Page 171 - 精细化工2019年第9期

第 9 期 程 萌，等: 香芹酚/海藻酸钠生物复合膜的制备及性能 ·1899·

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的牵引力 [15] 。 性能有关。由图 3 可以看出，海藻酸盐与 Ca 交联
2.2 薄膜 XRD 分析 后形成的特征峰在 3353、2993、1651 和 1050 cm –1
图 2 为纯海藻酸钠膜和香芹酚/海藻酸钠复合膜 波段。纯海藻酸钠膜和香芹酚/海藻酸钠复合膜显示
的 X 射线衍射光谱图。 大致相同的主峰，这是由于低含量香芹酚的存在以
及功能组的相对相似性。3700 和 3000 cm 之间的宽
–1
峰标志着游离羟基（O—H）的伸缩振动，2993 cm –1
–1
处峰归因于 C—H 伸缩振动，1651 cm 处峰归因于羧
酸盐基团的对称和不对称拉伸 [20] 。在掺入香芹酚后，
–1
1050 cm （C—O 伸缩振动）处的峰强度随着香芹酚
含量的增加而增大。这可能是由于海藻酸盐和香芹
酚的分子间发生静电和氢键作用的结果 [21-23] 。进一
步证实了上述 XRD 的研究结果。
2.4 薄膜 TG 分析
图 4 为纯海藻酸钠膜和香芹酚/海藻酸钠复合膜

图 2 不同薄膜的 X 射线衍射光谱图 的 TG 曲线。
Fig. 2 XRD patterns of different films

当复合膜中的结晶成分和非结晶成分表现出良
好的相容性时，其结晶度低于单晶成分的结晶度 [16] 。
海藻酸钠是典型的非结晶结构，如图 2 所示，样品
均在 2θ=21左右存在一个较宽的衍射峰，结果与
Gholizadeh 等 [17] 研究一致。复合膜的衍射峰强度随
着香芹酚含量的增加先减弱后增强。这可能是因为
香芹酚与海藻酸盐之间的分子间相互作用（静电和
氢键作用）导致香芹酚分子分散到海藻酸盐基质中
[18-19] 。同时，香芹酚破坏了海藻酸盐基质的原始结

晶域，降低了结晶度。体积分数 0.8%香芹酚/海藻酸 图 4 不同薄膜的 TG 曲线
钠复合膜在 2θ=21左右的衍射峰最小，结晶度最低， Fig. 4 TG curves of different films

这说明体积分数 0.8%香芹酚/海藻酸钠复合膜中香
薄膜的热失重行为主要分为 3 个阶段。第一阶
芹酚与海藻酸盐共混体系的相容性良好，同时可以
段（30~130 ℃），纯海藻酸钠膜的质量损失约为
对复合膜的透过性和热稳定性起到优化的效果。
11.6%，这主要是由于薄膜自由水蒸发；体积分数
2.3 薄膜 FTIR 分析
0.4%香芹酚/海藻酸钠复合膜质量损失约为 9.1%；
图 3 为纯海藻酸钠膜和香芹酚/海藻酸钠复合膜
体积分数 0.8%香芹酚/海藻酸钠复合膜质量损失约
的 FTIR 谱图。
为 8.6%；体积分数 1.6%香芹酚/海藻酸钠复合膜质
量损失约为 9.8%，均比单一膜的质量损失低。第二
阶段（130~285 ℃）质量损失主要是由于增塑剂甘
油的热解、糖苷键的热解和负载香芹酚的蒸发 [24] 。
第三阶段（285~500 ℃）主要为碳化阶段，纯海藻
酸钠膜总质量损失为 91.2%，体积分数 0.4%、0.8%
和 1.6%香芹酚/海藻酸钠复合膜总质量损失分别为
88.8%、81.2%和 86.7%。由上述分析结果可知，当
香芹酚体积分数为 0~0.8%时，香芹酚/海藻酸钠复
合膜的热稳定性随着香芹酚含量的增加而增加，因

图 3 不同薄膜的红外光谱图 而用于食品包装时可增强膜材料的热稳定性。
Fig. 3 FTIR spectra of different films
2.5 薄膜的性能
傅里叶变换红外光谱研究了香芹酚组分与海藻 对薄膜进行性能测试，香芹酚含量对海藻酸钠
酸钠之间的分子间相互作用，这与膜的物理和化学 膜的影响结果见表 1。