ข่าว - การเตรียมและคุณสมบัติของ hydroxypropyl methylcellulose

Hydroxypropyl Methylcellulose(HPMC) เป็นวัสดุพอลิเมอร์ธรรมชาติที่มีทรัพยากรมากมายความสามารถในการละลายน้ำที่ดีและน้ำที่ดีและคุณสมบัติการขึ้นรูปฟิล์ม มันเป็นวัตถุดิบในอุดมคติสำหรับการเตรียมฟิล์มบรรจุภัณฑ์ที่ละลายน้ำได้

ฟิล์มบรรจุภัณฑ์ที่ละลายน้ำได้เป็นวัสดุบรรจุภัณฑ์สีเขียวชนิดใหม่ซึ่งได้รับความสนใจอย่างกว้างขวางในยุโรปและสหรัฐอเมริกาและประเทศอื่น ๆ ไม่เพียง แต่ปลอดภัยและสะดวกในการใช้งานเท่านั้น แต่ยังช่วยแก้ปัญหาการกำจัดขยะบรรจุภัณฑ์ ในปัจจุบันฟิล์มที่ละลายน้ำได้ส่วนใหญ่ใช้วัสดุที่ใช้ปิโตรเลียมเช่นโพลีไวนิลแอลกอฮอล์และโพลีเอทิลีนออกไซด์เป็นวัตถุดิบ ปิโตรเลียมเป็นทรัพยากรที่ไม่หมุนเวียนและการใช้งานขนาดใหญ่จะทำให้เกิดการขาดแคลนทรัพยากร นอกจากนี้ยังมีฟิล์มที่ละลายน้ำได้โดยใช้สารธรรมชาติเช่นแป้งและโปรตีนเป็นวัตถุดิบ แต่ฟิล์มที่ละลายน้ำได้เหล่านี้มีคุณสมบัติเชิงกลที่ไม่ดี ในบทความนี้ฟิล์มบรรจุภัณฑ์ที่ละลายน้ำได้รูปแบบใหม่ถูกจัดทำขึ้นโดยวิธีการคัดเลือกการหล่อแบบฟิล์มโดยใช้ Hydroxypropyl Methylcellulose เป็นวัตถุดิบ ผลกระทบของความเข้มข้นของอุณหภูมิของเหลวที่ขึ้นรูปและการขึ้นรูปฟิล์ม HPMC ที่มีต่อความแข็งแรงของแรงดึงการยืดตัวเมื่อหยุดพักการส่งผ่านแสงและความสามารถในการละลายน้ำของฟิล์มบรรจุภัณฑ์ที่ละลายน้ำได้ของ HPMC กลีเซอรอลซอร์บิทอลและกลูตาราลด์ไฮด์ถูกนำมาใช้เพิ่มเติมปรับปรุงประสิทธิภาพของฟิล์มบรรจุภัณฑ์ที่ละลายน้ำได้ของ HPMC ในที่สุดเพื่อขยายการประยุกต์ใช้ฟิล์มบรรจุภัณฑ์ที่ละลายน้ำได้ของ HPMC ในบรรจุภัณฑ์อาหารสารต้านอนุมูลอิสระใบไผ่ (AOB) ถูกนำมาใช้เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติต้านอนุมูลอิสระของฟิล์มบรรจุภัณฑ์ที่ละลายน้ำได้ของ HPMC การค้นพบหลักมีดังนี้:

(1) ด้วยการเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของ HPMC ความแข็งแรงแรงดึงและการยืดตัวเมื่อหยุดพักฟิล์ม HPMC เพิ่มขึ้นในขณะที่การส่งผ่านแสงลดลง เมื่อความเข้มข้นของ HPMC อยู่ที่ 5% และอุณหภูมิการสร้างฟิล์มคือ 50 ° C คุณสมบัติที่ครอบคลุมของฟิล์ม HPMC จะดีกว่า ในเวลานี้ความต้านทานแรงดึงอยู่ที่ประมาณ 116MPa การยืดตัวของการหยุดพักอยู่ที่ประมาณ 31%การส่งผ่านแสงคือ 90%และเวลาที่ละลายน้ำคือ 55 นาที

(2) กลีเซอรอลพลาสติกและซอร์บิทอลช่วยปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลของฟิล์ม HPMC ซึ่งเพิ่มการยืดตัวของพวกเขาอย่างมีนัยสำคัญเมื่อหยุดพัก เมื่อเนื้อหาของกลีเซอรอลอยู่ระหว่าง 0.05%ถึง 0.25%เอฟเฟกต์จะดีที่สุดและการยืดตัวของการหยุดพักของฟิล์มบรรจุภัณฑ์ที่ละลายน้ำได้ HPMC ถึงประมาณ 50%; เมื่อเนื้อหาของซอร์บิทอลเท่ากับ 0.15% การยืดตัวที่แตกจะเพิ่มขึ้นเป็น 45% หรือมากกว่านั้น หลังจากฟิล์มบรรจุภัณฑ์ที่ละลายน้ำได้ของ HPMC ได้รับการแก้ไขด้วยกลีเซอรอลและซอร์บิทอลความแข็งแรงแรงดึงและคุณสมบัติทางแสงลดลง แต่การลดลงนั้นไม่สำคัญ

(3) อินฟราเรดสเปกโทรสโกปี (FTIR) ของฟิล์มบรรจุภัณฑ์ที่ละลายน้ำได้ของ HPMC แสดงให้เห็นว่ากลูตารัลดีไฮด์เชื่อมโยงกับฟิล์มลดความละลายน้ำของภาพยนตร์บรรจุหีบห่อที่ละลายน้ำได้ HPMC เมื่อการเพิ่มกลูตารัลดีไฮด์เท่ากับ 0.25%คุณสมบัติเชิงกลและคุณสมบัติทางแสงของฟิล์มมาถึงที่เหมาะสม เมื่อการเติมกลูตาราลดีไฮด์เท่ากับ 0.44%เวลาที่ละลายน้ำถึง 135 นาที

(4) การเพิ่มปริมาณ AOB ที่เหมาะสมในโซลูชันการขึ้นรูปฟิล์มฟิล์มที่ละลายน้ำได้ของ HPMC สามารถปรับปรุงคุณสมบัติต้านอนุมูลอิสระของฟิล์มได้ เมื่อเพิ่ม AOB 0.03% ฟิล์ม AOB/HPMC มีอัตราการขับไล่ประมาณ 89% สำหรับอนุมูลอิสระ DPPH และประสิทธิภาพการขับขี่ที่ดีที่สุดซึ่งสูงกว่าฟิล์ม HPMC 61% โดยไม่มี AOB

คำสำคัญ: ฟิล์มบรรจุภัณฑ์ที่ละลายน้ำได้; Hydroxypropyl methylcellulose; Plasticizer; ตัวแทนเชื่อมโยงข้าม; สารต้านอนุมูลอิสระ

สารบัญ

สรุป…………………………………………. ……………………………………………… ……………………………………….ฉัน

บทคัดย่อ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

สารบัญ…………………………………………… ……………………………………………… …………………………ฉัน

บทที่หนึ่งบทนำ………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

1.1 น้ำ- ภาพยนตร์ที่ละลายน้ำได้………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

1.1.1Polyvinyl แอลกอฮอล์ (PVA) ภาพยนตร์ที่ละลายน้ำได้…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

1.1.2polyethylene Oxide (PEO) ฟิล์มน้ำที่ละลายน้ำได้………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

1.1.3 ฟิล์มน้ำที่ละลายน้ำได้ดี…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

1.1.4 ภาพยนตร์ที่ละลายน้ำได้จากโปรตีน…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

1.2 Hydroxypropyl Methylcellulose …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

1.2.1 โครงสร้างของ hydroxypropyl methylcellulose ……………………………………………………………… .3

1.2.2 ความสามารถในการละลายน้ำของ Hydroxypropyl Methylcellulose ………………………………………………………………

1.2.3 คุณสมบัติการขึ้นรูปฟิล์มของ Hydroxypropyl Methylcellulose ……………………………………………………………………………………………………………

1.3 การดัดแปลงพลาสติกของฟิล์มไฮดรอกซีโพรพิลเมธิลเมธิลเซลลูโลส………………………………………………………………………………………………………………………………

1.4 การดัดแปลงการเชื่อมโยงข้ามของฟิล์มไฮดรอกซีโพรพิลเมธิลเมธิลเซลลูโลส……………………………… .5

1.5 คุณสมบัติต้านอนุมูลอิสระของฟิล์มไฮดรอกซีโพรพิลเมธิลเซลลูโลส…………………………………… 5

1.6 ข้อเสนอของหัวข้อ………………………………………………………………… ………………………………………… .7

1.7 เนื้อหาการวิจัย……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

บทที่ 2 การเตรียมและคุณสมบัติของฟิล์มบรรจุภัณฑ์ที่ละลายน้ำได้ของไฮดรอกซี

2.1 บทนำ…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 8

2.2 ส่วนทดลอง………………………………………………………………… …………………………………………. 8

2.2.1 วัสดุและเครื่องมือทดลอง………………………………………………………………… ……… .. 8

2.2.2 การเตรียมตัวอย่าง…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

2.2.3 การศึกษาลักษณะและการทดสอบประสิทธิภาพ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

2.2.4 การประมวลผลข้อมูล……………………………………………… …………………………………………………………………… 10

2.3 ผลลัพธ์และการอภิปราย…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

2.3.1 The effect of film-forming solution concentration on HPMC thin films ………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………. 10

2.3.2 อิทธิพลของอุณหภูมิการก่อตัวของฟิล์มต่อฟิล์มบาง HPMC …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

2.4 บทสรุปบท………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

บทที่ 3 ผลกระทบของพลาสติกต่อฟิล์มบรรจุภัณฑ์ที่ละลายน้ำได้ HPMC …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

3.1 บทนำ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

3.2 ส่วนทดลอง…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

3.2.1 วัสดุและเครื่องมือทดลอง…………………………………………………………………………… 17

3.2.2 การเตรียมตัวอย่าง………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

3.2.3 การศึกษาลักษณะและการทดสอบประสิทธิภาพ…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

3.2.4 การประมวลผลข้อมูล…………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

3.3 ผลลัพธ์และการอภิปราย………………………………………………………………………………………………………

3.3.1 ผลของกลีเซอรอลและซอร์บิทอลต่อสเปกตรัมการดูดกลืนแสงอินฟราเรดของฟิล์มบาง HPMC …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

3.3.2 ผลของกลีเซอรอลและซอร์บิทอลต่อรูปแบบ XRD ของฟิล์มบาง HPMC ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

3.3.3 ผลของกลีเซอรอลและซอร์บิทอลต่อคุณสมบัติเชิงกลของฟิล์มบาง HPMC ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

3.3.4 ผลของกลีเซอรอลและซอร์บิทอลต่อคุณสมบัติทางแสงของภาพยนตร์ HPMC ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

3.3.5 อิทธิพลของกลีเซอรอลและซอร์บิทอลต่อความสามารถในการละลายน้ำของภาพยนตร์ HPMC ………. 23

3.4 บทสรุปบท……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

บทที่ 4 ผลกระทบของสารเชื่อมขวางต่อภาพยนตร์บรรจุภัณฑ์ที่ละลายน้ำได้ HPMC …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

4.1 บทนำ…………………………………………………………………………………………………………………… 25

4.2 ส่วนทดลอง……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

4.2.1 วัสดุและเครื่องมือทดลอง………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

4.2.2 การเตรียมตัวอย่าง…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

4.2.3 การศึกษาลักษณะและการทดสอบประสิทธิภาพ……………………………………………………………………………. 26

4.2.4 การประมวลผลข้อมูล………………………………………………………………… ……………………………………… .. 26

4.3 ผลลัพธ์และการอภิปราย………………………………………………………………………………………………………… 27 27

4.3.1 สเปกตรัมการดูดกลืนแสงอินฟราเรดของกลูตารัลดีไฮด์-ครอสลิงก์ HPMC ฟิล์มบาง……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

4.3.2 รูปแบบ XRD ของกลูตาราลดีไฮด์ฟิล์มบาง ๆ ที่เชื่อมโยงกัน HPMC …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

4.3.3 ผลกระทบของกลูตาราลด์ไฮด์ต่อความสามารถในการละลายน้ำของภาพยนตร์ HPMC …………………… ..28

4.3.4 ผลของกลูตาราลด์ไฮด์ต่อคุณสมบัติเชิงกลของฟิล์มบาง HPMC … 29

4.3.5 เอฟเฟกต์ของกลูตารัลดีไฮด์ต่อคุณสมบัติทางแสงของภาพยนตร์ HPMC ………………… 29

4.4 บทสรุปบท………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

บทที่ 5 สารต้านอนุมูลอิสระธรรมชาติ HPMC ฟิล์มบรรจุน้ำที่ละลายน้ำได้……………………………………………………………………………………………………………

5.1 บทนำ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

5.2 ส่วนทดลอง…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

5.2.1 วัสดุทดลองและเครื่องมือทดลอง……………………………………………… 31

5.2.2 การเตรียมตัวอย่าง………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

5.2.3 การศึกษาลักษณะและการทดสอบประสิทธิภาพ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

5.2.4 การประมวลผลข้อมูล…………………………………………………………… …………………………………………………… 33

5.3 ผลลัพธ์และการวิเคราะห์…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

5.3.1 การวิเคราะห์ FT-IR …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

5.3.2 การวิเคราะห์ XRD ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

5.3.3 คุณสมบัติต้านอนุมูลอิสระ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

5.3.4 ความสามารถในการละลายน้ำ…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

5.3.5 คุณสมบัติเชิงกล…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

5.3.6 ประสิทธิภาพการใช้แสง…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

5.4 บทสรุปบท………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

บทที่ 6 บทสรุป………………………………………………………………… …………………………………… .. 39

ข้อมูลอ้างอิง……………………………………………………………………………………………………………………………………

ผลงานวิจัยในระหว่างการศึกษาระดับปริญญา………………………………………………………………………………………………………………………………

กิตติกรรมประกาศ…………………………………………………………………………………………………………………………………. 46

บทที่หนึ่งบทนำ

ในฐานะที่เป็นวัสดุบรรจุภัณฑ์สีเขียวนวนิยายฟิล์มบรรจุภัณฑ์ที่ละลายน้ำได้ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในบรรจุภัณฑ์ของผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ ในต่างประเทศ (เช่นสหรัฐอเมริกา, ญี่ปุ่น, ฝรั่งเศส, ฯลฯ ) [1] ฟิล์มที่ละลายน้ำได้ตามชื่อหมายถึงเป็นฟิล์มพลาสติกที่สามารถละลายในน้ำได้ มันทำจากวัสดุพอลิเมอร์ที่ละลายน้ำได้ซึ่งสามารถละลายในน้ำและเตรียมโดยกระบวนการขึ้นรูปฟิล์มที่เฉพาะเจาะจง เนื่องจากคุณสมบัติพิเศษของมันเหมาะสำหรับคนที่จะแพ็ค ดังนั้นนักวิจัยจำนวนมากจึงเริ่มให้ความสนใจกับข้อกำหนดของการปกป้องสิ่งแวดล้อมและความสะดวกสบาย [2]

1.1 ฟิล์มที่ละลายน้ำได้

ในปัจจุบันฟิล์มที่ละลายน้ำได้ส่วนใหญ่เป็นฟิล์มที่ละลายน้ำได้โดยใช้วัสดุที่ใช้ปิโตรเลียมเช่นโพลีไวนิลแอลกอฮอล์และโพลีเอทิลีนออกไซด์เป็นวัตถุดิบและฟิล์มที่ละลายน้ำได้โดยใช้สารธรรมชาติเช่นแป้งและโปรตีนเป็นวัตถุดิบ

1.1.1 ฟิล์มน้ำโพลีไวนิล (PVA)

ในปัจจุบันภาพยนตร์ที่ละลายน้ำได้อย่างกว้างขวางที่สุดในโลกส่วนใหญ่เป็นภาพยนตร์ PVA ที่ละลายน้ำได้ PVA เป็นโพลิเมอร์ไวนิลที่สามารถใช้โดยแบคทีเรียเป็นแหล่งคาร์บอนและแหล่งพลังงานและสามารถย่อยสลายได้ภายใต้การกระทำของแบคทีเรียและเอนไซม์ [3]] ซึ่งเป็นของวัสดุพอลิเมอร์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ ฟิล์ม PVA มีคุณสมบัติเชิงกลที่ดีการปรับตัวที่แข็งแกร่งและการป้องกันสิ่งแวดล้อมที่ดี มีการใช้กันอย่างแพร่หลายและมีการค้าในระดับสูง มันเป็นฟิล์มบรรจุภัณฑ์ที่ละลายน้ำได้มากที่สุดในตลาด [5] PVA มีความเสื่อมโทรมที่ดีและสามารถย่อยสลายได้โดยจุลินทรีย์เพื่อสร้าง CO2 และ H2O ในดิน [6] การวิจัยส่วนใหญ่เกี่ยวกับภาพยนตร์ที่ละลายน้ำได้ในขณะนี้คือการปรับเปลี่ยนและผสมผสานพวกเขาเพื่อให้ได้ฟิล์มที่ละลายน้ำได้ดีขึ้น Zhao Linlin, Xiong Hanguo [7] ศึกษาการเตรียมฟิล์มบรรจุภัณฑ์ที่ละลายน้ำได้ด้วย PVA เป็นวัตถุดิบหลักและกำหนดอัตราส่วนมวลที่ดีที่สุดโดยการทดลองแบบ orthogonal: แป้งออกซิไดซ์ (OST) 20%, เจลาติน 5%, glycerol 16% หลังจากการอบแห้งด้วยไมโครเวฟของฟิล์มที่ได้รับเวลาที่ละลายในน้ำในน้ำที่อุณหภูมิห้องคือ 101s

เมื่อพิจารณาจากสถานการณ์การวิจัยในปัจจุบันฟิล์ม PVA ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายต้นทุนต่ำและยอดเยี่ยมในคุณสมบัติต่างๆ ปัจจุบันเป็นวัสดุบรรจุภัณฑ์ที่ละลายน้ำได้ที่สมบูรณ์แบบที่สุดในปัจจุบัน อย่างไรก็ตามในฐานะที่เป็นวัสดุที่ใช้ปิโตรเลียม PVA เป็นทรัพยากรที่ไม่หมุนเวียนและกระบวนการผลิตวัตถุดิบอาจมีมลพิษ แม้ว่าสหรัฐอเมริกาญี่ปุ่นและประเทศอื่น ๆ ได้ระบุว่าเป็นสารที่ไม่เป็นพิษ แต่ความปลอดภัยก็ยังคงเปิดให้คำถามอยู่ ทั้งการสูดดมและการกลืนกินเป็นอันตรายต่อร่างกาย [8] และไม่สามารถเรียกได้ว่าเป็นเคมีสีเขียวที่สมบูรณ์

1.1.2 ฟิล์มน้ำโพลีเอทิลีนออกไซด์ (PEO)

โพลีเอทิลีนออกไซด์หรือที่เรียกว่าโพลีเอทิลีนออกไซด์เป็นพอลิเมอร์เทอร์โมพลาสติกที่ละลายน้ำได้ซึ่งสามารถผสมกับน้ำในอัตราส่วนใด ๆ ที่อุณหภูมิห้อง [9] สูตรโครงสร้างของโพลีเอทิลีนออกไซด์คือ H-(-OCH2CH2-) N-OH และมวลโมเลกุลสัมพัทธ์จะส่งผลกระทบต่อโครงสร้าง เมื่อน้ำหนักโมเลกุลอยู่ในช่วง 200 ~ 20000 มันจะเรียกว่า polyethylene glycol (PEG) และน้ำหนักโมเลกุลมากกว่า 20,000 สามารถเรียกได้ว่าโพลีเอทิลีนออกไซด์ (PEO) [10] PEO เป็นผงเม็ดสีขาวที่ไหลได้ซึ่งง่ายต่อการประมวลผลและรูปร่าง ฟิล์ม PEO มักจะเตรียมโดยการเพิ่มพลาสติก, ความคงตัวและฟิลเลอร์ลงในเรซิน PEO ผ่านการประมวลผลเทอร์โมพลาสติก [11]

ฟิล์ม PEO เป็นฟิล์มที่ละลายน้ำได้ด้วยความสามารถในการละลายน้ำที่ดีในปัจจุบันและคุณสมบัติเชิงกลของมันก็ดีเช่นกัน แต่ PEO มีคุณสมบัติที่ค่อนข้างเสถียรสภาพการย่อยสลายค่อนข้างยากและกระบวนการย่อยสลายที่ช้าซึ่งมีผลกระทบบางอย่างต่อสภาพแวดล้อมและฟังก์ชั่นหลักส่วนใหญ่สามารถใช้ ทางเลือกฟิล์ม PVA [12] นอกจากนี้ PEO ยังมีความเป็นพิษบางอย่างดังนั้นจึงไม่ค่อยใช้ในบรรจุภัณฑ์ผลิตภัณฑ์ [13]

1.1.3 ฟิล์มที่ละลายน้ำได้จากแป้ง

แป้งเป็นพอลิเมอร์โมเลกุลสูงตามธรรมชาติและโมเลกุลของมันมีกลุ่มไฮดรอกซิลจำนวนมากดังนั้นจึงมีปฏิสัมพันธ์ที่แข็งแกร่งระหว่างโมเลกุลของแป้งดังนั้นแป้งจึงยากที่จะละลายและกระบวนการและความเข้ากันได้ของแป้งนั้นยากจน ประมวลผลเข้าด้วยกัน [14,15] ความสามารถในการละลายน้ำของแป้งนั้นไม่ดีและใช้เวลานานในการบวมในน้ำเย็นดังนั้นแป้งดัดแปลงนั่นคือแป้งที่ละลายน้ำได้มักจะใช้ในการเตรียมฟิล์มที่ละลายน้ำได้ โดยทั่วไปแล้วแป้งจะถูกดัดแปลงทางเคมีโดยวิธีการเช่นเอสเทอริฟิเคชันการลบล้างการปลูกถ่ายอวัยวะและการเชื่อมโยงข้ามเพื่อเปลี่ยนโครงสร้างดั้งเดิมของแป้งซึ่งจะเป็นการปรับปรุงความสามารถในการละลายน้ำของแป้ง [7,16]

แนะนำพันธะอีเธอร์เป็นกลุ่มแป้งด้วยวิธีการทางเคมีหรือใช้สารออกซิแดนท์ที่แข็งแกร่งเพื่อทำลายโครงสร้างโมเลกุลโดยธรรมชาติของแป้งเพื่อให้ได้แป้งดัดแปลงด้วยประสิทธิภาพที่ดีขึ้น [17] และเพื่อให้ได้แป้งที่ละลายน้ำได้ด้วยคุณสมบัติการขึ้นรูปฟิล์มที่ดีขึ้น อย่างไรก็ตามที่อุณหภูมิต่ำฟิล์มแป้งมีคุณสมบัติเชิงกลที่แย่มากและความโปร่งใสที่ไม่ดีดังนั้นในกรณีส่วนใหญ่จะต้องเตรียมโดยการผสมผสานกับวัสดุอื่น ๆ เช่น PVA และค่าการใช้งานจริงไม่สูง

1.1.4 ผอมน้ำที่ละลายในโปรตีน

โปรตีนเป็นสาร macromolecular ธรรมชาติที่ใช้งานอยู่ทางชีวภาพที่มีอยู่ในสัตว์และพืช เนื่องจากสารโปรตีนส่วนใหญ่ไม่ละลายในน้ำที่อุณหภูมิห้องจึงจำเป็นต้องแก้ปัญหาการละลายของโปรตีนในน้ำที่อุณหภูมิห้องเพื่อเตรียมฟิล์มที่ละลายน้ำได้ด้วยโปรตีนเป็นวัสดุ เพื่อปรับปรุงความสามารถในการละลายของโปรตีนพวกเขาจำเป็นต้องได้รับการแก้ไข วิธีการดัดแปลงทางเคมีที่พบบ่อย ได้แก่ dephthalemination, phthaloamidation, phosphorylation ฯลฯ [18]; ผลของการดัดแปลงคือการเปลี่ยนโครงสร้างเนื้อเยื่อของโปรตีนซึ่งจะเป็นการเพิ่มความสามารถในการละลายเจลการทำงานเช่นการดูดซับน้ำและความเสถียรตอบสนองความต้องการของการผลิตและการประมวลผล ภาพยนตร์ที่ละลายในน้ำที่ใช้โปรตีนสามารถผลิตได้โดยการใช้ของเสียจากผลิตภัณฑ์เกษตรและอดิเรกเช่นขนของสัตว์เป็นวัตถุดิบหรือโดยความเชี่ยวชาญในการผลิตพืชโปรตีนสูงเพื่อให้ได้วัตถุดิบโดยไม่จำเป็นต้องใช้อุตสาหกรรมปิโตรเคมีและวัสดุที่สามารถต่ออายุได้ อย่างไรก็ตามฟิล์มที่ละลายน้ำได้ซึ่งเตรียมโดยโปรตีนเดียวกับเมทริกซ์มีคุณสมบัติเชิงกลที่ไม่ดีและความสามารถในการละลายน้ำต่ำที่อุณหภูมิต่ำหรืออุณหภูมิห้องดังนั้นช่วงการใช้งานของพวกเขาจึงแคบ

โดยสรุปแล้วมันมีความสำคัญอย่างยิ่งในการพัฒนาวัสดุฟิล์มบรรจุภัณฑ์ที่ละลายน้ำได้ใหม่ที่ละลายน้ำได้พร้อมประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมในการปรับปรุงข้อบกพร่องของภาพยนตร์ที่ละลายน้ำในปัจจุบัน

Hydroxypropyl methyl cellulose (hydroxypropyl methyl cellulose, HPMC สั้น ๆ ) เป็นวัสดุพอลิเมอร์ธรรมชาติไม่เพียง แต่อุดมไปด้วยทรัพยากรเท่านั้น มันมีความสามารถในการละลายน้ำที่ดีและคุณสมบัติการขึ้นรูปฟิล์มและมีเงื่อนไขในการเตรียมฟิล์มบรรจุภัณฑ์ที่ละลายน้ำได้

1.2 Hydroxypropyl Methylcellulose

Hydroxypropyl methyl cellulose (hydroxypropyl methyl cellulose, HPMC สั้น ๆ ), ตัวย่อเป็น hypromellose, ได้มาจากเซลลูโลสธรรมชาติผ่านการรักษาอัลคาไลเซชัน อนุพันธ์เซลลูโลสที่ละลายน้ำได้ [21] Hydroxypropyl Methylcellulose มีลักษณะดังต่อไปนี้:

(1) แหล่งข้อมูลที่อุดมสมบูรณ์และทดแทน วัตถุดิบของ hydroxypropyl methylcellulose เป็นเซลลูโลสธรรมชาติที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดในโลกซึ่งเป็นของทรัพยากรทดแทนอินทรีย์

(2) เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและย่อยสลายได้ทางชีวภาพ Hydroxypropyl methylcellulose ไม่เป็นพิษและไม่เป็นอันตรายต่อร่างกายมนุษย์และสามารถใช้ในอุตสาหกรรมการแพทย์และอาหาร

(3) การใช้งานที่หลากหลาย ในฐานะที่เป็นวัสดุพอลิเมอร์ที่ละลายน้ำได้ไฮดรอกซีโพรพิลเมธิลเซลลูโลสมีความสามารถในการละลายน้ำที่ดีการกระจายความหนาการกักเก็บน้ำและคุณสมบัติการขึ้นรูปฟิล์มและสามารถใช้กันอย่างแพร่หลายในวัสดุก่อสร้างสิ่งทอ ฯลฯ อาหารสารเคมีรายวันการเคลือบและอิเล็กทรอนิคส์

1.2.1 โครงสร้างของ hydroxypropyl methylcellulose

HPMC ได้มาจากเซลลูโลสธรรมชาติหลังจากการทำให้เป็นด่างและส่วนหนึ่งของ polyhydroxypropyl ether และ methyl จะถูก etherified ด้วยโพรพิลีนออกไซด์และเมธิลคลอไรด์ ระดับการทดแทน HPMC Methyl ทั่วไปในเชิงพาณิชย์มีตั้งแต่ 1.0 ถึง 2.0 และระดับการทดแทนเฉลี่ยของไฮดรอกซีโพรพิลอยู่ในช่วง 0.1 ถึง 1.0 สูตรโมเลกุลของมันแสดงในรูปที่ 1.1 [22]

เนื่องจากพันธะไฮโดรเจนที่แข็งแกร่งระหว่างโมเลกุลเซลลูโลสธรรมชาติจึงเป็นเรื่องยากที่จะละลายในน้ำ ความสามารถในการละลายของเซลลูโลส etherified ในน้ำดีขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเนื่องจากกลุ่มอีเธอร์ได้รับการแนะนำให้รู้จักกับเซลลูโลส etherified ซึ่งทำลายพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลเซลลูโลสและเพิ่มความสามารถในการละลายในน้ำ [23]] hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) เป็น hydroxyalkyl alkyl ether ผสม [21] หน่วยโครงสร้าง D-glucopyranose ตกค้างมี methoxy (-OCH3), hydroxypropoxy (-OCH2 CH- (CH3) การประสานงานและการมีส่วนร่วมของแต่ละกลุ่ม -[OCH2CH (CH3)] n โอ้กลุ่มไฮดรอกซิลในตอนท้ายของกลุ่ม N OH เป็นกลุ่มที่ใช้งานอยู่ซึ่งสามารถเพิ่มขึ้นได้และไฮดรอกซีลคิลเทตและโซ่ที่แตกแขนงยาวซึ่งมีผลพลาสติกภายในบางอย่างต่อโซ่โมเลกุลขนาดใหญ่; -OCH3 เป็นกลุ่มที่ปิดท้ายเว็บไซต์ปฏิกิริยาจะถูกปิดการใช้งานหลังจากการทดแทนและเป็นของกลุ่มที่ไม่ชอบน้ำโครงสร้างสั้น [21] กลุ่มไฮดรอกซิลในห่วงโซ่สาขาที่เพิ่มขึ้นใหม่และกลุ่มไฮดรอกซิลที่เหลืออยู่ในกลูโคสตกค้างสามารถปรับเปลี่ยนได้โดยกลุ่มข้างต้นทำให้เกิดโครงสร้างที่ซับซ้อนมากและคุณสมบัติที่ปรับได้ภายในช่วงพลังงานที่แน่นอน [24]

1.2.2 ความสามารถในการละลายน้ำของ hydroxypropyl methylcellulose

Hydroxypropyl Methylcellulose มีคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมมากมายเนื่องจากโครงสร้างที่เป็นเอกลักษณ์ซึ่งเป็นสิ่งที่น่าสังเกตมากที่สุดคือการละลายน้ำ มันพองตัวเป็นสารละลายคอลลอยด์ในน้ำเย็นและสารละลายมีกิจกรรมพื้นผิวบางอย่างความโปร่งใสสูงและประสิทธิภาพที่มั่นคง [21] Hydroxypropyl methylcellulose เป็นอีเธอร์เซลลูโลสที่ได้รับหลังจาก methylcellulose ได้รับการแก้ไขโดยโพรพิลีนออกไซด์ etherification ดังนั้นมันยังคงมีลักษณะของความสามารถในการละลายน้ำเย็นและความไม่ละลายของน้ำร้อนคล้ายกับ methylcellulose [21] และความสามารถในการละลายน้ำในน้ำ เมทิลเซลลูโลสจะต้องวางไว้ที่ 0 ถึง 5 ° C เป็นเวลา 20 ถึง 40 นาทีเพื่อรับสารละลายผลิตภัณฑ์ที่มีความโปร่งใสและความหนืดที่มั่นคง [25] วิธีการแก้ปัญหาของผลิตภัณฑ์ไฮดรอกซีโพรพิลเมธิลเซลลูโลสจะต้องอยู่ที่ 20-25 ° C เพื่อให้ได้เสถียรภาพที่ดีและโปร่งใสที่ดี [25] ตัวอย่างเช่น hydroxypropyl methylcellulose (รูปร่างเม็ด 0.2-0.5 มม.) สามารถละลายในน้ำได้อย่างง่ายดายที่อุณหภูมิห้องโดยไม่ต้องเย็นลงเมื่อความหนืดของสารละลายน้ำ 4% ถึง 2,000 centipoise ที่ 20 ° C

1.2.3 คุณสมบัติการขึ้นรูปฟิล์มของ hydroxypropyl methylcellulose

สารละลาย Hydroxypropyl Methylcellulose มีคุณสมบัติการขึ้นรูปฟิล์มที่ยอดเยี่ยมซึ่งสามารถให้เงื่อนไขที่ดีสำหรับการเคลือบของการเตรียมยา ฟิล์มเคลือบที่เกิดขึ้นนั้นไม่มีสีไม่มีกลิ่นแกร่งและโปร่งใส [21]

Yan Yanzhong [26] ใช้การทดสอบแบบ orthogonal เพื่อตรวจสอบคุณสมบัติการขึ้นรูปฟิล์มของไฮดรอกซีโพรพิลเมธิลเซลลูโลส การคัดกรองดำเนินการในสามระดับที่มีความเข้มข้นที่แตกต่างกันและตัวทำละลายที่แตกต่างกันเป็นปัจจัย ผลการศึกษาพบว่าการเพิ่ม 10% hydroxypropyl methylcellulose ลงในสารละลายเอทานอล 50% มีคุณสมบัติในการสร้างภาพยนตร์ที่ดีที่สุดและสามารถใช้เป็นวัสดุที่สร้างภาพยนตร์สำหรับฟิล์มยาเสพติดอย่างยั่งยืน

1.1 การดัดแปลงพลาสติกของฟิล์มไฮดรอกซีโพรพิลเมธิลเซลล์

ในฐานะที่เป็นทรัพยากรทดแทนธรรมชาติภาพยนตร์ที่เตรียมจากเซลลูโลสเป็นวัตถุดิบมีความมั่นคงและความสามารถในการประมวลผลที่ดีและสามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพหลังจากถูกทิ้งซึ่งไม่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม อย่างไรก็ตามฟิล์มเซลลูโลสที่ไม่ได้ใช้งานมีความเหนียวไม่ดีและเซลลูโลสสามารถถูกทำให้เป็นพลาสติกและปรับเปลี่ยนได้

[27] ใช้ triethyl citrate และ acetyl tetrabutyl citrate เพื่อทำให้เป็นพลาสติกและปรับเปลี่ยนเซลลูโลสอะซิเตท propionate ผลการศึกษาพบว่าการยืดตัวของฟิล์ม propionate เซลลูโลสอะซิเตทเพิ่มขึ้น 36% และ 50% เมื่อสัดส่วนมวลของ triethyl citrate และ acetyl tetrabutyl ซิเตรตเป็น 10%

Luo Qiushui et al [28] ศึกษาผลกระทบของกลีเซอรอลพลาสติก, กรดสเตียริกและกลูโคสต่อคุณสมบัติเชิงกลของเยื่อหุ้มเซลล์เมธิลเซลลูโลส ผลการศึกษาพบว่าอัตราการยืดตัวของเมทิลเซลลูโลสเมมเบรนดีขึ้นเมื่อปริมาณกลีเซอรอลอยู่ที่ 1.5%และอัตราส่วนการยืดตัวของเมทิลเซลลูโลสเมมเบรนดีกว่าเมื่อปริมาณกลูโคสและกรดสเตียริกเพิ่มขึ้น 0.5%

กลีเซอรอลเป็นของเหลวไม่มีสีหวานใสมีความหนืดและมีรสหวานอบอุ่นหรือที่รู้จักกันทั่วไปว่ากลีเซอรีน เหมาะสำหรับการวิเคราะห์สารละลายน้ำนุ่มพลาสติก ฯลฯ สามารถละลายด้วยน้ำในทุกสัดส่วนและสารละลายกลีเซอรอลที่มีความเข้มข้นต่ำสามารถใช้เป็นน้ำมันหล่อลื่นเพื่อให้ความชุ่มชื้นแก่ผิว ซอร์บิทอล, ผงไฟฟ้าแรงสีขาวหรือผงผลึก, สะเก็ดหรือเม็ด, ไม่มีกลิ่น มันมีฟังก์ชั่นของการดูดซับความชื้นและการกักเก็บน้ำ การเพิ่มเล็กน้อยในการผลิตหมากฝรั่งและขนมเคี้ยวสามารถทำให้อาหารนุ่มนวลปรับปรุงองค์กรและลดการชุบแข็งและเล่นบทบาทของทราย กลีเซอรอลและซอร์บิทอลเป็นทั้งสารที่ละลายน้ำได้ซึ่งสามารถผสมกับอีเทอร์เซลลูโลสที่ละลายน้ำได้ [23] พวกเขาสามารถใช้เป็นพลาสติกสำหรับเซลลูโลส หลังจากเพิ่มพวกเขาสามารถปรับปรุงความยืดหยุ่นและการยืดตัวเมื่อหยุดพักฟิล์มเซลลูโลส [29]. โดยทั่วไปความเข้มข้นของสารละลายคือ 2-5% และปริมาณพลาสติไซเซอร์คือ 10-20% ของอีเธอร์เซลลูโลส หากเนื้อหาของพลาสติไซเซอร์สูงเกินไปปรากฏการณ์การหดตัวของการคอลลอยด์คอลลอยด์จะเกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูง [30]

1.2 การดัดแปลงการเชื่อมขวางของฟิล์ม hydroxypropyl methylcellulose

ฟิล์มที่ละลายน้ำได้มีความสามารถในการละลายน้ำได้ดี แต่ก็ไม่คาดว่าจะละลายได้อย่างรวดเร็วเมื่อใช้ในบางโอกาสเช่นถุงบรรจุภัณฑ์เมล็ด เมล็ดถูกห่อด้วยฟิล์มที่ละลายน้ำได้ซึ่งสามารถเพิ่มอัตราการรอดชีวิตของเมล็ด ในเวลานี้เพื่อปกป้องเมล็ดก็ไม่คาดว่าภาพยนตร์เรื่องนี้จะละลายอย่างรวดเร็ว แต่ภาพยนตร์เรื่องนี้ควรเล่นผลการกำจัดน้ำในเมล็ดก่อน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องยืดเวลาที่ละลายน้ำได้ของภาพยนตร์ [21].

เหตุผลที่ hydroxypropyl methylcellulose มีความสามารถในการละลายน้ำได้ดีคือมีกลุ่มไฮดรอกซิลจำนวนมากในโครงสร้างโมเลกุลและกลุ่มไฮดรอกซิลเหล่านี้สามารถรับปฏิกิริยาข้ามกับอัลดีไฮโดร การลดความสามารถในการละลายน้ำของฟิล์มไฮดรอกซีโพรพิลเมธิลเซลล์และปฏิกิริยาการเชื่อมโยงข้ามระหว่างกลุ่มไฮดรอกซิลและอัลดีไฮด์จะสร้างพันธะเคมีจำนวนมากซึ่งสามารถปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลของฟิล์มในระดับหนึ่ง อัลดีไฮด์ที่เชื่อมโยงกับไฮดรอกซีโพรพิลเมธิลเซลลูโลส ได้แก่ กลูตารัลดีไฮด์, glyoxal, ฟอร์มัลดีไฮด์, ฯลฯ ในหมู่พวกเขากลูตาราลดีไฮด์มีกลุ่มอัลดีไฮด์สองกลุ่ม มันค่อนข้างปลอดภัยดังนั้นกลูตารัลดีไฮด์จึงใช้เป็นตัวแทนการเชื่อมโยงข้ามสำหรับอีเทอร์ ปริมาณของสารเชื่อมโยงข้ามประเภทนี้ในการแก้ปัญหาโดยทั่วไปคือ 7 ถึง 10% ของน้ำหนักของอีเธอร์ อุณหภูมิการรักษาประมาณ 0 ถึง 30 ° C และเวลาคือ 1 ~ 120 นาที [31] ปฏิกิริยาการเชื่อมโยงข้ามจะต้องดำเนินการภายใต้สภาวะที่เป็นกรด ขั้นแรกให้เพิ่มกรดอนินทรีย์หรือกรดคาร์บอกซิลิกอินทรีย์ลงในสารละลายเพื่อปรับค่า pH ของสารละลายให้ประมาณ 4-6 จากนั้นเพิ่มอัลดีไฮด์เพื่อดำเนินการตอบโต้การเชื่อมโยงข้าม [32] กรดที่ใช้ ได้แก่ HCL, H2SO4, กรดอะซิติก, กรดซิตริกและสิ่งที่คล้ายกัน ยังสามารถเพิ่มกรดและอัลดีไฮด์ในเวลาเดียวกันเพื่อให้สารละลายดำเนินการตามปฏิกิริยาการเชื่อมโยงข้ามในช่วง pH ที่ต้องการ [33]

1.3 คุณสมบัติต้านอนุมูลอิสระของฟิล์มไฮดรอกซีโพรพิลเมธิลเซลลูโลส

Hydroxypropyl methylcellulose อุดมไปด้วยทรัพยากรง่ายต่อการสร้างฟิล์มและมีเอฟเฟกต์การเก็บรักษาสดใหม่ที่ดี ในฐานะที่เป็นสารกันบูดอาหารมีศักยภาพในการพัฒนาที่ยอดเยี่ยม [34-36]

Zhuang Rongyu [37] ใช้ฟิล์ม Hydroxypropyl Methylcellulose (HPMC) ที่นำมาใช้กับมะเขือเทศแล้วเก็บไว้ที่ 20 ° C เป็นเวลา 18 วันเพื่อศึกษาผลกระทบต่อความแน่นและสีของมะเขือเทศ ผลการวิจัยพบว่าความแข็งของมะเขือเทศด้วยการเคลือบ HPMC สูงกว่านั้นโดยไม่ต้องเคลือบ มันก็พิสูจน์ได้ว่าภาพยนตร์ที่กินได้ของ HPMC สามารถชะลอการเปลี่ยนสีของมะเขือเทศจากสีชมพูเป็นสีแดงเมื่อเก็บไว้ที่ 20 ℃

[38] ศึกษาผลของการรักษาด้วยไฮดรอกซีโพรพิลเมธิลเซลล์ (HPMC) ต่อคุณภาพการสังเคราะห์แอนโธไซยานินและกิจกรรมต้านอนุมูลอิสระของผลไม้เบย์เบอร์รี่“ Wuzhong” ผลการศึกษาพบว่าประสิทธิภาพการต่อต้านการออกซิเดชั่นของ Bayberry ที่ได้รับการรักษาด้วยฟิล์ม HPMC ได้รับการปรับปรุงและอัตราการสลายตัวในระหว่างการเก็บรักษาลดลงและผลกระทบของฟิล์ม HPMC 5% นั้นดีที่สุด

Wang Kaikai และคณะ [39] ใช้ผลไม้“ Wuzhong” Bayberry เป็นวัสดุทดสอบเพื่อศึกษาผลกระทบของ hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) การเคลือบผิวที่มีคุณภาพและคุณสมบัติต้านอนุมูลอิสระของผลไม้ Bayberry ในระหว่างการเก็บรักษาที่ 1 ℃ ผลของกิจกรรม ผลการศึกษาพบว่าผลไม้เบย์เบอรี่ที่เคลือบด้วย Riboflavin-composite HPMC นั้นมีประสิทธิภาพมากกว่าการเคลือบ riboflavin หรือ HPMC เดี่ยวช่วยลดอัตราการสลายตัวของผลไม้เบย์เบอร์รี่ได้อย่างมีประสิทธิภาพในระหว่างการเก็บรักษา

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาผู้คนมีข้อกำหนดที่สูงขึ้นและสูงขึ้นเพื่อความปลอดภัยของอาหาร นักวิจัยทั้งที่บ้านและต่างประเทศได้เปลี่ยนการวิจัยจากสารเติมแต่งอาหารไปเป็นวัสดุบรรจุภัณฑ์ โดยการเพิ่มหรือฉีดสารต้านอนุมูลอิสระลงในวัสดุบรรจุภัณฑ์พวกเขาสามารถลดการเกิดออกซิเดชันของอาหารได้ ผลของอัตราการสลายตัว [40] สารต้านอนุมูลอิสระจากธรรมชาติมีความกังวลอย่างกว้างขวางเนื่องจากความปลอดภัยสูงและผลกระทบต่อสุขภาพที่ดีต่อร่างกายมนุษย์ [40,41]

สารต้านอนุมูลอิสระของใบไผ่ (AOB สั้น ๆ ) เป็นสารต้านอนุมูลอิสระตามธรรมชาติที่มีกลิ่นหอมของไม้ไผ่ธรรมชาติที่เป็นเอกลักษณ์และความสามารถในการละลายน้ำที่ดี มันได้รับการจดทะเบียนในมาตรฐานแห่งชาติ GB2760 และได้รับการอนุมัติจากกระทรวงสาธารณสุขว่าเป็นสารต้านอนุมูลอิสระสำหรับอาหารธรรมชาติ นอกจากนี้ยังสามารถใช้เป็นสารเติมแต่งอาหารสำหรับผลิตภัณฑ์เนื้อสัตว์ผลิตภัณฑ์น้ำและอาหารพอง [42]

Sun Lina ฯลฯ [42] ทบทวนส่วนประกอบหลักและคุณสมบัติของสารต้านอนุมูลอิสระใบไผ่และแนะนำการประยุกต์ใช้สารต้านอนุมูลอิสระใบไผ่ในอาหาร การเพิ่ม 0.03% AOB ให้กับมายองเนสสดผลต้านอนุมูลอิสระเป็นสิ่งที่ชัดเจนที่สุดในเวลานี้ เมื่อเทียบกับสารต้านอนุมูลอิสระโพลีฟีนอลในปริมาณเท่ากันผลของสารต้านอนุมูลอิสระนั้นดีกว่าโพลีฟีนอลชา การเพิ่ม 150% ให้กับเบียร์ที่ Mg/L คุณสมบัติต้านอนุมูลอิสระและความเสถียรในการจัดเก็บของเบียร์เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญและเบียร์มีความเข้ากันได้ดีกับตัวไวน์ ในขณะที่สร้างความมั่นใจว่าคุณภาพดั้งเดิมของร่างกายไวน์มันยังเพิ่มกลิ่นหอมและรสชาติที่กลมกล่อมของใบไม้ไผ่ [43]

โดยสรุป Hydroxypropyl Methylcellulose มีคุณสมบัติการขึ้นรูปฟิล์มที่ดีและประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม นอกจากนี้ยังเป็นวัสดุสีเขียวและย่อยสลายได้ซึ่งสามารถใช้เป็นฟิล์มบรรจุภัณฑ์ในสาขาบรรจุภัณฑ์ [44-48] กลีเซอรอลและซอร์บิทอลเป็นทั้งพลาสติกที่ละลายน้ำได้ การเพิ่มกลีเซอรอลหรือซอร์บิทอลลงในสารละลายการขึ้นรูปฟิล์มเซลลูโลสสามารถปรับปรุงความทนทานของฟิล์มไฮดรอกซีโพรพิลเมธิลเซลลูโลสซึ่งจะเป็นการเพิ่มการยืดตัวของการหยุดพักของภาพยนตร์ [49-51] Glutaraldehyde เป็นยาฆ่าเชื้อที่ใช้กันทั่วไป เมื่อเทียบกับอัลดีไฮด์อื่น ๆ มันค่อนข้างปลอดภัยและมีกลุ่มไดนามิกในโมเลกุลและความเร็วการเชื่อมโยงข้ามค่อนข้างเร็ว มันสามารถใช้เป็นการปรับเปลี่ยนการเชื่อมโยงข้ามของฟิล์มไฮดรอกซีโพรพิลเมธิลเซลล์ มันสามารถปรับความสามารถในการละลายน้ำของฟิล์มเพื่อให้สามารถใช้ฟิล์มได้มากขึ้น [52-55] การเพิ่มสารต้านอนุมูลอิสระใบไม้ไผ่ลงในฟิล์มไฮดรอกซีโพรพิลเมธิลเซลล์เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติต้านอนุมูลอิสระของฟิล์มไฮดรอกซีโพรพิลเมธิลเซลลูโลสและขยายการใช้งานในบรรจุภัณฑ์อาหาร

1.4 ข้อเสนอของหัวข้อ

จากสถานการณ์การวิจัยในปัจจุบันภาพยนตร์ที่ละลายน้ำได้ส่วนใหญ่ประกอบด้วยภาพยนตร์ PVA, ฟิล์ม PEO, ฟิล์มที่ละลายในน้ำและโปรตีน ในฐานะที่เป็นวัสดุที่ใช้ปิโตรเลียม PVA และ PEO เป็นทรัพยากรที่ไม่หมุนเวียนและกระบวนการผลิตของวัตถุดิบอาจถูกปนเปื้อน แม้ว่าสหรัฐอเมริกาญี่ปุ่นและประเทศอื่น ๆ ได้ระบุว่าเป็นสารที่ไม่เป็นพิษ แต่ความปลอดภัยก็ยังคงเปิดให้คำถามอยู่ ทั้งการสูดดมและการกลืนกินเป็นอันตรายต่อร่างกาย [8] และไม่สามารถเรียกได้ว่าเป็นเคมีสีเขียวที่สมบูรณ์ กระบวนการผลิตของวัสดุที่ละลายในน้ำและโปรตีนนั้นไม่เป็นอันตรายและผลิตภัณฑ์นั้นปลอดภัย แต่พวกเขามีข้อเสียของการก่อตัวของฟิล์มแข็งการยืดตัวต่ำและการแตกหักง่าย ดังนั้นในกรณีส่วนใหญ่พวกเขาจะต้องเตรียมโดยการผสมผสานกับวัสดุอื่น ๆ เช่น PVA ค่าการใช้งานไม่สูง ดังนั้นจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งในการพัฒนาวัสดุฟิล์มบรรจุภัณฑ์ที่ละลายน้ำได้ใหม่ที่ละลายน้ำได้พร้อมประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมในการปรับปรุงข้อบกพร่องของฟิล์มที่ละลายน้ำได้ในปัจจุบัน

Hydroxypropyl methylcellulose เป็นวัสดุพอลิเมอร์ธรรมชาติซึ่งไม่เพียง แต่อุดมไปด้วยทรัพยากรเท่านั้น แต่ยังสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ มันมีความสามารถในการละลายน้ำที่ดีและคุณสมบัติการขึ้นรูปฟิล์มและมีเงื่อนไขในการเตรียมฟิล์มบรรจุภัณฑ์ที่ละลายน้ำได้ ดังนั้นบทความนี้จึงตั้งใจที่จะเตรียมฟิล์มบรรจุภัณฑ์ที่ละลายน้ำได้แบบใหม่ด้วยไฮดรอกซีโพรพิลเมธิลเซลลูโลสเป็นวัตถุดิบและปรับสภาพการเตรียมและอัตราส่วนให้เหมาะสมและเพิ่มพลาสติกที่เหมาะสม (กลีเซอรอลและซอร์บิทอล) ), สารเชื่อมโยงข้าม (กลูตาราลัลดีไฮด์), สารต้านอนุมูลอิสระ (สารต้านอนุมูลอิสระใบไผ่) และปรับปรุงคุณสมบัติของพวกเขาเพื่อเตรียมกลุ่มไฮดรอกซีโพรพิลที่มีคุณสมบัติครอบคลุมที่ดีกว่าเช่นคุณสมบัติเชิงกลคุณสมบัติทางแสงการละลายน้ำและคุณสมบัติต้านอนุมูลอิสระ ฟิล์มบรรจุภัณฑ์ที่ละลายน้ำได้ Methylcellulose มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานเป็นวัสดุฟิล์มบรรจุภัณฑ์ที่ละลายน้ำได้

1.5 เนื้อหาการวิจัย

เนื้อหาการวิจัยมีดังนี้:

1) ฟิล์มบรรจุภัณฑ์ที่ละลายน้ำได้ของ HPMC จัดทำขึ้นโดยวิธีการคัดเลือกวิธีการหล่อการสร้างภาพยนตร์และคุณสมบัติของฟิล์มถูกวิเคราะห์เพื่อศึกษาอิทธิพลของความเข้มข้นของของเหลวที่สร้างภาพยนตร์ HPMC และอุณหภูมิการขึ้นรูปฟิล์มต่อการแสดงของ HPMC

2) เพื่อศึกษาผลกระทบของกลีเซอรอลและซอร์บิทอลพลาสติกต่อคุณสมบัติเชิงกลการละลายน้ำและคุณสมบัติทางแสงของฟิล์มบรรจุภัณฑ์ที่ละลายน้ำได้ของ HPMC

3) เพื่อศึกษาผลของกลูตาราลัลดีไฮด์เอเจนต์การเชื่อมโยงข้ามต่อความสามารถในการละลายน้ำคุณสมบัติเชิงกลและคุณสมบัติทางแสงของฟิล์มบรรจุภัณฑ์ที่ละลายน้ำได้ของ HPMC

4) การเตรียมฟิล์มบรรจุภัณฑ์ที่ละลายน้ำได้ AOB/HPMC ความต้านทานออกซิเดชันการละลายน้ำคุณสมบัติเชิงกลและคุณสมบัติทางแสงของฟิล์มบาง AOB/HPMC

บทที่ 2 การเตรียมและคุณสมบัติของฟิล์มบรรจุภัณฑ์ที่ละลายน้ำได้

2.1 บทนำ

Hydroxypropyl methylcellulose เป็นอนุพันธ์เซลลูโลสตามธรรมชาติ มันเป็นสารพิษไม่เป็นพิษ, ทดแทน, มีเสถียรภาพทางเคมีและมีความสามารถในการละลายน้ำที่ดีและคุณสมบัติการขึ้นรูปฟิล์ม มันเป็นวัสดุฟิล์มบรรจุภัณฑ์ที่ละลายน้ำได้

บทนี้จะใช้ hydroxypropyl methylcellulose เป็นวัตถุดิบในการเตรียมสารละลายไฮดรอกซีโพรพิลเมธิลเซลลูโลสที่มีสัดส่วนมวล 2% ถึง 6% เตรียมฟิล์มบรรจุภัณฑ์ที่ละลายน้ำได้ คุณสมบัติผลึกของฟิล์มนั้นโดดเด่นด้วยการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์และความแข็งแรงของแรงดึงการยืดตัวเมื่อแตกการส่งผ่านแสงและหมอกควันของไฮดรอกซีโพรพิลเมธิลเมธิลเซลล์ที่ละลายในน้ำได้ถูกวิเคราะห์โดยการทดสอบแรงดึง

2.2 แผนกทดลอง

2.2.1 วัสดุและเครื่องมือทดลอง

2.2.2 การเตรียมตัวอย่าง

1) การชั่งน้ำหนัก: ชั่งน้ำหนัก hydroxypropyl methylcellulose จำนวนหนึ่งด้วยความสมดุลทางอิเล็กทรอนิกส์

2) การละลาย: เพิ่มไฮดรอกซีโพรพิลเมธิลเซลลูโลสที่ชั่งน้ำหนักลงในน้ำที่ปราศจากไอออนที่เตรียมไว้ที่อุณหภูมิและความดันปกติจนกว่าจะละลายอย่างสมบูรณ์แล้วปล่อยให้มันยืนในช่วงระยะเวลาหนึ่ง (defoaming) เพื่อให้ได้ความเข้มข้นขององค์ประกอบ ของเหลวเมมเบรน สูตรที่ 2%, 3%, 4%, 5%และ 6%

3) การสร้างภาพยนตร์: ①การเตรียมฟิล์มที่มีความเข้มข้นของการขึ้นรูปฟิล์มที่แตกต่างกัน: ฉีดสารละลายการขึ้นรูปฟิล์ม HPMC ที่มีความเข้มข้นต่างกันลงในจาน Petri แก้วเพื่อหล่อฟิล์มและวางไว้ในเตาอบแห้งที่ 40 ~ 50 ° C เพื่อแห้งและสร้างภาพยนตร์ มีการเตรียมฟิล์มบรรจุภัณฑ์ที่ละลายน้ำได้ด้วยน้ำที่มีความหนา 25-50 μmและฟิล์มถูกลอกออกและวางไว้ในกล่องอบแห้ง 25-50 μm ②การเตรียมการของฟิล์มบางที่อุณหภูมิการขึ้นรูปฟิล์มที่แตกต่างกัน (อุณหภูมิในระหว่างการอบแห้งและการขึ้นรูปฟิล์ม): ฉีดสารละลายขึ้นรูปฟิล์มด้วยความเข้มข้น 5% HPMC ลงในจาน Petri แก้วและภาพยนตร์หล่อที่อุณหภูมิแตกต่างกัน (30 ~ 70 ° C) ฟิล์มบรรจุภัณฑ์ที่ละลายน้ำได้จากไฮดรอกซี ฟิล์มบรรจุภัณฑ์ที่ละลายน้ำได้จากไฮดรอกซี

2.2.3 การจำแนกลักษณะและการวัดประสิทธิภาพ

2.2.3.1 การวิเคราะห์การเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์มุมกว้าง (XRD)

การเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์มุมกว้าง (XRD) วิเคราะห์สถานะผลึกของสารในระดับโมเลกุล เครื่องยนต์ X-ray diffractometer ของประเภท ARL/XTRA ที่ผลิตโดย บริษัท Thermo ARL ในสวิตเซอร์แลนด์ใช้สำหรับการตัดสินใจ เงื่อนไขการวัด: แหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์เป็นสาย Cu-Kαที่กรองไว้นิกเกิล (40kV, 40mA) มุมสแกนคือจาก 0 °ถึง 80 ° (2θ) ความเร็วในการสแกน 6 °/นาที

2.2.3.2 คุณสมบัติเชิงกล

ความต้านทานแรงดึงและการยืดตัวที่แตกของฟิล์มถูกใช้เป็นเกณฑ์สำหรับการตัดสินคุณสมบัติเชิงกลและความต้านทานแรงดึง (แรงดึง) หมายถึงความเครียดเมื่อฟิล์มสร้างการเสียรูปพลาสติกที่สม่ำเสมอและหน่วยเป็น MPA การยืดตัวเมื่อหยุดพัก (การยืดตัว) หมายถึงอัตราส่วนของการยืดตัวเมื่อภาพยนตร์เรื่องนี้ถูกทำลายไปตามความยาวดั้งเดิมซึ่งแสดงเป็น % การใช้เครื่องทดสอบแรงดึงสากลแบบอิเล็กทรอนิกส์ (5943) เครื่องใช้ไฟฟ้าขนาดเล็กอิเล็กทรอนิกส์ตามอุปกรณ์ทดสอบของ Instron (เซี่ยงไฮ้) ตามวิธีทดสอบ GB13022-92 สำหรับคุณสมบัติแรงดึงของฟิล์มพลาสติกทดสอบที่ 25 ° C

2.2.3.3 คุณสมบัติทางแสง

คุณสมบัติทางแสงเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญของความโปร่งใสของฟิล์มบรรจุภัณฑ์ส่วนใหญ่รวมถึงการส่งผ่านและหมอกควันของภาพยนตร์ การส่งผ่านและหมอกควันของภาพยนตร์ถูกวัดโดยใช้เครื่องทดสอบหมอกควันส่งผ่าน เลือกตัวอย่างการทดสอบที่มีพื้นผิวที่สะอาดและไม่มีรอยย่นวางเบา ๆ บนขาทดสอบแก้ไขด้วยถ้วยดูดและวัดการส่งผ่านแสงและหมอกควันของฟิล์มที่อุณหภูมิห้อง (25 ° C และ 50%RH) ตัวอย่างได้รับการทดสอบ 3 ครั้งและค่าเฉลี่ยจะถูกนำมาใช้

2.2.3.4 ความสามารถในการละลายน้ำ

ตัดฟิล์มขนาด 30 มม. × 30 มม. ด้วยความหนาประมาณ45μmเติมน้ำ 100 มล. ลงในบีกเกอร์ 200 มล. วางฟิล์มไว้ที่กึ่งกลางของผิวน้ำนิ่งและวัดเวลาให้ฟิล์มหายไปอย่างสมบูรณ์ [56] แต่ละตัวอย่างถูกวัด 3 ครั้งและค่าเฉลี่ยถูกนำมาใช้และหน่วยเป็นขั้นต่ำ

2.2.4 การประมวลผลข้อมูล

ข้อมูลการทดลองถูกประมวลผลโดย Excel และพล็อตโดยซอฟต์แวร์ Origin

2.3 ผลลัพธ์และการอภิปราย

2.3.1.1 XRD รูปแบบของฟิล์มบาง HPMC ภายใต้ความเข้มข้นของสารละลายการขึ้นรูปฟิล์มที่แตกต่างกัน

รูปที่ 2.1 XRD ของภาพยนตร์ HPMC ภายใต้เนื้อหาที่แตกต่างกันของ HP

การเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์มุมกว้างคือการวิเคราะห์สถานะผลึกของสารในระดับโมเลกุล รูปที่ 2.1 คือรูปแบบการเลี้ยวเบนของ XRD ของฟิล์มบาง HPMC ภายใต้ความเข้มข้นของสารละลายที่สร้างภาพยนตร์ที่แตกต่างกัน มีสองยอดการเลี้ยวเบน [57-59] (ใกล้ 9.5 °และ 20.4 °) ในฟิล์ม HPMC ในรูป จะเห็นได้จากรูปที่เพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของ HPMC ยอดการเลี้ยวเบนของฟิล์ม HPMC ประมาณ 9.5 °และ 20.4 °ได้รับการปรับปรุงเป็นครั้งแรก และจากนั้นก็ลดลงระดับของการจัดเรียงโมเลกุล (การจัดเรียงที่สั่ง) เพิ่มขึ้นก่อนแล้วจึงลดลง เมื่อความเข้มข้น 5%การจัดเรียงโมเลกุล HPMC เป็นระเบียบนั้นเหมาะสมที่สุด เหตุผลสำหรับปรากฏการณ์ข้างต้นอาจเป็นไปได้ว่าเมื่อมีการเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของ HPMC จำนวนนิวเคลียสคริสตัลในสารละลายการขึ้นรูปฟิล์มจะเพิ่มขึ้นทำให้การจัดเรียงโมเลกุล HPM ปกติมากขึ้น เมื่อความเข้มข้นของ HPMC เกิน 5%จุดสูงสุดของการเลี้ยวเบน XRD ของฟิล์มจะอ่อนแอลง จากมุมมองของการจัดเรียงโซ่โมเลกุลเมื่อความเข้มข้นของ HPMC มีขนาดใหญ่เกินไปความหนืดของสารละลายขึ้นรูปฟิล์มสูงเกินไปทำให้ยากที่โซ่โมเลกุลจะเคลื่อนที่และไม่สามารถจัดเรียงได้ในเวลาซึ่งทำให้ระดับการสั่งซื้อของฟิล์ม HPMC ลดลง

2.3.1.2 คุณสมบัติเชิงกลของฟิล์มบาง HPMC ภายใต้ความเข้มข้นของสารละลายการขึ้นรูปฟิล์มที่แตกต่างกัน

ความต้านทานแรงดึงและการยืดตัวเมื่อหยุดพักฟิล์มถูกใช้เป็นเกณฑ์สำหรับการตัดสินคุณสมบัติเชิงกลและความต้านทานแรงดึงหมายถึงความเครียดเมื่อฟิล์มสร้างการเสียรูปพลาสติกสม่ำเสมอสูงสุด การยืดตัวเมื่อหยุดพักคืออัตราส่วนของการกระจัดต่อความยาวดั้งเดิมของฟิล์มเมื่อหยุดพัก การวัดคุณสมบัติเชิงกลของภาพยนตร์สามารถตัดสินการประยุกต์ใช้ในบางสาขา

รูปที่ 2.2 ผลกระทบของเนื้อหาที่แตกต่างกันของ HPMC ต่อคุณสมบัติเชิงกลของฟิล์ม HPMC

จากรูปที่ 2.2 แนวโน้มการเปลี่ยนแปลงของความต้านทานแรงดึงและการยืดตัวเมื่อหยุดพักฟิล์ม HPMC ภายใต้ความเข้มข้นที่แตกต่างกันของการแก้ปัญหาการขึ้นรูปฟิล์มจะเห็นได้ว่าความต้านทานแรงดึงและการยืดตัวเมื่อหยุดพักฟิล์ม HPMC เพิ่มขึ้นเป็นครั้งแรกเมื่อเพิ่มความเข้มข้นของสารละลาย HPMC เมื่อความเข้มข้นของสารละลายคือ 5%คุณสมบัติเชิงกลของฟิล์ม HPMC จะดีกว่า นี่เป็นเพราะเมื่อความเข้มข้นของของเหลวขึ้นอยู่กับฟิล์มต่ำความหนืดของสารละลายจะต่ำการทำงานร่วมกันระหว่างโซ่โมเลกุลค่อนข้างอ่อนแอและโมเลกุลไม่สามารถจัดเรียงได้อย่างเป็นระเบียบดังนั้นความสามารถในการตกผลึกของฟิล์มจึงต่ำและคุณสมบัติเชิงกลของมันไม่ดี เมื่อความเข้มข้นของของเหลวขึ้นอยู่กับฟิล์มคือ 5 %คุณสมบัติเชิงกลถึงค่าที่เหมาะสม เมื่อความเข้มข้นของของเหลวขึ้นรูปฟิล์มยังคงเพิ่มขึ้นการหล่อและการแพร่กระจายของสารละลายจะยากขึ้นส่งผลให้ความหนาไม่สม่ำเสมอของฟิล์ม HPMC ที่ได้รับและข้อบกพร่องพื้นผิวมากขึ้น [60] ส่งผลให้คุณสมบัติเชิงกลของฟิล์ม HPMC ลดลง ดังนั้นความเข้มข้นของสารละลายการขึ้นรูปฟิล์ม 5% HPMC จึงเหมาะสมที่สุด การแสดงของภาพยนตร์ที่ได้รับก็ดีกว่า

2.3.1.3 คุณสมบัติทางแสงของฟิล์มบาง HPMC ภายใต้ความเข้มข้นของสารละลายที่สร้างฟิล์มที่แตกต่างกัน

ในฟิล์มบรรจุภัณฑ์การส่งผ่านแสงและหมอกควันเป็นพารามิเตอร์สำคัญที่บ่งบอกถึงความโปร่งใสของภาพยนตร์ รูปที่ 2.3 แสดงแนวโน้มการเปลี่ยนแปลงของการส่งผ่านและหมอกควันของฟิล์ม HPMC ภายใต้ความเข้มข้นของของเหลวที่สร้างภาพยนตร์ที่แตกต่างกัน จะเห็นได้จากรูปที่เพิ่มความเข้มข้นของสารละลายการขึ้นรูปฟิล์ม HPMC การส่งผ่านของฟิล์ม HPMC ค่อยๆลดลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปและหมอกควันเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเพิ่มความเข้มข้นของสารละลายขึ้นรูปฟิล์ม

รูปที่ 2.3 ผลกระทบของเนื้อหาที่แตกต่างกันของ HPMC ต่อคุณสมบัติทางแสงของฟิล์ม HPMC

มีสองเหตุผลหลัก: ประการแรกจากมุมมองของความเข้มข้นจำนวนของเฟสกระจายตัวเมื่อความเข้มข้นต่ำความเข้มข้นของจำนวนมีผลกระทบที่โดดเด่นต่อคุณสมบัติทางแสงของวัสดุ [61] ดังนั้นด้วยการเพิ่มความเข้มข้นของสารละลายการขึ้นรูปฟิล์ม HPMC ความหนาแน่นของภาพยนตร์จะลดลง การส่งผ่านแสงลดลงอย่างมีนัยสำคัญและหมอกควันเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ประการที่สองจากการวิเคราะห์กระบวนการสร้างภาพยนตร์อาจเป็นเพราะภาพยนตร์เรื่องนี้สร้างขึ้นโดยวิธีการคัดเลือกการสร้างภาพยนตร์ การเพิ่มขึ้นของความยากลำบากในการยืดตัวนำไปสู่การลดลงของความเรียบของพื้นผิวฟิล์มและการลดลงของคุณสมบัติทางแสงของฟิล์ม HPMC

2.3.1.4 ความสามารถในการละลายน้ำของฟิล์มบาง HPMC ภายใต้ความเข้มข้นของของเหลวที่ขึ้นอยู่กับฟิล์มที่แตกต่างกัน

ความสามารถในการละลายน้ำของฟิล์มที่ละลายน้ำได้นั้นเกี่ยวข้องกับความเข้มข้นของการก่อตัวของภาพยนตร์ ตัดฟิล์ม 30 มม. × 30 มม. ที่ทำจากฟิล์มที่แตกต่างกันสร้างความเข้มข้นและทำเครื่องหมายภาพยนตร์ด้วย“+” เพื่อวัดเวลาสำหรับภาพยนตร์ที่จะหายไปอย่างสมบูรณ์ หากภาพยนตร์เรื่องนี้ล้อมรอบหรือติดกับผนังของบีกเกอร์ให้ทดสอบซ้ำ รูปที่ 2.4 เป็นแผนภาพแนวโน้มของความสามารถในการละลายน้ำของฟิล์ม HPMC ภายใต้ความเข้มข้นของของเหลวที่เกิดจากฟิล์มที่แตกต่างกัน จะเห็นได้จากรูปที่เพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของของเหลวที่ขึ้นรูปฟิล์มเวลาที่ละลายน้ำได้ของฟิล์ม HPMC จะยาวขึ้นแสดงให้เห็นว่าการละลายน้ำของฟิล์ม HPMC ลดลง มีการสันนิษฐานว่าเหตุผลอาจเป็นไปได้ว่าการเพิ่มความเข้มข้นของสารละลายการขึ้นรูปฟิล์ม HPMC ความหนืดของสารละลายจะเพิ่มขึ้นและแรงระหว่างโมเลกุลจะเพิ่มความแข็งแกร่งหลังจากการเจลทำให้การกระจายของฟิล์ม HPMC ลดลง

รูปที่ 2.4 ผลกระทบของเนื้อหาที่แตกต่างกันของ HPMC ต่อความสามารถในการละลายน้ำของฟิล์ม HPMC

2.3.2 เอฟเฟกต์ของอุณหภูมิการก่อตัวของฟิล์มต่อฟิล์มบาง HPMC

2.3.2.1 XRD รูปแบบของฟิล์มบาง HPMC ที่อุณหภูมิที่สร้างขึ้นจากฟิล์มต่าง ๆ

รูปที่ 2.5 XRD ของฟิล์ม HPMC ภายใต้อุณหภูมิการสร้างฟิล์มที่แตกต่างกัน

รูปที่ 2.5 แสดงรูปแบบ XRD ของฟิล์มบาง HPMC ที่อุณหภูมิที่เกิดขึ้นจากฟิล์มที่แตกต่างกัน สองยอดการเลี้ยวเบนที่ 9.5 °และ 20.4 °ถูกวิเคราะห์สำหรับฟิล์ม HPMC จากมุมมองของความเข้มของยอดการเลี้ยวเบนด้วยการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิการขึ้นรูปฟิล์มยอดการเลี้ยวเบนในสถานที่ทั้งสองเพิ่มขึ้นครั้งแรกและลดลงและความสามารถในการตกผลึกเพิ่มขึ้นก่อนและลดลง เมื่ออุณหภูมิการขึ้นรูปฟิล์มคือ 50 ° C การจัดเรียงของโมเลกุล HPMC ที่สั่งซื้อจากมุมมองของผลกระทบของอุณหภูมิต่อนิวเคลียสที่เป็นเนื้อเดียวกันเมื่ออุณหภูมิต่ำความหนืดของสารละลายสูงอัตราการเจริญเติบโตของนิวเคลียสคริสตัลมีขนาดเล็กและการตกผลึกนั้นยาก เมื่ออุณหภูมิขึ้นรูปฟิล์มค่อยๆเพิ่มขึ้นอัตราการเกิดนิวเคลียสจะเพิ่มขึ้นการเคลื่อนที่ของห่วงโซ่โมเลกุลจะถูกเร่งห่วงโซ่โมเลกุลจะถูกจัดเรียงอย่างง่ายดายรอบ ๆ นิวเคลียสคริสตัลในลักษณะที่เป็นระเบียบและง่ายต่อการสร้างการตกผลึก หากอุณหภูมิการขึ้นรูปฟิล์มสูงเกินไปการเคลื่อนไหวของโมเลกุลนั้นรุนแรงเกินไปการก่อตัวของนิวเคลียสคริสตัลนั้นยากและการก่อตัวของประสิทธิภาพนิวเคลียร์ต่ำและยากที่จะสร้างผลึก [62,63] ดังนั้นความเป็นผลึกของฟิล์ม HPMC จะเพิ่มขึ้นก่อนแล้วจึงลดลงเมื่ออุณหภูมิการก่อตัวของฟิล์มเพิ่มขึ้น

2.3.2.2 คุณสมบัติเชิงกลของฟิล์มบาง HPMC ที่อุณหภูมิที่เกิดขึ้นจากฟิล์มที่แตกต่างกัน

การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิการขึ้นรูปฟิล์มจะมีอิทธิพลต่อคุณสมบัติทางกลของฟิล์ม รูปที่ 2.6 แสดงแนวโน้มการเปลี่ยนแปลงของความต้านทานแรงดึงและการยืดตัวเมื่อหยุดพักฟิล์ม HPMC ที่อุณหภูมิที่เกิดขึ้นจากฟิล์มที่แตกต่างกัน ในเวลาเดียวกันมันแสดงให้เห็นถึงแนวโน้มของการเพิ่มขึ้นก่อนและลดลง เมื่ออุณหภูมิการสร้างฟิล์มอยู่ที่ 50 ° C ความต้านทานแรงดึงและการยืดตัวเมื่อหยุดพักฟิล์ม HPMC ถึงค่าสูงสุดซึ่งคือ 116 MPa และ 32%ตามลำดับ

รูปที่ 2.6 ผลของอุณหภูมิการสร้างฟิล์มต่อคุณสมบัติเชิงกลของฟิล์ม HPMC

จากมุมมองของการจัดเรียงโมเลกุลยิ่งมีการจัดเรียงโมเลกุลที่เป็นระเบียบมากเท่าใดก็ยิ่งมีความต้านทานแรงดึงมากขึ้นเท่านั้น จากรูปที่ 2.5 XRD รูปแบบของฟิล์ม HPMC ที่อุณหภูมิการก่อตัวของฟิล์มที่แตกต่างกันจะเห็นได้ว่าเมื่อการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิการก่อตัวของฟิล์มการจัดเรียงอย่างเป็นระเบียบของโมเลกุล HPMC จะเพิ่มขึ้นก่อนแล้วจึงลดลง เมื่ออุณหภูมิการก่อตัวของฟิล์มเท่ากับ 50 ° C ระดับของการจัดเรียงที่สั่งซื้อนั้นใหญ่ที่สุดดังนั้นความต้านทานแรงดึงของฟิล์ม HPMC จะเพิ่มขึ้นเป็นครั้งแรกและลดลงเมื่ออุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของฟิล์มและค่าสูงสุดจะปรากฏขึ้นที่อุณหภูมิการสร้างฟิล์ม 50 ℃ การยืดตัวในช่วงพักแสดงให้เห็นถึงแนวโน้มของการเพิ่มขึ้นก่อนและลดลง เหตุผลอาจเป็นไปได้ว่าการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิการจัดเรียงของโมเลกุลที่เป็นระเบียบจะเพิ่มขึ้นก่อนแล้วจึงลดลงและโครงสร้างผลึกที่เกิดขึ้นในเมทริกซ์พอลิเมอร์จะกระจายไปในเมทริกซ์พอลิเมอร์ที่ไม่ได้ผล ในเมทริกซ์โครงสร้างการเชื่อมโยงข้ามทางกายภาพจะเกิดขึ้นซึ่งมีบทบาทบางอย่างในการทำให้แกร่ง [65] ดังนั้นจึงส่งเสริมการยืดตัวเมื่อหยุดพักฟิล์ม HPMC เพื่อปรากฏจุดสูงสุดที่อุณหภูมิการก่อตัวของฟิล์ม 50 ° C

2.3.2.3 คุณสมบัติทางแสงของฟิล์ม HPMC ที่อุณหภูมิการก่อตัวของฟิล์มต่าง ๆ

รูปที่ 2.7 คือเส้นโค้งการเปลี่ยนแปลงของคุณสมบัติทางแสงของฟิล์ม HPMC ที่อุณหภูมิการก่อตัวของฟิล์มที่แตกต่างกัน จะเห็นได้จากรูปที่เพิ่มขึ้นของอุณหภูมิการสร้างฟิล์มการส่งผ่านของฟิล์ม HPMC ค่อยๆเพิ่มขึ้นหมอกค่อยๆลดลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปและคุณสมบัติทางแสงของฟิล์ม HPMC ค่อยๆดีขึ้น

รูปที่ 2.7 ผลของอุณหภูมิการสร้างฟิล์มต่อคุณสมบัติทางแสงของ HPMC

ตามอิทธิพลของอุณหภูมิและโมเลกุลของน้ำในฟิล์ม [66] เมื่ออุณหภูมิต่ำโมเลกุลของน้ำมีอยู่ใน HPMC ในรูปแบบของน้ำที่ถูกผูกไว้ แต่น้ำที่ถูกผูกไว้นี้จะค่อยๆระเหยออกไปและ HPMC อยู่ในสถานะแก้ว การระเหยของฟิล์มเป็นหลุมใน HPMC จากนั้นการกระเจิงจะเกิดขึ้นที่หลุมหลังจากการฉายรังสีแสง [67] ดังนั้นการส่งผ่านแสงของฟิล์มจึงต่ำและหมอกควันสูง; เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นส่วนโมเลกุลของ HPMC จะเริ่มเคลื่อนที่หลุมที่เกิดขึ้นหลังจากการระเหยของน้ำเต็มไปด้วยรูค่อยๆลดลงระดับของการกระเจิงของแสงที่หลุมจะลดลงและการส่งผ่าน [68]

2.3.2.4 ความสามารถในการละลายน้ำของฟิล์ม HPMC ที่อุณหภูมิที่เกิดขึ้นจากฟิล์มต่าง ๆ

รูปที่ 2.8 แสดงเส้นโค้งความสามารถในการละลายน้ำของฟิล์ม HPMC ที่อุณหภูมิที่เกิดขึ้นจากฟิล์มที่แตกต่างกัน จะเห็นได้จากรูปที่เวลาการละลายน้ำของฟิล์ม HPMC เพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิการก่อตัวของฟิล์มเพิ่มขึ้นนั่นคือความสามารถในการละลายน้ำของฟิล์ม HPMC จะแย่ลง ด้วยการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิการขึ้นรูปฟิล์มอัตราการระเหยของโมเลกุลของน้ำและอัตราการเจลจะเร่งการเคลื่อนที่ของโซ่โมเลกุลจะถูกเร่งระยะห่างของโมเลกุลจะลดลงและการจัดเรียงโมเลกุลบนพื้นผิวของฟิล์มนั้นมีความหนาแน่นมากขึ้น ความสามารถในการละลายน้ำก็ลดลงเช่นกัน

รูปที่ 2.8 ผลของอุณหภูมิการก่อตัวของฟิล์มต่อความสามารถในการละลายน้ำของฟิล์ม HPMC

2.4 บทสรุปของบทนี้

ในบทนี้ Hydroxypropyl Methylcellulose ถูกใช้เป็นวัตถุดิบเพื่อเตรียมฟิล์มบรรจุภัณฑ์ที่ละลายน้ำได้ HPMC โดยวิธีการหล่อแบบสร้างภาพยนตร์ ผลึกของฟิล์ม HPMC ถูกวิเคราะห์โดยการเลี้ยวเบนของ XRD; คุณสมบัติเชิงกลของฟิล์มบรรจุภัณฑ์ที่ละลายน้ำได้ของ HPMC ได้รับการทดสอบและวิเคราะห์โดยเครื่องทดสอบแรงดึงแบบสากลอิเล็กทรอนิกส์อิเล็กทรอนิกส์และคุณสมบัติทางแสงของฟิล์ม HPMC ถูกวิเคราะห์โดยเครื่องทดสอบ Haze Haze ใช้เวลาในการสลายตัวในน้ำ (เวลาการละลายน้ำ) ใช้ในการวิเคราะห์ความสามารถในการละลายน้ำ ข้อสรุปต่อไปนี้มาจากการวิจัยข้างต้น:

1) คุณสมบัติเชิงกลของฟิล์ม HPMC เพิ่มขึ้นเป็นครั้งแรกและลดลงเมื่อเพิ่มความเข้มข้นของสารละลายที่ขึ้นรูปฟิล์มและเพิ่มขึ้นครั้งแรกและลดลงเมื่อเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิการขึ้นรูปฟิล์ม เมื่อความเข้มข้นของสารละลายการขึ้นรูปฟิล์ม HPMC อยู่ที่ 5% และอุณหภูมิการขึ้นรูปฟิล์มคือ 50 ° C คุณสมบัติเชิงกลของฟิล์มนั้นดี ในเวลานี้ความต้านทานแรงดึงอยู่ที่ประมาณ 116MPa และการยืดตัวที่หยุดพักอยู่ที่ประมาณ 31%;

2) คุณสมบัติทางแสงของฟิล์ม HPMC ลดลงเมื่อเพิ่มความเข้มข้นของสารละลายการขึ้นรูปฟิล์มและค่อยๆเพิ่มขึ้นตามการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิการขึ้นรูปฟิล์ม พิจารณาอย่างละเอียดว่าความเข้มข้นของสารละลายขึ้นรูปฟิล์มไม่ควรเกิน 5%และอุณหภูมิการขึ้นรูปฟิล์มไม่ควรเกิน 50 ° C

3) ความสามารถในการละลายน้ำของฟิล์ม HPMC แสดงให้เห็นถึงแนวโน้มที่ลดลงเมื่อเพิ่มความเข้มข้นของสารละลายการขึ้นรูปฟิล์มและการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิการขึ้นรูปฟิล์ม เมื่อความเข้มข้นของสารละลายการขึ้นรูปฟิล์ม 5% HPMC และอุณหภูมิการขึ้นรูปฟิล์มที่อุณหภูมิ 50 ° C ใช้เวลาในการละลายน้ำของฟิล์มคือ 55 นาที

บทที่ 3 ผลกระทบของพลาสติกต่อฟิล์มบรรจุภัณฑ์ที่ละลายน้ำได้ HPMC

3.1 บทนำ

ในฐานะที่เป็นวัสดุพอลิเมอร์ธรรมชาติชนิดใหม่ HPMC ฟิล์มบรรจุภัณฑ์ที่ละลายน้ำได้มีโอกาสในการพัฒนาที่ดี Hydroxypropyl methylcellulose เป็นอนุพันธ์เซลลูโลสตามธรรมชาติ มันเป็นสารพิษไม่เป็นพิษ, ทดแทน, มีเสถียรภาพทางเคมีและมีคุณสมบัติที่ดี น้ำที่ละลายน้ำได้และการขึ้นรูปฟิล์มมันเป็นวัสดุฟิล์มบรรจุภัณฑ์ที่ละลายน้ำได้

บทก่อนหน้านี้กล่าวถึงการเตรียมฟิล์มบรรจุภัณฑ์ที่ละลายน้ำได้ของ HPMC โดยใช้ไฮดรอกซีโพรพิลเมธิลเซลลูโลสเป็นวัตถุดิบโดยวิธีการหล่อการหล่อแบบฟิล์มและผลกระทบของความเข้มข้นของของเหลวที่ก่อตัวเป็นฟิล์มและอุณหภูมิที่ก่อตัวเป็นฟิล์ม ผลกระทบด้านประสิทธิภาพ ผลการวิจัยพบว่าความต้านทานแรงดึงของภาพยนตร์อยู่ที่ประมาณ 116MPa และการยืดตัวที่หยุดพักคือ 31% ภายใต้ความเข้มข้นที่เหมาะสมและเงื่อนไขกระบวนการ ความเหนียวของภาพยนตร์ดังกล่าวไม่ดีในบางแอพพลิเคชั่นและต้องการการปรับปรุงเพิ่มเติม

ในบทนี้ Hydroxypropyl Methylcellulose ยังคงใช้เป็นวัตถุดิบและฟิล์มบรรจุภัณฑ์ที่ละลายน้ำได้ถูกเตรียมโดยวิธีการหล่อแบบสร้างภาพยนตร์ , การยืดตัวเมื่อหยุดพัก), คุณสมบัติทางแสง (การส่งผ่าน, หมอกควัน) และความสามารถในการละลายน้ำ

3.2 แผนกทดลอง

3.2.1 วัสดุและเครื่องมือทดลอง

ตารางที่ 3.1 วัสดุทดลองและข้อกำหนด

ตารางที่ 3.2 เครื่องมือทดลองและข้อมูลจำเพาะ

3.2.2 การเตรียมตัวอย่าง

1) การชั่งน้ำหนัก: ชั่งน้ำหนัก hydroxypropyl methylcellulose (5%) และซอร์บิทอล (0.05%, 0.15%, 0.25%, 0.35%, 0.45%) ด้วยความสมดุลทางอิเล็กทรอนิกส์

2) การละลาย: เพิ่มไฮดรอกซีโพรพิลเมธิลเซลล์ที่ชั่งน้ำหนักลงในน้ำปราศจากไอออนที่เตรียมไว้ให้อุณหภูมิและความดันปกติจนกว่าจะละลายอย่างสมบูรณ์แล้วเพิ่มกลีเซอรอลหรือซอร์บิทอลในเศษส่วนมวลที่แตกต่างกันตามลำดับ ในสารละลาย hydroxypropyl methylcellulose คนให้เข้ากันเป็นระยะเวลาหนึ่งเพื่อให้ผสมกันอย่างสม่ำเสมอและปล่อยให้มันยืนเป็นเวลา 5 นาที (defoaming) เพื่อให้ได้ความเข้มข้นของของเหลวที่สร้างฟิล์ม

3) การสร้างภาพยนตร์: ฉีดของเหลวขึ้นรูปฟิล์มลงในจาน Petri แก้วแล้วนำไปสร้างภาพยนตร์ปล่อยให้มันยืนอยู่ในช่วงระยะเวลาหนึ่งเพื่อทำเจลแล้ววางไว้ในเตาอบแห้งระเบิดเพื่อให้แห้งและสร้างภาพยนตร์เพื่อสร้างภาพยนตร์ที่มีความหนา 45 ไมครอน หลังจากภาพยนตร์เรื่องนี้ถูกวางไว้ในกล่องอบแห้งเพื่อใช้งาน

3.2.3 การจำแนกลักษณะและการทดสอบประสิทธิภาพ

3.2.3.1 การวิเคราะห์การดูดกลืนแสงอินฟราเรด (FT-IR) การวิเคราะห์

Infrared Absorption spectroscopy (FTIR) เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการจำแนกลักษณะของกลุ่มการทำงานที่มีอยู่ในโครงสร้างโมเลกุลและเพื่อระบุกลุ่มการทำงาน สเปกตรัมการดูดกลืนแสงอินฟราเรดของฟิล์มบรรจุภัณฑ์ HPMC ถูกวัดโดยใช้ Nicolet 5700 Fourier Transform Infrared Spectrometer ที่ผลิตโดย Thermoelectric Corporation วิธีการฟิล์มบางใช้ในการทดลองนี้ช่วงการสแกนคือ 500-4000 ซม. -1 และจำนวนการสแกนคือ 32 ฟิล์มตัวอย่างถูกทำให้แห้งในเตาอบแห้งที่ 50 ° C เป็นเวลา 24 ชั่วโมงสำหรับสเปกโทรสโกปีอินฟราเรด

3.2.3.2 การวิเคราะห์รังสีเอกซ์มุมกว้าง (XRD) การวิเคราะห์: เหมือนกับ 2.2.3.1

3.2.3.3 การกำหนดคุณสมบัติเชิงกล

ความต้านทานแรงดึงและการยืดตัวเมื่อหยุดพักฟิล์มถูกใช้เป็นพารามิเตอร์สำหรับการตัดสินคุณสมบัติเชิงกล การยืดตัวเมื่อหยุดพักคืออัตราส่วนของการกระจัดต่อความยาวดั้งเดิมเมื่อฟิล์มแตกใน % การใช้เครื่องทดสอบแรงดึงสากลอิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็ก (5943) เครื่องทดสอบแรงดึงสากลอิเล็กทรอนิกส์ของอุปกรณ์ทดสอบ Instron (เซี่ยงไฮ้) ตามวิธีทดสอบ GB13022-92 สำหรับคุณสมบัติแรงดึงของฟิล์มพลาสติกทดสอบที่ 25 ° C

3.2.3.4 การกำหนดคุณสมบัติทางแสง: เหมือนกับ 2.2.3.3

3.2.3.5 การกำหนดความสามารถในการละลายน้ำ

3.2.4 การประมวลผลข้อมูล

ข้อมูลการทดลองถูกประมวลผลโดย Excel และกราฟถูกวาดโดยซอฟต์แวร์ Origin

3.3 ผลลัพธ์และการอภิปราย

3.3.1 ผลของกลีเซอรอลและซอร์บิทอลต่อสเปกตรัมการดูดกลืนแสงอินฟราเรดของฟิล์ม HPMC

(a) กลีเซอรอล (b) ซอร์บิทอล

รูปที่ 3.3 ft-ir ของฟิล์ม HPMC ภายใต้กลีเซอรอลที่แตกต่างกันหรือซอร์บิทอลัมเข้มข้น

Infrared Absorption spectroscopy (FTIR) เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการจำแนกลักษณะของกลุ่มการทำงานที่มีอยู่ในโครงสร้างโมเลกุลและเพื่อระบุกลุ่มการทำงาน รูปที่ 3.1 แสดงสเปกตรัมอินฟราเรดของฟิล์ม HPMC ที่มีกลีเซอรอลและซอร์บิทอลที่แตกต่างกัน จะเห็นได้จากรูปที่ยอดเขาการสั่นสะเทือนโครงกระดูกของภาพยนตร์ HPMC ส่วนใหญ่ในสองภูมิภาค: 2600 ~ 3700cm-1 และ 750 ~ 1700cm-1 [57-59], 3418cm-1

แถบการดูดซับใกล้เคียงเกิดจากการสั่นสะเทือนของพันธะ OH, 2935cm-1 คือจุดสูงสุดการดูดซับของ -ch2, 1050cm-1 คือจุดสูงสุดการดูดซับของ -co- และ -coc- ในกลุ่มไฮดรอกซิลหลักและรองและ 1657cm-1 จุดสูงสุดการดูดซับของกลุ่มไฮดรอกซิลในการสั่นสะเทือนของเฟรมเวิร์ก 945cm -1 คือจุดสูงสุดการดูดกลืนของ -ch3 [69] ยอดการดูดซับที่ 1454cm-1, 1373cm-1, 1315cm-1 และ 945cm-1 ได้รับมอบหมายให้เกิดการสั่นสะเทือนแบบอสมมาตร, สมมาตร, การสั่นสะเทือนแบบสมมาตร, ในระนาบและการสั่นสะเทือนแบบโค้งงอของ -ch3 ตามลำดับ [18] หลังจากการทำให้เป็นพลาสติกไม่มียอดการดูดซับใหม่ปรากฏขึ้นในสเปกตรัมอินฟราเรดของฟิล์มแสดงให้เห็นว่า HPMC ไม่ได้รับการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญนั่นคือพลาสติไซเซอร์ไม่ได้ทำลายโครงสร้างของมัน ด้วยการเพิ่มกลีเซอรอลการสั่นสะเทือนสูงสุดของ -OH ที่ 3418 ซม. -1 ของฟิล์ม HPMC อ่อนตัวลงและจุดสูงสุดการดูดซับที่ 1657 ซม. -1 ยอดการดูดซับที่ 1,050 ซม. 1 ลดลง ด้วยการเพิ่มซอร์บิทอลลงในฟิล์ม HPMC ทำให้ยอดการสั่นสะเทือนแบบยืดกล้ามเนื้อของ -OH ที่ 3418 ซม. 1 อ่อนตัวลงและยอดการดูดซับที่ 1657 ซม. 1 อ่อนตัวลง - การเปลี่ยนแปลงของยอดการดูดซับเหล่านี้ส่วนใหญ่เกิดจากผลกระทบแบบอุปนัยและพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลซึ่งทำให้พวกเขาเปลี่ยนไปตามแถบ -CH3 และ -CH2 ที่อยู่ติดกัน เนื่องจากขนาดเล็กการแทรกของสารโมเลกุลเป็นอุปสรรคต่อการก่อตัวของพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลดังนั้นความต้านทานแรงดึงของฟิล์มพลาสติกจะลดลง [70]

3.3.2 เอฟเฟกต์ของกลีเซอรอลและซอร์บิทอลต่อรูปแบบ XRD ของฟิล์ม HPMC

(a) กลีเซอรอล (b) ซอร์บิทอล

รูปที่ 3.2 XRD ของฟิล์ม HPMC ภายใต้กลีเซอรอลที่แตกต่างกันหรือซอร์บิทอลัมเข้มข้น

การเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์มุมกว้าง (XRD) วิเคราะห์สถานะผลึกของสารในระดับโมเลกุล เครื่องยนต์ X-ray diffractometer ของประเภท ARL/XTRA ที่ผลิตโดย บริษัท Thermo ARL ในสวิตเซอร์แลนด์ใช้สำหรับการตัดสินใจ รูปที่ 3.2 เป็นรูปแบบ XRD ของภาพยนตร์ HPMC ที่มีกลีเซอรอลและซอร์บิทอล ด้วยการเพิ่มกลีเซอรอลความเข้มของยอดการเลี้ยวเบนที่ 9.5 °และ 20.4 °ทั้งคู่อ่อนแอลง ด้วยการเพิ่มซอร์บิทอลเมื่อเพิ่มจำนวน 0.15%การเลี้ยวเบนสูงสุดที่ 9.5 °ได้รับการปรับปรุงและจุดสูงสุดของการเลี้ยวเบนที่ 20.4 °ลดลง ด้วยการเพิ่มซอร์บิทอลอย่างต่อเนื่องจุดสูงสุดการเลี้ยวเบนที่ 9.5 °อ่อนแอลงอีกครั้งและจุดสูงสุดการเลี้ยวเบนที่ 20.4 °ไม่เปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ นี่เป็นเพราะการเพิ่มโมเลกุลขนาดเล็กของกลีเซอรอลและซอร์บิทอลรบกวนการจัดเรียงของโซ่โมเลกุลอย่างเป็นระเบียบและทำลายโครงสร้างผลึกดั้งเดิมซึ่งจะช่วยลดการตกผลึกของฟิล์ม จะเห็นได้จากรูปที่กลีเซอรอลมีอิทธิพลอย่างมากต่อการตกผลึกของฟิล์ม HPMC แสดงให้เห็นว่ากลีเซอรอลและ HPMC มีความเข้ากันได้ดีในขณะที่ซอร์บิทอลและ HPMC มีความเข้ากันได้ไม่ดี จากการวิเคราะห์โครงสร้างของพลาสติกซอร์บิทอลมีโครงสร้างวงแหวนน้ำตาลคล้ายกับเซลลูโลสและผลกระทบของสเตริคมีขนาดใหญ่ส่งผลให้เกิดการแทรกซึมระหว่างโมเลกุลของซอร์บิทอลและโมเลกุลเซลลูโลสดังนั้นจึงมีผลเพียงเล็กน้อยต่อการตกผลึกเซลลูโลส

[48].

3.3.3 ผลของกลีเซอรอลและซอร์บิทอลต่อคุณสมบัติเชิงกลของฟิล์ม HPMC

ความต้านทานแรงดึงและการยืดตัวเมื่อหยุดพักฟิล์มถูกใช้เป็นพารามิเตอร์ในการตัดสินคุณสมบัติเชิงกลและการวัดคุณสมบัติเชิงกลสามารถตัดสินการประยุกต์ใช้ในบางสาขา รูปที่ 3.3 แสดงการเปลี่ยนแปลงของความต้านทานแรงดึงและการยืดตัวเมื่อหยุดพักฟิล์ม HPMC หลังจากเพิ่มพลาสติก

รูปที่ 3.3 ผลของกลีเซอรอลหรือซอร์บิทลูลูมต่อคุณสมบัติของเครื่องจักรของฟิล์ม HPMC

จะเห็นได้จากรูปที่ 3.3 (a) ว่าด้วยการเพิ่มกลีเซอรอลการยืดตัวของฟิล์ม HPMC จะเพิ่มขึ้นครั้งแรกและลดลงในขณะที่ความต้านทานแรงดึงลดลงอย่างรวดเร็วจากนั้นจะเพิ่มขึ้นอย่างช้าๆ การยืดตัวของการหยุดพักของฟิล์ม HPMC เพิ่มขึ้นเป็นครั้งแรกและลดลงเนื่องจากกลีเซอรอลมีกลุ่มที่ชอบน้ำมากขึ้นซึ่งทำให้วัสดุและโมเลกุลของน้ำมีผลต่อการชุ่มชื้นที่แข็งแกร่ง [71] จึงช่วยเพิ่มความยืดหยุ่นของภาพยนตร์ ด้วยการเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องของกลีเซอรอลการยืดตัวของฟิล์ม HPMC จะลดลงนี่เป็นเพราะกลีเซอรอลทำให้ช่องว่างห่วงโซ่โมเลกุล HPMC มีขนาดใหญ่ขึ้นและการพัวพันระหว่าง macromolecules จุดลดลง เหตุผลในการลดลงอย่างรวดเร็วของความต้านทานแรงดึงคือ: การเพิ่มโมเลกุลขนาดเล็กของกลีเซอรอลรบกวนการจัดเรียงอย่างใกล้ชิดระหว่างโซ่โมเลกุล HPMC ทำให้แรงปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลลดลงและลดความต้านทานแรงดึงของฟิล์ม ความต้านทานแรงดึงเพิ่มขึ้นเล็กน้อยจากมุมมองของการจัดเรียงห่วงโซ่โมเลกุลกลีเซอรอลที่เหมาะสมจะเพิ่มความยืดหยุ่นของโซ่โมเลกุล HPMC ในระดับหนึ่งส่งเสริมการจัดเรียงของโซ่โมเลกุลพอลิเมอร์และทำให้ความต้านทานแรงดึงของฟิล์มเพิ่มขึ้นเล็กน้อย อย่างไรก็ตามเมื่อมีกลีเซอรอลมากเกินไปโซ่โมเลกุลจะถูกแยกออกในเวลาเดียวกันกับการจัดเรียงอย่างเป็นระเบียบและอัตราการแยกแยะนั้นสูงกว่าการจัดเรียงที่สั่ง [72] ซึ่งช่วยลดการตกผลึกของภาพยนตร์ เนื่องจากเอฟเฟกต์ที่แข็งแกร่งขึ้นเป็นค่าใช้จ่ายของความต้านทานแรงดึงของฟิล์ม HPMC ปริมาณของกลีเซอรอลที่เพิ่มเข้ามาไม่ควรมากเกินไป

ดังที่แสดงในรูปที่ 3.3 (b) ด้วยการเพิ่มของซอร์บิทอลการยืดตัวเมื่อหยุดพักฟิล์ม HPMC เพิ่มขึ้นครั้งแรกและลดลง เมื่อปริมาณของซอร์บิทอลอยู่ที่ 0.15%การยืดตัวของฟิล์ม HPMC จะถึง 45%จากนั้นการยืดตัวของการหยุดพักของภาพยนตร์จะค่อยๆลดลงอีกครั้ง ความต้านทานแรงดึงลดลงอย่างรวดเร็วจากนั้นผันผวนประมาณ 50MP ด้วยการเติมซอร์บิทอลอย่างต่อเนื่อง จะเห็นได้ว่าเมื่อปริมาณของซอร์บิทอลเพิ่มคือ 0.15%เอฟเฟกต์พลาสติกจะดีที่สุด นี่เป็นเพราะการเพิ่มโมเลกุลขนาดเล็กของซอร์บิทอลรบกวนการจัดเรียงของโซ่โมเลกุลปกติทำให้ช่องว่างระหว่างโมเลกุลมีขนาดใหญ่ขึ้นแรงปฏิสัมพันธ์จะลดลงและโมเลกุลนั้นง่ายต่อการเลื่อนดังนั้นการยืดตัวของฟิล์มจะเพิ่มขึ้น เมื่อปริมาณของซอร์บิทอลเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องการยืดตัวของการหยุดพักของฟิล์มลดลงอีกครั้งเนื่องจากโมเลกุลขนาดเล็กของซอร์บิทอลถูกกระจายไปอย่างเต็มที่ระหว่างโมเลกุลขนาดใหญ่ทำให้เกิดการลดลงอย่างค่อยเป็นค่อยไป

การเปรียบเทียบผลกระทบพลาสติกของกลีเซอรอลและซอร์บิทอลต่อฟิล์ม HPMC การเพิ่มกลีเซอรอล 0.15% สามารถเพิ่มการยืดตัวเมื่อหยุดพักฟิล์มเป็นประมาณ 50%; ในขณะที่การเพิ่มซอร์บิทอล 0.15% สามารถเพิ่มการยืดตัวเมื่อหยุดพักฟิล์มอัตราถึงประมาณ 45% ความต้านทานแรงดึงลดลงและการลดลงนั้นเล็กลงเมื่อเพิ่มกลีเซอรอล จะเห็นได้ว่าเอฟเฟกต์พลาสติกของกลีเซอรอลบนฟิล์ม HPMC นั้นดีกว่าซอร์บิทอล

3.3.4 เอฟเฟกต์ของกลีเซอรอลและซอร์บิทอลต่อคุณสมบัติทางแสงของฟิล์ม HPMC

(a) กลีเซอรอล (b) ซอร์บิทอล

รูปที่ 3.4 ผลของกลีเซอรอลหรือซอร์บิทลูลูมอนคุณสมบัติออพติคอลของฟิล์ม HPMC

การส่งผ่านแสงและหมอกควันเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญของความโปร่งใสของฟิล์มบรรจุภัณฑ์ ทัศนวิสัยและความชัดเจนของสินค้าบรรจุภัณฑ์ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับการส่งผ่านแสงและหมอกควันของฟิล์มบรรจุภัณฑ์ ดังที่แสดงในรูปที่ 3.4 การเพิ่มกลีเซอรอลและซอร์บิทอลทั้งคู่ส่งผลกระทบต่อคุณสมบัติทางแสงของฟิล์ม HPMC โดยเฉพาะหมอกควัน รูปที่ 3.4 (a) เป็นกราฟที่แสดงเอฟเฟกต์ของกลีเซอรอลต่อคุณสมบัติทางแสงของฟิล์ม HPMC ด้วยการเพิ่มกลีเซอรอลการส่งผ่านของฟิล์ม HPMC เพิ่มขึ้นเป็นครั้งแรกและลดลงถึงค่าสูงสุดประมาณ 0.25%; หมอกควันเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและช้า จะเห็นได้จากการวิเคราะห์ข้างต้นว่าเมื่อเพิ่มจำนวนกลีเซอรอลคือ 0.25%คุณสมบัติทางแสงของฟิล์มจะดีขึ้นดังนั้นปริมาณกลีเซอรอลที่เพิ่มขึ้นไม่ควรเกิน 0.25% รูปที่ 3.4 (b) เป็นกราฟที่แสดงผลของการเพิ่มซอร์บิทอลต่อคุณสมบัติทางแสงของฟิล์ม HPMC จะเห็นได้จากรูปที่ด้วยการเพิ่มซอร์บิทอลหมอกควันของฟิล์ม HPMC จะเพิ่มขึ้นก่อนจากนั้นจะลดลงอย่างช้าๆและเพิ่มขึ้นและการส่งผ่านเพิ่มขึ้นก่อนแล้วจึงเพิ่มขึ้น ลดลงและการส่งผ่านแสงและหมอกควันปรากฏขึ้นยอดเขาในเวลาเดียวกันเมื่อปริมาณของซอร์บิทอลเท่ากับ 0.45% จะเห็นได้ว่าเมื่อปริมาณของซอร์บิทอลเพิ่มอยู่ระหว่าง 0.35 ถึง 0.45%คุณสมบัติทางแสงของมันจะดีกว่า เมื่อเปรียบเทียบผลกระทบของกลีเซอรอลและซอร์บิทอลต่อคุณสมบัติทางแสงของภาพยนตร์ HPMC จะเห็นได้ว่าซอร์บิทอลมีผลเพียงเล็กน้อยต่อคุณสมบัติทางแสงของภาพยนตร์

โดยทั่วไปแล้ววัสดุที่มีการส่งผ่านแสงสูงจะมีหมอกควันต่ำกว่าและในทางกลับกัน แต่นี่ไม่ใช่กรณีเสมอไป วัสดุบางชนิดมีการส่งผ่านแสงสูง แต่ยังมีค่าหมอกควันสูงเช่นฟิล์มบาง ๆ เช่นแก้วน้ำค้างแข็ง [73] ฟิล์มที่จัดทำขึ้นในการทดลองนี้สามารถเลือกพลาสติไซเซอร์ที่เหมาะสมและเพิ่มจำนวนเงินตามความต้องการ

3.3.5 ผลของกลีเซอรอลและซอร์บิทอลต่อความสามารถในการละลายน้ำของฟิล์ม HPMC

(a) กลีเซอรอล （B） ซอร์บิทอล

รูปที่ 3.5 ผลของกลีเซอรอลหรือซอร์บิทลูลูมอนการละลายน้ำของฟิล์ม HPMC

รูปที่ 3.5 แสดงผลของกลีเซอรอลและซอร์บิทอลต่อความสามารถในการละลายน้ำของฟิล์ม HPMC จะเห็นได้จากรูปที่เพิ่มขึ้นของปริมาณพลาสติไซเซอร์เวลาการละลายน้ำของฟิล์ม HPMC นั้นยืดเยื้อนั่นคือความสามารถในการละลายน้ำของฟิล์ม HPMC ค่อยๆลดลงและกลีเซอรอลมีผลกระทบต่อความสามารถในการละลายน้ำของฟิล์ม HPMC มากกว่าซอร์บิทอล เหตุผลที่ hydroxypropyl methylcellulose มีความสามารถในการละลายน้ำที่ดีเป็นเพราะการมีอยู่ของกลุ่มไฮดรอกซิลจำนวนมากในโมเลกุลของมัน จากการวิเคราะห์สเปกตรัมอินฟราเรดจะเห็นได้ว่าด้วยการเพิ่มกลีเซอรอลและซอร์บิทอลไฮดรอกซิลการสั่นสะเทือนสูงสุดของฟิล์ม HPMC อ่อนแอลงแสดงให้เห็นว่าจำนวนกลุ่มไฮดรอกซิลในโมเลกุล HPMC ลดลงและกลุ่ม hydrophilic ลดลง

3.4 ส่วนของบทนี้

ผ่านการวิเคราะห์ประสิทธิภาพข้างต้นของภาพยนตร์ HPMC จะเห็นได้ว่ากลีเซอรอลพลาสติกและซอร์บิทอลช่วยปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลของฟิล์ม HPMC และเพิ่มการยืดตัวเมื่อหยุดพักภาพยนตร์ เมื่อการเพิ่มกลีเซอรอลอยู่ที่ 0.15%คุณสมบัติเชิงกลของฟิล์ม HPMC ค่อนข้างดีความแข็งแรงแรงดึงจะอยู่ที่ประมาณ 60MPa และการยืดตัวเมื่อพักอยู่ที่ประมาณ 50%; เมื่อการเพิ่มกลีเซอรอลเป็น 0.25%คุณสมบัติทางแสงจะดีกว่า เมื่อเนื้อหาของซอร์บิทอลเท่ากับ 0.15%ความต้านทานแรงดึงของฟิล์ม HPMC อยู่ที่ประมาณ 55MPa และการยืดตัวในช่วงพักจะเพิ่มขึ้นประมาณ 45% เมื่อเนื้อหาของซอร์บิทอลเท่ากับ 0.45%คุณสมบัติทางแสงของฟิล์มจะดีกว่า พลาสติกทั้งสองลดความสามารถในการละลายน้ำของฟิล์ม HPMC ในขณะที่ซอร์บิทอลมีผลต่อการละลายน้ำของฟิล์ม HPMC น้อยลง การเปรียบเทียบผลกระทบของพลาสติกทั้งสองต่อคุณสมบัติของฟิล์ม HPMC แสดงให้เห็นว่าผลพลาสติกของกลีเซอรอลต่อฟิล์ม HPMC นั้นดีกว่าของซอร์บิทอล

บทที่ 4 ผลกระทบของสารเชื่อมขวางต่อฟิล์มบรรจุภัณฑ์ที่ละลายน้ำได้ของ HPMC

4.1 บทนำ

Hydroxypropyl methylcellulose มีกลุ่มไฮดรอกซิลจำนวนมากและกลุ่มไฮดรอกซีพร็อกซ์ดังนั้นจึงมีความสามารถในการละลายน้ำได้ดี บทความนี้ใช้ความสามารถในการละลายน้ำที่ดีเพื่อเตรียมฟิล์มบรรจุภัณฑ์ที่ละลายน้ำได้สีเขียวและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ขึ้นอยู่กับการประยุกต์ใช้ฟิล์มที่ละลายน้ำได้จำเป็นต้องมีการสลายตัวของฟิล์มที่ละลายน้ำได้อย่างรวดเร็วในแอพพลิเคชั่นส่วนใหญ่ แต่บางครั้งก็ต้องการการสลายตัวล่าช้า [21]

ดังนั้นในบทนี้ glutaraldehyde ใช้เป็นตัวแทนการเชื่อมโยงข้ามที่ดัดแปลงสำหรับฟิล์มบรรจุภัณฑ์ที่ละลายน้ำได้ของไฮดรอกซีโพรพิลเมธิลเมธิลเซลล์และพื้นผิวของมันถูกเชื่อมโยงข้ามเพื่อปรับเปลี่ยนฟิล์มเพื่อลดความละลายของน้ำของฟิล์มและชะลอเวลาที่ละลายน้ำ ผลกระทบของการเพิ่มปริมาตรกลูตารัลดีไฮด์ที่แตกต่างกันต่อความสามารถในการละลายน้ำคุณสมบัติเชิงกลและคุณสมบัติทางแสงของฟิล์มไฮดรอกซีโพรพิลเมธิลเซลลูโลสส่วนใหญ่ได้รับการศึกษา

4.2 ส่วนทดลอง

4.2.1 วัสดุและเครื่องมือทดลอง

ตารางที่ 4.1 วัสดุทดลองและข้อมูลจำเพาะ

4.2.2 การเตรียมตัวอย่าง

1) การชั่งน้ำหนัก: ชั่งน้ำหนัก hydroxypropyl methylcellulose จำนวนหนึ่ง (5%) ด้วยความสมดุลทางอิเล็กทรอนิกส์

2) การสลายตัว: ไฮดรอกซีโพรพิลเมธิลเซลล์ที่ชั่งน้ำหนักจะถูกเพิ่มเข้าไปในน้ำที่ปราศจากไอออนที่เตรียมไว้ที่อุณหภูมิห้องและความดันจนละลายอย่างสมบูรณ์และจากนั้นก็มีปริมาณกลูตาราลดีไฮด์ (0.19%0.25%0.31%, 0.38%, 0.38% Glutaraldehyde เพิ่มจำนวนเงิน;

3) การทำฟิล์ม: ฉีดฟิล์มที่ก่อตัวเป็นของเหลวลงในจาน Petri แก้วและหล่อฟิล์มใส่ไว้ในกล่องอบแห้งอากาศ 40 ~ 50 ° C เพื่อทำให้ฟิล์มแห้งทำฟิล์มที่มีความหนา45μmเปิดฟิล์มและวางไว้ในกล่องอบแห้งเพื่อสำรอง

4.2.3 การจำแนกลักษณะและการทดสอบประสิทธิภาพ

4.2.3.1 การวิเคราะห์การดูดกลืนแสงอินฟราเรด (FT-IR) การวิเคราะห์

การดูดอินฟราเรดของฟิล์ม HPMC ถูกกำหนดโดยใช้สเปกโตรมิเตอร์อินฟราเรด Nicolet 5700 Fourier ที่ผลิตโดย บริษัท American Thermoelectric ปิดสเปกตรัม

4.2.3.2 การวิเคราะห์การเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์มุมกว้าง (XRD)

การเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์มุมกว้าง (XRD) คือการวิเคราะห์สถานะการตกผลึกของสารในระดับโมเลกุล ในบทความนี้สถานะการตกผลึกของฟิล์มบางถูกกำหนดโดยใช้เครื่องวัดการกระจาย X-ray ARL/XTRA ที่ผลิตโดย Thermo ARL ของสวิตเซอร์แลนด์ เงื่อนไขการวัด: แหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์เป็นตัวกรองนิกเกิล CU-Kα (40 kV, 40 mA) สแกนมุมจาก 0 °ถึง 80 ° (2θ) สแกนความเร็ว 6 °/นาที

4.2.3.3 การกำหนดความสามารถในการละลายน้ำ: เหมือนกับ 2.2.3.4

4.2.3.4 การกำหนดคุณสมบัติเชิงกล

การใช้เครื่องทดสอบแรงดึงสากลอิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็ก (5943) เครื่องทดสอบแรงดึงสากลอิเล็กทรอนิกส์ของอุปกรณ์ทดสอบ Instron (เซี่ยงไฮ้) ตามวิธีทดสอบ GB13022-92 สำหรับคุณสมบัติแรงดึงของฟิล์มพลาสติกทดสอบที่ 25 ° C, เงื่อนไข RH 50%

4.2.3.5 การกำหนดคุณสมบัติทางแสง

การใช้เครื่องทดสอบหมอกควันแบบส่งผ่านแสงให้เลือกตัวอย่างที่จะทดสอบด้วยพื้นผิวที่สะอาดและไม่มีรอยย่นและวัดการส่งผ่านแสงและหมอกควันของฟิล์มที่อุณหภูมิห้อง (25 ° C และ 50%RH)

4.2.4 การประมวลผลข้อมูล

ข้อมูลการทดลองถูกประมวลผลโดย Excel และกราฟโดยซอฟต์แวร์ Origin

4.3 ผลลัพธ์และการอภิปราย

4.3.1 สเปกตรัมการดูดกลืนแสงอินฟราเรดของฟิล์ม HPMC Glutaraldehyde-Crosslinked

รูปที่ 4.1 ft-ir ของภาพยนตร์ HPMC ภายใต้เนื้อหากลูตาราลดีไฮด์ที่แตกต่างกัน

Infrared Absorption spectroscopy เป็นวิธีที่ทรงพลังในการกำหนดลักษณะของกลุ่มการทำงานที่มีอยู่ในโครงสร้างโมเลกุลและเพื่อระบุกลุ่มการทำงาน เพื่อให้เข้าใจถึงการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของ hydroxypropyl methylcellulose หลังจากการดัดแปลงการทดสอบอินฟราเรดได้ดำเนินการกับภาพยนตร์ HPMC ก่อนและหลังการดัดแปลง รูปที่ 4.1 แสดงสเปกตรัมอินฟราเรดของฟิล์ม HPMC ที่มีจำนวนกลูตารัลดีไฮด์ต่างกันและการเสียรูปของภาพยนตร์ HPMC

ยอดการดูดซับการสั่นสะเทือนของ -OH อยู่ใกล้ 3418 ซม. -1 และ 1657 ซม. -1 เมื่อเปรียบเทียบสเปคตรัมอินฟราเรดของฟิล์ม HPMC ที่ไม่ได้เชื่อมโยงและไม่ได้เชื่อมโยงกันจะเห็นได้ว่าด้วยการเพิ่มกลูตาราลัลดีไฮด์ยอดสั่นของ -OH ที่ 3418 ซม. 1 และ 1657 ซม. โมเลกุลของ HPMC ลดลงซึ่งเกิดจากปฏิกิริยาการเชื่อมโยงข้ามระหว่างกลุ่มไฮดรอกซิลบางกลุ่มของ HPMC และกลุ่มดิวดไฮด์ในกลูตาราลดีไฮด์ [74] นอกจากนี้ยังพบว่าการเพิ่มกลูตารัลดีไฮด์ไม่ได้เปลี่ยนตำแหน่งของแต่ละจุดสูงสุดการดูดกลืนของ HPMC ซึ่งบ่งชี้ว่าการเพิ่มกลูตาราลดีไฮด์ไม่ได้ทำลายกลุ่ม HPMC เอง

4.3.2 XRD รูปแบบของภาพยนตร์ HPMC Glutaraldehyde-Crosslinked

ด้วยการดำเนินการเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์บนวัสดุและวิเคราะห์รูปแบบการเลี้ยวเบนมันเป็นวิธีการวิจัยเพื่อให้ได้ข้อมูลเช่นโครงสร้างหรือสัณฐานวิทยาของอะตอมหรือโมเลกุลภายในวัสดุ รูปที่ 4.2 แสดงรูปแบบ XRD ของภาพยนตร์ HPMC ที่มีการเพิ่มกลูตาราลด์ไฮด์ที่แตกต่างกัน ด้วยการเพิ่มขึ้นของกลูตารัลดีไฮด์ความเข้มของยอดการเลี้ยวเบนของ HPMC ประมาณ 9.5 °และ 20.4 °ลดลงเนื่องจากอัลดีไฮด์ในโมเลกุลกลูตาราลดีไฮด์อ่อนตัวลง ปฏิกิริยาการเชื่อมโยงข้ามเกิดขึ้นระหว่างกลุ่มไฮดรอกซิลและกลุ่มไฮดรอกซิลในโมเลกุล HPMC ซึ่ง จำกัด การเคลื่อนที่ของห่วงโซ่โมเลกุล [75] ซึ่งจะช่วยลดความสามารถในการจัดเรียงที่เป็นระเบียบของโมเลกุล HPMC

รูปที่ 4.2 XRD ของภาพยนตร์ HPMC ภายใต้เนื้อหากลูตาราลดีไฮด์ที่แตกต่างกัน

4.3.3 ผลของกลูตาราลัลดีไฮด์ต่อความสามารถในการละลายน้ำของฟิล์ม HPMC

รูปที่ 4.3 ผลของกลูตารัลดีไฮด์ต่อความสามารถในการละลายน้ำของฟิล์ม HPMC

จากรูปที่ 4.3 ผลของการเพิ่มกลูตาราลดีไฮด์ที่แตกต่างกันต่อความสามารถในการละลายน้ำของฟิล์ม HPMC จะเห็นได้ว่าเมื่อเพิ่มปริมาณกลูตาราลดีไฮด์เวลาการละลายน้ำของภาพยนตร์ HPMC เป็นเวลานาน ปฏิกิริยาการเชื่อมโยงข้ามเกิดขึ้นกับกลุ่มอัลดีไฮด์ในกลูตารัลดีไฮด์ส่งผลให้จำนวนกลุ่มไฮดรอกซิลลดลงอย่างมีนัยสำคัญในโมเลกุล HPMC จึงยืดความสามารถในการละลายน้ำของฟิล์ม HPMC และลดความสามารถในการละลายน้ำของฟิล์ม HPMC

4.3.4 เอฟเฟกต์ของกลูตารัลดีไฮด์ต่อคุณสมบัติเชิงกลของฟิล์ม HPMC

รูปที่ 4.4 ผลของกลูตารัลดีไฮด์ต่อความต้านทานแรงดึงและการยืดตัวของภาพยนตร์ HPMC

เพื่อตรวจสอบผลกระทบของเนื้อหากลูตารัลดีไฮด์ต่อคุณสมบัติเชิงกลของฟิล์ม HPMC ความแข็งแรงแรงดึงและการยืดตัวเมื่อหยุดพักฟิล์มดัดแปลงได้รับการทดสอบ ตัวอย่างเช่น 4.4 เป็นกราฟของผลกระทบของกลูตาราลด์ไฮด์ที่เพิ่มขึ้นกับความแข็งแรงของแรงดึงและการยืดตัวเมื่อหยุดพักภาพยนตร์ ด้วยการเพิ่มขึ้นของกลูตารัลดีไฮด์ความแข็งแรงของแรงดึงและการยืดตัวเมื่อหยุดพักฟิล์ม HPMC เพิ่มขึ้นก่อนและลดลง แนวโน้มของ. เนื่องจากการเชื่อมโยงข้ามของกลูตารัลดีไฮด์และเซลลูโลสเป็นของการเชื่อมโยงการเชื่อมโยงข้ามหลังจากเพิ่มกลูตารัลดีไฮด์ลงในฟิล์ม HPMC ภาพยนตร์อัลดีไฮด์ทั้งสองบนโมเลกุลกลูตาราลด์และกลุ่มไฮดรอกซิล ด้วยการเพิ่มกลูตารัลดีไฮด์อย่างต่อเนื่องความหนาแน่นของการเชื่อมโยงข้ามในสารละลายจะเพิ่มขึ้นซึ่ง จำกัด การเลื่อนสัมพัทธ์ระหว่างโมเลกุลและส่วนโมเลกุลนั้นไม่ได้มุ่งเน้นไปที่การกระทำของแรงภายนอกซึ่งแสดงให้เห็นว่าคุณสมบัติเชิงกลของฟิล์ม HPMC บาง จากรูปที่ 4.4 ผลของกลูตาราลดีไฮด์ต่อคุณสมบัติเชิงกลของฟิล์ม HPMC แสดงให้เห็นว่าเมื่อการเพิ่มกลูตาราลัลดีไฮด์คือ 0.25%เอฟเฟกต์การเชื่อมขวางจะดีกว่าและคุณสมบัติเชิงกลของภาพยนตร์ HPMC ดีกว่า

4.3.5 เอฟเฟกต์ของกลูตารัลดีไฮด์ต่อคุณสมบัติทางแสงของฟิล์ม HPMC

การส่งผ่านแสงและหมอกควันเป็นสองพารามิเตอร์ประสิทธิภาพการใช้แสงที่สำคัญมากของฟิล์มบรรจุภัณฑ์ ยิ่งมีการส่งผ่านความโปร่งใสของภาพยนตร์มากขึ้นเท่านั้น หมอกควันหรือที่รู้จักกันในชื่อความขุ่นแสดงถึงระดับของความไม่ชัดของภาพยนตร์และยิ่งมีหมอกควันมากขึ้นเท่าไหร่ความชัดเจนของภาพยนตร์ก็ยิ่งแย่ลงเท่านั้น รูปที่ 4.5 คือเส้นโค้งอิทธิพลของการเพิ่มกลูตาราลัลดีไฮด์ในคุณสมบัติทางแสงของภาพยนตร์ HPMC จะเห็นได้จากรูปที่เพิ่มขึ้นของการเพิ่มกลูตาราลดีไฮด์การส่งผ่านแสงจะค่อยๆเพิ่มขึ้นอย่างช้าๆจากนั้นจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วจากนั้นจะลดลงอย่างช้าๆ หมอกควันมันลดลงก่อนแล้วจึงเพิ่มขึ้น เมื่อการเพิ่มกลูตารัลดีไฮด์เท่ากับ 0.25%การส่งผ่านของฟิล์ม HPMC ถึงค่าสูงสุด 93%และหมอกควันถึงค่าต่ำสุด 13% ในเวลานี้ประสิทธิภาพการใช้แสงดีกว่า เหตุผลในการเพิ่มคุณสมบัติทางแสงคือปฏิกิริยาการเชื่อมโยงข้ามระหว่างโมเลกุลกลูตาราดีไฮด์และไฮดรอกซีโพรพิลเมธิลเซลล์และการจัดเรียงระหว่างโมเลกุลนั้นมีขนาดกะทัดรัดและสม่ำเสมอซึ่งเพิ่มคุณสมบัติทางแสงของฟิล์ม HPMC [77-79] เมื่อเอเจนต์การเชื่อมโยงข้ามมีมากเกินไปไซต์เชื่อมโยงข้ามจะไม่อิ่มตัวการเลื่อนสัมพัทธ์ระหว่างโมเลกุลของระบบนั้นยากและปรากฏการณ์เจลนั้นง่ายต่อการเกิดขึ้น ดังนั้นคุณสมบัติทางแสงของฟิล์ม HPMC จะลดลง [80]

รูปที่ 4.5 ผลของกลูตาราลด์ไฮด์ต่อคุณสมบัติทางแสงของฟิล์ม HPMC

4.4 ส่วนของบทนี้

ผ่านการวิเคราะห์ข้างต้นข้อสรุปต่อไปนี้จะถูกดึง:

1) สเปกตรัมอินฟราเรดของฟิล์ม HPMC กลูตารัลดีไฮด์ที่เชื่อมโยงกันแสดงให้เห็นว่าฟิล์มกลูตารัลดีไฮด์และ HPMC ได้รับปฏิกิริยาข้ามการเชื่อมโยง

2) มีความเหมาะสมมากกว่าที่จะเพิ่มกลูตารัลดีไฮด์ในช่วง 0.25% ถึง 0.44% เมื่อจำนวนกลูตาราลดีไฮด์เพิ่มคือ 0.25%คุณสมบัติเชิงกลที่ครอบคลุมและคุณสมบัติทางแสงของฟิล์ม HPMC จะดีกว่า หลังจากการเชื่อมโยงข้ามความสามารถในการละลายน้ำของฟิล์ม HPMC นั้นยืดเยื้อและความสามารถในการละลายของน้ำจะลดลง เมื่อเพิ่มจำนวนกลูตารัลดีไฮด์คือ 0.44%เวลาการละลายน้ำถึงประมาณ 135 นาที

บทที่ 5 สารต้านอนุมูลอิสระธรรมชาติ HPMC น้ำที่ละลายน้ำได้

5.1 บทนำ

เพื่อขยายการประยุกต์ใช้ฟิล์มไฮดรอกซีโพรพิลเมธิลเซลลูโลสในบรรจุภัณฑ์อาหารบทนี้ใช้สารต้านอนุมูลอิสระใบไม้ไผ่ (AOB) เป็นสารเติมแต่งสารต้านอนุมูลอิสระตามธรรมชาติ สารต้านอนุมูลอิสระ HPMC ฟิล์มบรรจุภัณฑ์น้ำที่ละลายน้ำได้ศึกษาคุณสมบัติสารต้านอนุมูลอิสระการละลายน้ำคุณสมบัติเชิงกลและคุณสมบัติทางแสงของฟิล์มและเป็นพื้นฐานสำหรับการประยุกต์ใช้ในระบบบรรจุภัณฑ์อาหาร

5.2 ส่วนทดลอง

5.2.1 วัสดุทดลองและเครื่องมือทดลอง

tab.5.1 วัสดุและข้อมูลจำเพาะการทดลอง

tab.5.2 อุปกรณ์ทดลองและข้อกำหนด

5.2.2 การเตรียมตัวอย่าง

เตรียมฟิล์มบรรจุภัณฑ์ที่ละลายน้ำได้ด้วยน้ำที่มีปริมาณสารต้านอนุมูลอิสระจากใบไผ่ในปริมาณที่แตกต่างกันโดยวิธีการคัดเลือกสารละลาย: เตรียม hydroxypropyl methylcellulose 5%0.03 0.09%) ของสารต้านอนุมูลอิสระใบไม้ไผ่ต่อสารละลายการขึ้นรูปฟิล์มเซลลูโลสและยังคงกวน

หากต้องการผสมอย่างเต็มที่ให้ยืนที่อุณหภูมิห้องเป็นเวลา 3-5 นาที (defoaming) เพื่อเตรียมสารละลายการขึ้นรูปฟิล์ม HPMC ที่มีส่วนต่าง ๆ ของสารต้านอนุมูลอิสระใบไผ่ ให้แห้งในเตาอบแห้งระเบิดแล้ววางไว้ในเตาอบแห้งเพื่อใช้ในภายหลังหลังจากลอกฟิล์มออก ฟิล์มบรรจุภัณฑ์ที่ละลายน้ำได้ด้วยไฮดรอกซีโพรพิลเมธิล

5.2.3 การจำแนกลักษณะและการทดสอบประสิทธิภาพ

5.2.3.1 การวิเคราะห์สเปกโทรสโกปีการดูดกลืนแสงอินฟราเรด (FT-IR)

สเปกตรัมการดูดกลืนแสงอินฟราเรดของฟิล์ม HPMC ถูกวัดในโหมด ATR โดยใช้ Nicolet 5700 Fourier Transform Infrared Spectrometer ที่ผลิตโดย Thermoelectric Corporation

5.2.3.2 การวัดรังสีเอกซ์มุมกว้าง (XRD) การวัด: เหมือนกับ 2.2.3.1

5.2.3.3 การกำหนดคุณสมบัติต้านอนุมูลอิสระ

ในการวัดคุณสมบัติต้านอนุมูลอิสระของฟิล์ม HPMC ที่เตรียมไว้และฟิล์ม AOB/HPMC วิธีการกำจัดอนุมูลอิสระ DPPH ฟรีถูกนำมาใช้ในการทดลองนี้เพื่อวัดอัตราการกำจัดของฟิล์มกับอนุมูลอิสระ DPPH

การเตรียมการแก้ปัญหา DPPH: ภายใต้เงื่อนไขการแรเงาละลาย DPPH 2 มก. ในตัวทำละลายเอทานอล 40 มล. และ sonicate เป็นเวลา 5 นาทีเพื่อให้การแก้ปัญหาสม่ำเสมอ เก็บในตู้เย็น (4 ° C) สำหรับการใช้งานในภายหลัง

อ้างถึงวิธีการทดลองของ Zhong Yuansheng [81] ด้วยการปรับเปลี่ยนเล็กน้อยการวัดค่า A0: ใช้สารละลาย DPPH 2 มล. ลงในหลอดทดสอบจากนั้นเติมน้ำกลั่น 1 มล. เพื่อเขย่าและผสมอย่างเต็มที่และวัดค่า (519nm) คือ A0 การวัดค่า: เพิ่มสารละลาย DPPH 2 มล. ลงในหลอดทดลองจากนั้นเพิ่มสารละลายฟิล์มบาง HPMC 1 มล. เพื่อผสมอย่างละเอียดวัดค่าด้วย UV spectrophotometer ใช้น้ำเป็นตัวควบคุมเปล่าและข้อมูลคู่ขนานสามแบบสำหรับแต่ละกลุ่ม วิธีการคำนวณอัตราการกำจัดอนุมูลอิสระ DPPH หมายถึงสูตรต่อไปนี้

ในสูตร: A คือการดูดซับของตัวอย่าง; A0 คือการควบคุมที่ว่างเปล่า

5.2.3.4 การกำหนดคุณสมบัติเชิงกล: เหมือนกับ 2.2.3.2

5.2.3.5 การกำหนดคุณสมบัติทางแสง

คุณสมบัติทางแสงเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญของความโปร่งใสของฟิล์มบรรจุภัณฑ์ส่วนใหญ่รวมถึงการส่งผ่านและหมอกควันของภาพยนตร์ การส่งผ่านและหมอกควันของภาพยนตร์ถูกวัดโดยใช้เครื่องทดสอบหมอกควันส่งผ่าน การส่งผ่านแสงและหมอกควันของฟิล์มถูกวัดที่อุณหภูมิห้อง (25 ° C และ 50% RH) ในตัวอย่างการทดสอบที่มีพื้นผิวที่สะอาดและไม่มีรอยย่น

5.2.3.6 การกำหนดความสามารถในการละลายน้ำ

ตัดฟิล์มขนาด 30 มม. × 30 มม. ด้วยความหนาประมาณ45μmเติมน้ำ 100 มล. ลงในบีกเกอร์ 200 มล. วางฟิล์มไว้ที่กึ่งกลางของผิวน้ำนิ่งและวัดเวลาให้ฟิล์มหายไปอย่างสมบูรณ์ หากภาพยนตร์เรื่องนี้ติดกับผนังของบีกเกอร์มันจะต้องวัดอีกครั้งและผลลัพธ์จะถูกนำมาเป็นค่าเฉลี่ย 3 ครั้งหน่วยคือขั้นต่ำ

5.2.4 การประมวลผลข้อมูล

ข้อมูลการทดลองถูกประมวลผลโดย Excel และกราฟโดยซอฟต์แวร์ Origin

5.3 ผลลัพธ์และการวิเคราะห์

5.3.1 FT-IR การวิเคราะห์

รูปที่ 5.1 FTIR ของภาพยนตร์ HPMC และ AOB/HPMC

ในโมเลกุลอินทรีย์อะตอมที่สร้างพันธะเคมีหรือกลุ่มการทำงานอยู่ในสถานะของการสั่นสะเทือนคงที่ เมื่อโมเลกุลอินทรีย์ได้รับการฉายรังสีด้วยแสงอินฟราเรดพันธะเคมีหรือกลุ่มการทำงานในโมเลกุลสามารถดูดซับการสั่นสะเทือนเพื่อให้ข้อมูลเกี่ยวกับพันธะเคมีหรือกลุ่มการทำงานในโมเลกุลสามารถรับได้ รูปที่ 5.1 แสดง FTIR spectra ของฟิล์ม HPMC และภาพยนตร์ AOB/HPMC จากรูปที่ 5 จะเห็นได้ว่าการสั่นสะเทือนของโครงกระดูกของไฮดรอกซีโพรพิลเมธิลเซลลูโลสมีความเข้มข้นส่วนใหญ่ใน 2600 ~ 3700 cm-1 และ 750 ~ 1700 cm-1 ความถี่การสั่นสะเทือนที่แข็งแกร่งในภูมิภาค 950-1250 cm-1 ส่วนใหญ่เป็นพื้นที่ลักษณะของการสั่นสะเทือนของโครงกระดูก CO แถบการดูดซับของฟิล์ม HPMC ใกล้กับ 3418 cm-1 เกิดจากการสั่นสะเทือนของพันธะ OH และจุดสูงสุดการดูดกลืนของกลุ่มไฮดรอกซิลในกลุ่มไฮดรอกซีพร็อกซีที่ 1657 ซม. 1 เกิดจากการสั่นสะเทือนของเฟรมเวิร์ก [82] ยอดการดูดซับที่ 1454cm-1, 1373cm-1, 1315cm-1 และ 945cm-1 ถูกทำให้เป็นมาตรฐานเพื่อการสั่นสะเทือนแบบอสมมาตร, การสั่นสะเทือนแบบสมมาตร, การสั่นสะเทือนแบบสมมาตร, การสั่นสะเทือนแบบสมมาตร, [83] HPMC ได้รับการแก้ไขด้วย AOB ด้วยการเพิ่ม AOB ตำแหน่งของแต่ละจุดสูงสุดของ AOB/HPMC ไม่ได้เปลี่ยนซึ่งบ่งชี้ว่าการเพิ่ม AOB ไม่ได้ทำลายกลุ่มของ HPMC เอง การสั่นสะเทือนของพันธะ OH ในแถบการดูดซับของฟิล์ม AOB/HPMC ใกล้ 3418 cm-1 จะอ่อนแอลงและการเปลี่ยนแปลงของรูปร่างสูงสุดนั้นเกิดจากการเปลี่ยนแปลงของแถบเมธิลและเมทิลีนที่อยู่ติดกันเนื่องจากการเหนี่ยวนำพันธะไฮโดรเจน 12] จะเห็นได้ว่าการเพิ่ม AOB มีผลต่อพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุล

5.3.2 การวิเคราะห์ XRD

รูปที่ 5.2 XRD ของ HPMC และ AOB/

รูปที่ 5.2 XRD ของภาพยนตร์ HPMC และ AOB/HPMC

สถานะผลึกของภาพยนตร์ได้รับการวิเคราะห์โดยการเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์มุมกว้าง รูปที่ 5.2 แสดงรูปแบบ XRD ของภาพยนตร์ HPMC และภาพยนตร์ AAOB/HPMC จะเห็นได้จากรูปที่ฟิล์ม HPMC มียอดการเลี้ยวเบน 2 ยอด (9.5 °, 20.4 °) ด้วยการเพิ่ม AOB ยอดการเลี้ยวเบนประมาณ 9.5 °และ 20.4 °อ่อนแอลงอย่างมีนัยสำคัญแสดงให้เห็นว่าโมเลกุลของฟิล์ม AOB/HPMC ถูกจัดเรียงอย่างเป็นระเบียบ ความสามารถลดลงแสดงให้เห็นว่าการเพิ่ม AOB ทำให้การจัดเรียงของไฮดรอกซีโพรพิลเมธิลเซลลูโลสโซ่โมเลกุลทำลายโครงสร้างผลึกดั้งเดิมของโมเลกุลและลดการจัดเรียงปกติของไฮดรอกซีโพรพิลเมธิล

5.3.3 คุณสมบัติต้านอนุมูลอิสระ

เพื่อสำรวจผลกระทบของการเพิ่ม AOB ที่แตกต่างกันต่อความต้านทานออกซิเดชันของฟิล์ม AOB/HPMC ภาพยนตร์ที่มีการเพิ่ม AOB ที่แตกต่างกัน (0, 0.01%, 0.03%, 0.05%, 0.07%, 0.09%) ตามลำดับ ผลของอัตราการขับไล่ของฐานผลลัพธ์จะแสดงในรูปที่ 5.3

รูปที่ 5.3 ผลกระทบของภาพยนตร์ HPMC ภายใต้เนื้อหา AOB ต่อการอยู่อาศัย DPPH

จะเห็นได้จากรูปที่ 5.3 ว่าการเพิ่มสารต้านอนุมูลอิสระ AOB ช่วยปรับปรุงอัตราการกำจัดอนุมูลของ DPPH โดยฟิล์ม HPMC อย่างมีนัยสำคัญนั่นคือคุณสมบัติต้านอนุมูลอิสระของฟิล์มได้รับการปรับปรุงและเพิ่มขึ้นของ AOB เมื่อปริมาณ AOB ที่เพิ่มขึ้นคือ 0.03%ฟิล์ม AOB/HPMC มีผลดีที่สุดต่ออัตราการกำจัดอนุมูลอิสระ DPPH และอัตราการกำจัดของอนุมูลอิสระ DPPH ฟรีถึง 89.34%นั่นคือฟิล์ม AOB/HPMC เมื่อเนื้อหา AOB เท่ากับ 0.05% และ 0.07% อัตราการกำจัดอนุมูลอิสระ DPPH ฟรีของฟิล์ม AOB/HPMC สูงกว่ากลุ่ม 0.01% แต่ต่ำกว่ากลุ่ม 0.03% อย่างมีนัยสำคัญ นี่อาจเป็นเพราะสารต้านอนุมูลอิสระตามธรรมชาติมากเกินไปการเพิ่ม AOB นำไปสู่การรวมตัวกันของโมเลกุล AOB และการกระจายที่ไม่สม่ำเสมอในภาพยนตร์ซึ่งส่งผลต่อผลกระทบของฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระของภาพยนตร์ AOB/HPMC จะเห็นได้ว่าฟิล์ม AOB/HPMC ที่เตรียมไว้ในการทดลองมีประสิทธิภาพการต่อต้านการออกซิเดชั่นที่ดี เมื่อจำนวนเงินเพิ่มเติมคือ 0.03%ประสิทธิภาพการต่อต้านการออกซิเดชั่นของฟิล์ม AOB/HPMC นั้นแข็งแกร่งที่สุด

5.3.4 ความสามารถในการละลายน้ำ

จากรูปที่ 5.4 ผลของสารต้านอนุมูลอิสระใบไผ่ต่อการละลายน้ำของฟิล์มไฮดรอกซีโพรพิลเมธิลเซลลูโลสจะเห็นได้ว่าการเติม AOB ที่แตกต่างกันมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อความสามารถในการละลายน้ำของฟิล์ม HPMC หลังจากเพิ่ม AOB ด้วยการเพิ่มขึ้นของปริมาณ AOB เวลาที่ละลายน้ำได้ของฟิล์มนั้นสั้นลงแสดงให้เห็นว่าการละลายน้ำของฟิล์ม AOB/HPMC นั้นดีกว่า กล่าวคือการเพิ่ม AOB ช่วยเพิ่มความสามารถในการละลายน้ำ AOB/HPMC ของภาพยนตร์ จากการวิเคราะห์ XRD ก่อนหน้านี้จะเห็นได้ว่าหลังจากเพิ่ม AOB ความเป็นผลึกของฟิล์ม AOB/HPMC จะลดลงและแรงระหว่างโซ่โมเลกุลจะอ่อนแอลงซึ่งทำให้โมเลกุลของน้ำเข้าสู่ฟิล์ม AOB/HPMC ได้ง่ายขึ้น ความสามารถในการละลายน้ำของภาพยนตร์

รูปที่ 5.4 ผลของ AOB ต่อน้ำที่ละลายน้ำได้ของฟิล์ม HPMC

5.3.5 คุณสมบัติเชิงกล

รูปที่ 5.5 ผลของ AOB ต่อความต้านทานแรงดึงและการยืดตัวของภาพยนตร์ HPMC

การประยุกต์ใช้วัสดุฟิล์มบาง ๆ นั้นกว้างขวางมากขึ้นเรื่อย ๆ และคุณสมบัติเชิงกลของมันมีอิทธิพลอย่างมากต่อพฤติกรรมการบริการของระบบที่ใช้เมมเบรนซึ่งได้กลายเป็นฮอตสปอตการวิจัยที่สำคัญ รูปที่ 5.5 แสดงความต้านทานแรงดึงและการยืดตัวที่เส้นโค้งของภาพยนตร์ AOB/HPMC จะเห็นได้จากรูปที่การเพิ่ม AOB ที่แตกต่างกันมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อคุณสมบัติเชิงกลของฟิล์ม หลังจากเพิ่ม AOB ด้วยการเพิ่ม AOB เพิ่ม AOB/HPMC ความต้านทานแรงดึงของภาพยนตร์แสดงให้เห็นถึงแนวโน้มที่ลดลงในขณะที่การยืดตัวของการหยุดพักแสดงให้เห็นถึงแนวโน้มของการเพิ่มขึ้นครั้งแรกและลดลง เมื่อเนื้อหา AOB เท่ากับ 0.01%การยืดตัวของการหยุดพักของฟิล์มมีมูลค่าสูงสุดประมาณ 45% ผลกระทบของ AOB ต่อคุณสมบัติเชิงกลของฟิล์ม HPMC นั้นชัดเจน จากการวิเคราะห์ XRD จะเห็นได้ว่าการเพิ่มสารต้านอนุมูลอิสระ AOB ช่วยลดความเป็นผลึกของฟิล์ม AOB/HPMC ซึ่งจะช่วยลดความแข็งแรงของแรงดึงของฟิล์ม AOB/HPMC การยืดตัวที่แตกหักเป็นครั้งแรกและลดลงเนื่องจาก AOB มีความสามารถในการละลายน้ำและความเข้ากันได้ดีและเป็นสารโมเลกุลขนาดเล็ก ในระหว่างกระบวนการเข้ากันได้กับ HPMC แรงปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลจะอ่อนแอลงและฟิล์มจะนิ่มลง โครงสร้างที่เข้มงวดทำให้ฟิล์ม AOB/HPMC อ่อนนุ่มและการยืดตัวเมื่อหยุดพักฟิล์มเพิ่มขึ้น ในขณะที่ AOB ยังคงเพิ่มขึ้นการยืดตัวของฟิล์ม AOB/HPMC จะลดลงเนื่องจากโมเลกุล AOB ในฟิล์ม AOB/HPMC ทำให้ macromolecules ช่องว่างระหว่างการเพิ่มขึ้นของภาพยนตร์ ลดลง

5.3.6 คุณสมบัติทางแสง

รูปที่ 5.6 ผลของ AOB ต่อคุณสมบัติทางแสงของภาพยนตร์ HPMC

รูปที่ 5.6 เป็นกราฟที่แสดงการเปลี่ยนแปลงของการส่งผ่านและหมอกควันของภาพยนตร์ AOB/HPMC จะเห็นได้จากรูปที่เพิ่มขึ้นของปริมาณ AOB ที่เพิ่มเข้ามาการส่งผ่านของฟิล์ม AOB/HPMC จะลดลงและหมอกควันเพิ่มขึ้น เมื่อเนื้อหา AOB ไม่เกิน 0.05%อัตราการเปลี่ยนแปลงของการส่งผ่านแสงและหมอกควันของภาพยนตร์ AOB/HPMC ช้า เมื่อปริมาณ AOB เกิน 0.05%อัตราการเปลี่ยนแปลงของการส่งผ่านแสงและหมอกควันถูกเร่ง ดังนั้นปริมาณของ AOB ที่เพิ่มไม่ควรเกิน 0.05%

5.4 ส่วนของบทนี้

การใช้สารต้านอนุมูลอิสระใบไผ่ (AOB) เป็นสารต้านอนุมูลอิสระตามธรรมชาติและไฮดรอกซีโพรพิลเมธิลเซลล์ (HPMC) เป็นเมทริกซ์การขึ้นรูปฟิล์มซึ่งเป็นฟิล์มบรรจุภัณฑ์ต้านอนุมูลอิสระชนิดใหม่ได้จัดทำขึ้นโดยวิธีการผสมและการสร้างภาพยนตร์ ฟิล์มบรรจุภัณฑ์ที่ละลายน้ำได้ของ AOB/HPMC ที่เตรียมไว้ในการทดลองนี้มีคุณสมบัติการทำงานของการต่อต้านออกซิเดชั่น ฟิล์ม AOB/HPMC ที่มี 0.03% AOB มีอัตราการกำจัดประมาณ 89% สำหรับอนุมูลอิสระ DPPH และประสิทธิภาพการขับขี่เป็นสิ่งที่ดีที่สุดซึ่งดีกว่าโดยไม่มี AOB ฟิล์ม HPMC ที่ 61% ดีขึ้น ความสามารถในการละลายของน้ำยังดีขึ้นอย่างมีนัยสำคัญและคุณสมบัติเชิงกลและคุณสมบัติทางแสงจะลดลง ความต้านทานการเกิดออกซิเดชันที่ดีขึ้นของวัสดุฟิล์ม AOB/HPMC ได้ขยายการใช้งานในบรรจุภัณฑ์อาหาร

บทที่ VI บทสรุป

1) ด้วยการเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของสารละลายการขึ้นรูปฟิล์ม HPMC คุณสมบัติเชิงกลของฟิล์มจะเพิ่มขึ้นเป็นครั้งแรกและลดลง เมื่อความเข้มข้นของสารละลายการขึ้นรูปฟิล์ม HPMC อยู่ที่ 5%คุณสมบัติเชิงกลของฟิล์ม HPMC นั้นดีกว่าและความต้านทานแรงดึงคือ 116MPa การยืดตัวในช่วงพักประมาณ 31%; คุณสมบัติทางแสงและความสามารถในการละลายของน้ำลดลง

2) ด้วยการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิการขึ้นรูปฟิล์มคุณสมบัติเชิงกลของฟิล์มเพิ่มขึ้นเป็นครั้งแรกและลดลงคุณสมบัติทางแสงดีขึ้นและความสามารถในการละลายของน้ำลดลง เมื่ออุณหภูมิการขึ้นรูปฟิล์มเท่ากับ 50 ° C ประสิทธิภาพโดยรวมดีกว่าความแข็งแรงแรงดึงอยู่ที่ประมาณ 116mpa การส่งผ่านแสงจะอยู่ที่ประมาณ 90%และเวลาในการละลายน้ำประมาณ 55 นาทีดังนั้นอุณหภูมิการขึ้นรูปฟิล์มจึงเหมาะสมกว่า 50 ° C

3) การใช้พลาสติกเพื่อปรับปรุงความทนทานของฟิล์ม HPMC ด้วยการเพิ่มกลีเซอรอลการยืดตัวเมื่อหยุดพักฟิล์ม HPMC เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในขณะที่ความต้านทานแรงดึงลดลง เมื่อปริมาณกลีเซอรอลเพิ่มอยู่ระหว่าง 0.15%ถึง 0.25%การยืดตัวของการหยุดพักของฟิล์ม HPMC อยู่ที่ประมาณ 50%และความต้านทานแรงดึงประมาณ 60MPa

4) ด้วยการเพิ่มของซอร์บิทอลการยืดตัวในการแบ่งฟิล์มจะเพิ่มขึ้นก่อนและลดลง เมื่อการเพิ่มซอร์บิทอลอยู่ที่ประมาณ 0.15% การยืดตัวที่แตกถึง 45% และความต้านทานแรงดึงอยู่ที่ประมาณ 55MPa

5) การเพิ่มพลาสติกสองตัวกลีเซอรอลและซอร์บิทอลทั้งสองลดคุณสมบัติทางแสงและความสามารถในการละลายน้ำของฟิล์ม HPMC และการลดลงนั้นไม่ค่อยดีนัก เมื่อเปรียบเทียบกับผลพลาสติกของพลาสติกทั้งสองต่อฟิล์ม HPMC จะเห็นได้ว่าผลพลาสติกของกลีเซอรอลนั้นดีกว่าซอร์บิทอล

6) ผ่านการดูดซับอินฟราเรดสเปกโทรสโกปี (FTIR) และการวิเคราะห์การเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์มุมกว้างการเชื่อมโยงข้ามของกลูตาราลดีไฮด์และ HPMC และผลึกหลังจากการเชื่อมโยงข้ามได้รับการศึกษา ด้วยการเพิ่มกลูตารัลดีไฮด์เอเจนต์เชื่อมโยงข้ามความแข็งแรงแรงดึงและการยืดตัวเมื่อหยุดพักฟิล์ม HPMC ที่เตรียมไว้เพิ่มขึ้นเป็นครั้งแรกและลดลง เมื่อการเพิ่มกลูตารัลดีไฮด์คือ 0.25%คุณสมบัติเชิงกลที่ครอบคลุมของฟิล์ม HPMC จะดีขึ้น หลังจากการเชื่อมโยงข้ามเวลาการละลายน้ำเป็นเวลานานและความสามารถในการละลายน้ำจะลดลง เมื่อการเพิ่มกลูตาราลดีไฮด์คือ 0.44%เวลาการละลายน้ำถึงประมาณ 135 นาที

7) การเพิ่มสารต้านอนุมูลอิสระตามธรรมชาติ AOB ที่เหมาะสมลงในสารละลายการขึ้นรูปฟิล์มของฟิล์ม HPMC ฟิล์มบรรจุภัณฑ์ที่ละลายน้ำได้ AOB/HPMC ที่เตรียมไว้มีคุณสมบัติการทำงานของการต่อต้านออกซิเดชั่น ฟิล์ม AOB/HPMC ที่มี 0.03% AOB เพิ่ม 0.03% AOB ในการกำจัดอนุมูลอิสระ DPPH อัตราการกำจัดอยู่ที่ประมาณ 89% และประสิทธิภาพการกำจัดนั้นดีที่สุดซึ่งสูงกว่าฟิล์ม HPMC 61% โดยไม่มี AOB ความสามารถในการละลายของน้ำยังดีขึ้นอย่างมีนัยสำคัญและคุณสมบัติเชิงกลและคุณสมบัติทางแสงจะลดลง เมื่อเพิ่มจำนวน 0.03% AOB ผลการต่อต้านการออกซิเดชั่นของฟิล์มนั้นดีและการปรับปรุงประสิทธิภาพการต่อต้านออกซิเดชั่นของฟิล์ม AOB/HPMC จะขยายการประยุกต์ใช้วัสดุฟิล์มบรรจุภัณฑ์นี้ในบรรจุภัณฑ์อาหาร

เวลาโพสต์: ก.ย. -29-2022