تشکیل فیلم سلولز ، و به هم زدن ادامه دهید

برای مخلوط کردن کاملاً ، بگذارید 3-5 دقیقه در دمای اتاق بایستد تا محلول های تشکیل دهنده فیلم HPMC حاوی کسرهای مختلف جرم از آنتی اکسیدان های برگ بامبو تهیه شود. آن را در یک اجاق گاز خشک شده خشک کنید و پس از لایه برداری از فیلم ، آن را در فر خشک کردن قرار دهید. فیلم بسته بندی محلول محلول در آب هیدروکسی پروپیل متیل سلولز که با آنتی اکسیدان برگ بامبو اضافه شده است ، به طور خلاصه به فیلم AOB/HPMC گفته می شود.

5.2.3 توصیف و آزمایش عملکرد

5.2.3.1 تجزیه و تحلیل طیف سنجی جذب مادون قرمز (FT-IR)

طیف جذب مادون قرمز فیلمهای HPMC در حالت ATR با استفاده از یک طیف سنج مادون قرمز تبدیل به Nicolet 5700 Fourier Transform تولید شده توسط شرکت ترموالکتریک اندازه گیری شد.

5.2.3.2 اندازه گیری پراش اشعه ایکس با زاویه دید گسترده (XRD): همان 2.2.3.1

5.2.3.3 تعیین خواص آنتی اکسیدانی

به منظور اندازه گیری خواص آنتی اکسیدانی فیلم های HPMC آماده و فیلم های AOB/HPMC ، از روش جابجایی رادیکال آزاد DPPH در این آزمایش برای اندازه گیری میزان قابل استفاده از فیلم ها به رادیکال های آزاد DPPH استفاده شد ، به منظور اندازه گیری غیر مستقیم مقاومت اکسیداسیون فیلم ها.

آماده سازی محلول DPPH: در شرایط سایه زنی ، 2 میلی گرم DPPH را در 40 میلی لیتر حلال اتانول حل کنید و به مدت 5 دقیقه Sonicate کنید تا محلول یکنواخت شود. برای استفاده بعدی در یخچال (4 درجه سانتیگراد) ذخیره کنید.

با اشاره به روش آزمایشی Zhong Yuansheng [81] ، با یک اصلاح جزئی ، اندازه گیری مقدار A0: 2 میلی لیتر محلول DPPH را در یک لوله آزمایش قرار دهید ، سپس 1 میلی لیتر آب مقطر را اضافه کنید تا به طور کامل تکان بخورد و مخلوط شود و مقدار A (519NM) را با طیف سنج UV اندازه گیری کند. A0 است اندازه گیری یک مقدار: 2 میلی لیتر محلول DPPH را به یک لوله آزمایش اضافه کنید ، سپس 1 میلی لیتر محلول فیلم نازک HPMC را اضافه کنید تا به طور کامل مخلوط شود ، یک مقدار را با اسپکتروفتومتر UV اندازه گیری کنید ، آب را به عنوان کنترل خالی و سه داده موازی برای هر گروه بگیرید. DPPH روش محاسبه نرخ تعویض رادیکال آزاد به فرمول زیر اشاره دارد ،

در فرمول: A جذب نمونه است. A0 کنترل خالی است

5.2.3.4 تعیین خصوصیات مکانیکی: همان 2.2.3.2

5.2.3.5 تعیین خواص نوری

خصوصیات نوری شاخص های مهمی از شفافیت فیلم های بسته بندی ، عمدتا از جمله انتقال و مه فیلم است. انتقال و مه فیلم ها با استفاده از یک تستر مهر انتقال اندازه گیری شد. انتقال نور و مه فیلم ها در دمای اتاق (25 درجه سانتیگراد و 50 ٪ RH) در نمونه های آزمایش با سطوح تمیز و بدون چین و چروک اندازه گیری شد.

5.2.3.6 تعیین حلالیت آب

یک فیلم 30 میلی متر × 30 میلی متر را با ضخامت حدود 45μm برش دهید ، 100 میلی لیتر آب را به یک لیوان 200 میلی لیتری اضافه کنید ، فیلم را در مرکز سطح آب هنوز قرار دهید و زمان را برای ناپدید شدن کامل فیلم اندازه گیری کنید. اگر فیلم به دیوار لیوان بچسبد ، باید دوباره اندازه گیری شود و نتیجه آن به طور متوسط ​​3 بار گرفته می شود ، واحد حداقل است.

5.2.4 پردازش داده ها

داده های تجربی توسط Excel پردازش و توسط نرم افزار Origin ترسیم شدند.

5.3 نتایج و تجزیه و تحلیل

5.3.1 تجزیه و تحلیل FT-IR

شکل 5.1 FTIR فیلم های HPMC و AOB/HPMC

در مولکول های آلی ، اتمهایی که پیوندهای شیمیایی یا گروههای عملکردی تشکیل می دهند در حالت لرزش ثابت قرار دارند. هنگامی که مولکول های آلی با نور مادون قرمز تابش می شوند ، پیوندهای شیمیایی یا گروه های عملکردی در مولکول ها می توانند ارتعاشات را جذب کنند ، به طوری که می توان اطلاعات مربوط به پیوندهای شیمیایی یا گروههای عملکردی موجود در مولکول را بدست آورد. شکل 5.1 طیف FTIR فیلم HPMC و فیلم AOB/HPMC را نشان می دهد. از شکل 5 مشاهده می شود که لرزش اسکلتی مشخصه هیدروکسی پروپیل متیل سلولز عمدتاً در 3700 ~ 3700 سانتی متر 1 و 1700 ~ 1700 سانتی متر 1 متمرکز شده است. فرکانس لرزش قوی در منطقه 950-1250 cm-1 عمدتا منطقه مشخصه ارتعاش کشش اسکلت CO است. باند جذب فیلم HPMC در نزدیکی 3418 cm-1 در اثر لرزش کششی پیوند OH ایجاد می شود و اوج جذب گروه هیدروکسیل بر روی گروه هیدروکسی پروپوکسی در 1657 سانتی متر -1 توسط ارتعاش کششی چارچوب ایجاد می شود [82]. قله های جذب در 1454cm-1 ، 1373cm-1 ، 1315cm-1 و 945cm-1 به ارتعاشات تغییر شکل نامتقارن ، متقارن ، ارتعاشات خمش در هواپیما و خارج از هواپیما متعلق به -CH3 نرمال شدند [83]. HPMC با AOB اصلاح شد. با افزودن AOB ، موقعیت هر اوج مشخصه AOB/HPMC تغییر نمی کند ، نشان می دهد که افزودن AOB گروه های HPMC را از بین نمی برد. لرزش کششی پیوند OH در باند جذب فیلم AOB/HPMC نزدیک 3418 cm-1 تضعیف می شود و تغییر شکل اوج عمدتاً با تغییر باند متیل و متیلن مجاور به دلیل القاء پیوند هیدروژن ایجاد می شود. 12] ، مشاهده می شود که افزودن AOB در پیوندهای هیدروژن بین مولکولی تأثیر دارد.

5.3.2 تجزیه و تحلیل XRD

شکل .5.2 XRD HPMC و AOB/

شکل .5.2 XRD فیلم های HPMC و AOB/HPMC

وضعیت کریستالی فیلم ها با استفاده از پراش اشعه ایکس با زاویه دید گسترده مورد بررسی قرار گرفت. شکل 5.2 الگوهای XRD فیلم های HPMC و فیلم های AAOB/HPMC را نشان می دهد. از این شکل می توان مشاهده کرد که فیلم HPMC دارای 2 قله پراش (9.5 درجه ، 20.4 درجه) است. با افزودن AOB ، قله های پراش در حدود 9.5 درجه و 20.4 درجه به طور قابل توجهی تضعیف می شوند ، نشان می دهد که مولکول های فیلم AOB/HPMC به صورت منظم ترتیب داده می شوند. این توانایی کاهش یافته است ، نشان می دهد که افزودن AOB باعث ایجاد چیدمان زنجیره مولکولی هیدروکسی پروپیل متیل سلولز می شود ، ساختار کریستالی اصلی مولکول را از بین می برد و ترتیب منظم هیدروکسی پروپیل متیل سلولز را کاهش می دهد.

5.3.3 خواص آنتی اکسیدانی

به منظور بررسی تأثیر افزودنیهای مختلف AOB در مقاومت اکسیداسیون فیلم های AOB/HPMC ، فیلم هایی با اضافات مختلف AOB (0 ، 0.01 ٪ ، 0.03 ٪ ، 0.05 ٪ ، 0.07 ٪ ، 0.09 ٪) مورد بررسی قرار گرفتند. تأثیر نرخ تعویض پایه ، نتایج در شکل 5.3 نشان داده شده است.

شکل .5.3 تأثیر فیلم های HPMC تحت محتوای AOB در ساکن DPPH

از شکل 5.3 مشاهده می شود که افزودن آنتی اکسیدان AOB به طور قابل توجهی میزان جابجایی رادیکال های DPPH را توسط فیلم های HPMC بهبود می بخشد ، یعنی خصوصیات آنتی اکسیدانی فیلم ها بهبود یافته و با افزایش AOB علاوه بر این ، ابتدا رادیکالهای DPPH افزایش می یابد و سپس به تدریج کاهش می یابد. هنگامی که مقدار اضافی AOB 0.03 ٪ باشد ، فیلم AOB/HPMC بهترین تأثیر را در میزان قابل حمل رادیکال های آزاد DPPH دارد و میزان قابل حمل آن برای رادیکال های آزاد DPPH به 89.34 ٪ می رسد ، یعنی فیلم AOB/HPMC در این زمان بهترین عملکرد ضد اکسیداسیون را دارد. هنگامی که محتوای AOB 0.05 ٪ و 0.07 ٪ بود ، میزان اصلاح رادیکال آزاد DPPH فیلم AOB/HPMC بالاتر از گروه 0.01 ٪ بود ، اما به طور قابل توجهی پایین تر از گروه 0.03 ٪ بود. این ممکن است به دلیل آنتی اکسیدان های طبیعی بیش از حد باشد ، افزودن AOB منجر به تجمع مولکول های AOB و توزیع ناهموار در فیلم شد ، بنابراین بر تأثیر اثر آنتی اکسیدانی فیلم های AOB/HPMC تأثیر می گذارد. مشاهده می شود که فیلم AOB/HPMC که در این آزمایش تهیه شده است ، عملکرد آنتی اکسیداسیون خوبی دارد. هنگامی که مقدار اضافی 0.03 ٪ باشد ، عملکرد آنتی اکسیداسیون فیلم AOB/HPMC قوی ترین است.

5.3.4 حلالیت آب

از شکل 5.4 ، تأثیر آنتی اکسیدان های برگ بامبو بر حلالیت آب فیلم های هیدروکسی پروپیل متیل سلولز ، می توان دریافت که افزودنیهای مختلف AOB تأثیر قابل توجهی در حلالیت آب فیلم های HPMC دارند. پس از افزودن AOB ، با افزایش مقدار AOB ، زمان محلول در آب فیلم کوتاه تر بود ، نشان می دهد که قابلیت آب و هوای فیلم AOB/HPMC بهتر است. یعنی افزودن AOB باعث بهبود حلالیت آب AOB/HPMC فیلم می شود. از تجزیه و تحلیل قبلی XRD ، می توان مشاهده کرد که پس از افزودن AOB ، تبلور فیلم AOB/HPMC کاهش می یابد ، و نیروی بین زنجیرهای مولکولی تضعیف می شود ، این باعث می شود که مولکول های آب وارد فیلم AOB/HPMC شوند ، بنابراین فیلم AOB/HPMC تا حد خاصی بهبود می یابد. حلالیت آب فیلم.

شکل 5.4 تأثیر AOB در محلول در آب فیلم های HPMC

5.3.5 خصوصیات مکانیکی

شکل 5.5 تأثیر AOB بر استحکام کششی و شکستن کشیدگی فیلم های HPMC

استفاده از مواد فیلم نازک بیشتر و گسترده تر است ، و خصوصیات مکانیکی آن تأثیر زیادی در رفتار خدمات سیستم های مبتنی بر غشای دارد که به یک کانون اصلی تحقیق تبدیل شده است. شکل 5.5 استحکام کششی و کشیدگی در منحنی های شکست فیلم های AOB/HPMC را نشان می دهد. از این شکل می توان مشاهده کرد که افزودنیهای مختلف AOB تأثیرات قابل توجهی در خصوصیات مکانیکی فیلم ها دارند. پس از افزودن AOB ، با افزایش AOB ، AOB/HPMC. قدرت کششی فیلم روند نزولی را نشان داد ، در حالی که کشیدگی در زمان استراحت ، روند افزایش اول و سپس کاهش را نشان می داد. هنگامی که محتوای AOB 0.01 ٪ بود ، کشیدگی در شکست فیلم به حداکثر 45 ٪ رسید. تأثیر AOB بر خصوصیات مکانیکی فیلم های HPMC آشکار است. از تجزیه و تحلیل XRD ، می توان مشاهده کرد که افزودن آنتی اکسیدان AOB باعث کاهش تبلور فیلم AOB/HPMC می شود و از این طریق قدرت کششی فیلم AOB/HPMC را کاهش می دهد. کشیدگی در استراحت ابتدا افزایش می یابد و سپس کاهش می یابد ، زیرا AOB حلالیت و سازگاری آب خوبی دارد و یک ماده مولکولی کوچک است. در طی فرآیند سازگاری با HPMC ، نیروی تعامل بین مولکول ها تضعیف می شود و فیلم نرم می شود. ساختار سفت و سخت باعث می شود فیلم AOB/HPMC نرم شود و در حال شکستن فیلم افزایش می یابد. با افزایش AOB ، کشیدگی در هنگام شکستن فیلم AOB/HPMC کاهش می یابد ، زیرا مولکول های AOB در فیلم AOB/HPMC باعث می شود که ماکرومولکول ها باعث کاهش شکاف بین زنجیرها می شوند و هیچ نقطه درهم و برهم بین ماکرومولکول ها وجود ندارد ، و فیلم آسان است که هنگام شکستن در هنگام شکستن فیلم ، به عنوان یک فیلم شکستن است.

5.3.6 خواص نوری

شکل 5.6 تأثیر AOB بر خاصیت نوری فیلم های HPMC

شکل 5.6 نمادی است که نشان دهنده تغییر در انتقال و مه فیلم های AOB/HPMC است. از این شکل می توان دریافت که با افزایش مقدار AOB اضافه شده ، انتقال فیلم AOB/HPMC کاهش می یابد و مه افزایش می یابد. هنگامی که محتوای AOB از 0.05 ٪ تجاوز نکرد ، میزان تغییر انتقال نور و مه فیلم های AOB/HPMC کند بود. هنگامی که محتوای AOB از 0.05 ٪ فراتر رفت ، میزان تغییر انتقال نور و مه شتاب گرفت. بنابراین ، مقدار AOB اضافه شده نباید از 0.05 ٪ تجاوز کند.

5.4 بخش از این فصل

با استفاده از آنتی اکسیدان برگ بامبو (AOB) به عنوان آنتی اکسیدان طبیعی و هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC) به عنوان ماتریس تشکیل دهنده فیلم ، نوع جدیدی از فیلم بسته بندی آنتی اکسیدانی طبیعی با ترکیب محلول و ریخته گری روش فیلم سازی تهیه شد. فیلم بسته بندی محلول در آب AOB/HPMC که در این آزمایش تهیه شده است ، دارای خواص عملکردی آنتی اکسیداسیون است. فیلم AOB/HPMC با 0.03 ٪ AOB برای رادیکال های آزاد DPPH حدود 89 ٪ میزان قابل حمل دارد و راندمان قابل استفاده بهترین است که بدون AOB بهتر از آن است. فیلم HPMC با 61 ٪ بهبود یافته است. حلالیت آب نیز به طور قابل توجهی بهبود یافته است و خصوصیات مکانیکی و خصوصیات نوری کاهش می یابد. مقاومت اکسیداسیون بهبود یافته مواد فیلم AOB/HPMC کاربرد خود را در بسته بندی مواد غذایی گسترش داده است.

فصل ششم نتیجه گیری

1) با افزایش غلظت محلول فیلم سازی HPMC ، خصوصیات مکانیکی فیلم ابتدا افزایش یافته و سپس کاهش می یابد. هنگامی که غلظت محلول فیلم سازنده HPMC 5 ٪ بود ، خصوصیات مکانیکی فیلم HPMC بهتر بود و مقاومت کششی 116MPa بود. کشیدگی در زمان استراحت حدود 31 ٪ است. خواص نوری و حلالیت آب کاهش می یابد.

2) با افزایش دمای تشکیل فیلم ، خصوصیات مکانیکی فیلم ها ابتدا افزایش یافته و سپس کاهش می یابد ، خواص نوری بهبود می یابد و حلالیت آب کاهش می یابد. هنگامی که دمای شکل گیری فیلم 50 درجه سانتیگراد است ، عملکرد کلی بهتر است ، استحکام کششی در حدود 116MPa ، انتقال نور حدود 90 ٪ است و زمان انحلال آب در حدود 55 دقیقه است ، بنابراین دمای شکل گیری فیلم در 50 درجه سانتیگراد مناسب تر است.

3) استفاده از پلاستیک سازها برای بهبود سختی فیلم های HPMC ، با افزودن گلیسرول ، کشیدگی در شکسته شدن فیلم های HPMC به طور قابل توجهی افزایش یافته است ، در حالی که مقاومت کششی کاهش یافته است. هنگامی که مقدار گلیسرول اضافه شده بین 0.15 ٪ و 0.25 ٪ بود ، کشیدگی در استراحت فیلم HPMC حدود 50 ٪ و مقاومت کششی در حدود 60MPa بود.

4) با افزودن سوربیتول ، کشیدگی در شکست فیلم ابتدا افزایش می یابد و سپس کاهش می یابد. هنگامی که افزودن سوربیتول در حدود 0.15 ٪ است ، کشیدگی در استراحت به 45 ٪ می رسد و مقاومت کششی در حدود 55mpa است.

5) افزودن دو پلاستیک ساز ، گلیسرول و سوربیتول ، هر دو خاصیت نوری و حلالیت آب فیلم های HPMC را کاهش داده و کاهش آن عالی نبود. با مقایسه اثر پلاستیک سازی دو پلاستیک ساز در فیلم های HPMC ، می توان مشاهده کرد که اثر پلاستیک سازی گلیسرول بهتر از سوربیتول است.

6) از طریق طیف سنجی جذب مادون قرمز (FTIR) و تجزیه و تحلیل پراش پرتونگاری با زاویه دید گسترده ، اتصال متقاطع گلوتارآلدئید و HPMC و تبلور پس از اتصال متقابل مورد بررسی قرار گرفت. با افزودن عامل اتصال متقابل گلوتارآلدئید ، قدرت کششی و کشیدگی در شکستن فیلم های HPMC آماده ابتدا افزایش یافته و سپس کاهش یافته است. هنگامی که افزودن گلوتارآلدئید 0.25 ٪ است ، خواص مکانیکی جامع فیلم های HPMC بهتر است. پس از اتصال متقاطع ، مدت زمان آب و هوای طولانی مدت طولانی می شود و قابلیت تأمین آب کاهش می یابد. هنگامی که افزودن گلوتارآلدئید 0.44 ٪ است ، زمان آب و هوای آب به حدود 135 دقیقه می رسد.

7) اضافه کردن مقدار مناسب آنتی اکسیدان طبیعی AOB به محلول تشکیل فیلم از فیلم HPMC ، فیلم بسته بندی محلول در آب AOB/HPMC آماده شده دارای خواص عملکردی آنتی اکسیداسیون است. فیلم AOB/HPMC با 0.03 ٪ AOB 0.03 ٪ AOB را به Scavenge DPPH رادیکال های آزاد اضافه کرد و نرخ حذف حدود 89 ٪ است و راندمان حذف بهترین است که 61 ٪ بیشتر از فیلم HPMC بدون AOB است. حلالیت آب نیز به طور قابل توجهی بهبود یافته است و خصوصیات مکانیکی و خصوصیات نوری کاهش می یابد. هنگامی که مقدار اضافی 0.03 ٪ AOB ، اثر آنتی اکسیداسیون فیلم خوب است ، و بهبود عملکرد آنتی اکسیداسیون فیلم AOB/HPMC کاربرد این مواد فیلم بسته بندی را در بسته بندی مواد غذایی گسترش می دهد.