Page 138 - 《精细化工》2020年第12期

·2500· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷

由图 4 可知，未加 Ag NPs 的鱼鳞明胶-琼脂复 变化结果相一致。银含量为 0.04%的复合膜透明度
合膜表面结构完整、均匀平滑，说明鱼鳞明胶和琼 下降不显著，当银含量>0.08%后，复合膜透明度则
脂两个聚合物具有很好的相容性。这与 MOHAJER 显著下降。这表明膜透明度的下降与 Ag NPs 阻止光
等 [12] 报道鱼皮明胶与琼脂可以形成完全均匀和连续 的透过有关 [19] 。
的表面相一致。银含量为 0.04%的复合膜表面更为
完整，但没有看到 Ag NPs 在膜表面的分布。银含量 表 1 复合膜的色泽和透明度
为 0.19%的的复合膜表面的完整性和平滑性保持良 Table 1 Color values and transparency of composite films
with different silver contents
好，并能明显看出 Ag NPs 在其表面均匀分布。加入
色泽
Ag NPs 后鱼鳞明胶-琼脂复合膜表面保持良好的均 银含量/% 透明度
*
*
L * a b
匀性，说明由鱼鳞明胶作为还原剂和稳定剂制备的
a
0 90.34±0.30 f –1.07±0.06 e 2.50±0.12 1.29±0.09 a
Ag NPs 与成膜基质鱼鳞明胶和琼脂具有好的相容 0.04 85.92±0.69 e –3.71±0.06 19.49±0.57 1.32±0.01 a
c
b
[4]
性。而 BAHRAMI 等 报道的黄芪胶、羟丙基甲基 d a c b
0.08 82.99±0.23 –5.10±0.17 31.88±0.60 1.63±0.12
纤维素和蜂蜡三元复合膜基质中添加 Ag NPs 后，由 0.12 78.23±1.44 bc –4.03±0.02 38.57±2.30 1.74±0.03 bc
b
d
于 Ag NPs 与聚合物基质间弱的相互作用，高浓度 0.15 75.73±0.10 a –1.41±0.24 40.97±3.39 1.81±0.04 c
d
e
Ag NPs 倾向于聚集并在膜表面形成多个孔洞，使 0.19 76.75±1.31 ab –1.12±0.19 42.91±0.72 f 2.03±0.02 d
e
复合膜表面不能保持其完整性。 注：同列肩标小写字母不同表示差异显著（P<0.05）。
对 Ag NPs 改性鱼鳞明胶-琼脂复合膜的表面颜
色和透明度进行测定，结果见表 1。由表 1 可见， 2.3 Ag NPs 改性鱼鳞明胶-琼脂复合膜的机械性
*
*
*
*
未加 Ag NPs 的复合膜的 L 、a 、b 值与白板（L = 能、水蒸气透过率和溶解率
*
*
91.86、a = –0.88、b = 1.42）较为接近，复合膜在 Ag NPs 改性鱼鳞明胶-琼脂复合膜的厚度、机
外观上几乎为无色透明。加入 Ag NPs 后，随着银含 械性能、水蒸气透过率和溶解率的测定结果见表 2。
*
*
量的增加，复合膜的 L 值显著下降，a 值先下降后 由表 2 可知，膜厚度随银含量的增加而增大，当银
*
上升，b 值显著增大，说明 Ag NPs 的加入使复合膜 含量 <0.12%时， 膜厚度增大 不显著，当 银含量
的色泽变暗，颜色呈先变绿后转红以及黄色不断加 >0.15%后，膜厚度则显著增大。当银含量由 0 增大
深的变化趋势。膜的这种颜色变化与其视觉外观相 到 0.19%时，复合膜的厚度由 30.40 μm 增大到
符，也与 Ag NPs 改性琼脂膜 [17] 和 Ag NPs 改性黄芪 36.80 μm，这主要是因为膜中固体含量的增加而增
[4]
胶、羟丙基甲基纤维素、蜂蜡三元复合膜 的颜色 大 [10] 。

表 2 复合膜的厚度、拉伸强度、断裂伸长率、水蒸气透过率和溶解率
Table 2 Thickness, tensile strength, elongation at break, water vapor permeability and solubility of composite films
WVP/
银含量/% 厚度/μm TS/MPa EAB/% –10 溶解率/%
〔×10 g/(m·s·Pa)〕
0 30.40±1.50 a 14.89±0.78 a 48.97±2.73 a 1.55±0.35 c 16.51±0.66 c
0.04 30.80±0.80 a 14.17±1.16 a 54.72±1.11 b 1.38±0.26 b 12.26±0.23 c
0.08 31.20±0.80 a 14.19±0.98 a 58.20±1.50 c 1.35±0.37 b 11.95±0.36 c
b
0.12 31.60±0.50 a 14.09±0.47 a 59.60±1.06 cd 1.34±0.19 b 10.50±0.73
b
0.15 35.12±0.70 b 13.92±0.43 a 61.53±1.87 e 1.31±0.25 a 10.89±0.99
0.19 36.80±1.00 c 14.10±0.17 a 64.42±0.74 f 1.28±0.24 a 10.18±0.57 a
注：同列肩标小写字母不同表示差异显著（P<0.05）。

TS 和 EAB 是衡量复合膜在包装应用过程中能 与膜基质中聚合物链分子间和分子内相互作用以及
否抵抗外界压力保持膜完整性的重要指标 [20] 。由表 其分布和密度密切相关 [22] 。添加 Ag NPs 后，Ag NPs
2 可知，复合膜 TS 随银含量的增加略呈下降趋势， 插入到聚合物大分子之间并与成膜基质明胶和琼脂
但不同银含量间差异不显著，而 EAB 随银含量的增 产生作用，打断了明胶与琼脂分子之间的连接，从
[4]
加不断增大，且不同含量间差异显著。未加 Ag NPs 而增强了聚合物分子的移动性，起到增塑剂的作用 。
时复合膜的 TS 为 14.89 MPa，EAB 为 48.97%，高 随着银含量的增加，增塑作用逐渐增强，所以复合
于冷水鱼鱼皮明胶-琼脂复合膜的 TS 和 EAB（13.62 膜的 EAB 显著增大。复合膜拉伸强度下降的原因，
MPa 和 38.89%） [12] ，与温水鱼鱼皮明胶-琼脂复合 可能是因为 Ag NPs 打断了明胶与琼脂分子之间原
膜的 TS（15.03 MPa）接近 [21] 。复合膜的机械性能 有的连接，同时自身与明胶和琼脂之间形成的结合