Page 55 - 《精细化工》2021年第5期

第 5 期 余 瞻，等: 绿色合成细菌纤维素及其在面膜基材上的应用 ·909·


I  I 24 Δm
CI/%  002 am  100 （1） W  （5）
I 002 A t
2
式中：I am 为 2θ=18°时衍射峰强度；I 002 为晶格衍射 式中：W 为水蒸气透过量，g/(m ·24 h)；t 为质量增
的最高强度。 量稳定后的两次间隔时间，h；∆m 为 t 时间内的质
2
1.3.2 持水性能测试 量增量，g；A 为试样透水蒸气的面积，m 。
1.3.2.1 饱和持水性能测试 1.3.5 力学性能测试
参照文献[12]方法：将不同材质的样品膜基材 参照 GB/T 1040.3—2006 [14] ，采用电子拉力试验
剪成 2 cm×2 cm 样品条。置于 100 ℃热水中煮沸 1 h， 机对样品进行拉力测试，将 3 种面膜基材在 20 min
分别于 0、10、20、30、60 min 时取出样品，用滤 吸水饱和后剪成 20 mm×150 mm 样品条，拉伸速率
纸吸干表面水分，称量并记录得到湿膜质量。然后 5 mm/min，每个样品做 3 次平行实验。分别根据式
将湿膜置于 60 ℃烘箱中烘至恒重，称重并记录得 （6）~（8）计算抗拉强度（σ t ）、断裂伸长率（e）
到干膜质量。利用式（2）计算持水率，每组实验重 与弹性模量（E），以表征不同面膜基材（无纺布、
复 3 次。 蚕丝与 BC 面膜基材）的力学性能：
m F
w 1 /%  1  100 （2）   b （6）
t
m 2 S 0
式中：w 1 为持水率，%；m 1 为湿膜质量，g；m 2 为 式中：σ t 为抗拉强度，MPa；F b 为试样断裂时所承
干膜质量，g。当持水率随时间延长不再增加，此时 受的最大力，N；S 0 为试样原始横截面积，mm 。
2
即为饱和持水率。 L  L
e /%  1 0  100 （7）
1.3.2.2 持水性能测试 L
0
将各样品膜基材在沸水中煮沸 30 min 至吸水饱
式中：e 为断裂伸长率，%；L 1 为试样断裂时的伸长
和，采用离心机在 4 ℃下对测试湿膜离心 15 min，
量，mm；L 0 为试样的有效长度，mm。
转速分别为 500、1500、3500、5500、9500、12000 r/min。
每个样品离心后，用滤纸吸干表面水分，称量并记 E  σ （8）
录得到湿膜质量。然后将湿膜置于 60 ℃烘箱中烘干 ε
式中：E 为弹性模量，MPa；σ 为应力，即单位面积
至恒重，称量并记录得到干膜质量。利用式（2）计
上所承受的力，MPa；ε 为应变，即试样形变时的相
算持水率，每组实验重复 3 次。
对伸长量与总长度的比值。
1.3.3 复水性能测试
1.3.6 对营养物质的吸附及控制释放性能测试
将 BC 面膜基材剪成 2 cm×2 cm 样品条，在
1.3.6.1 负载 V C 的 Pickering 乳液的制备
100 ℃的沸水中煮 30 min 得到吸水饱和的 BC 面膜
基材，其质量记为 m 4 。将吸水饱和的 BC 面膜基材 根据 V(油)∶V(水)=1∶9 计算水相用量，准确
（设初始含水量为 100%）压制除去不同质量水分， 称量 0.50 g V C 溶于 45 mL 去离子水中；随后，在溶
制备出初始含水率在 15%~85% BC 面膜基材。将这 有 V C 的水相中加入 0.05 g 纳米 BC 粉末制成悬浮
些不同初始含水率 BC 面膜基材浸泡在水中使其重 液。在 6000 r/min 下往水相中缓慢加入 5 mL 油酸，
新吸水以进行复水实验，直至其质量不再变化，即 加完后调整转速至 12000 r/min 高速剪切 5 min，制
可判定其吸水量已达到饱和，每个实验平行 3 次， 备得到 V C 含量为 1%（以乳液体积为基准，下同）
记录数据。复水率及初始含水率用下式计算： 的 Pickering 乳液并保存备用。
m 1.3.6.2 V C 标准曲线的绘制
w 2 / %  3  100 （3）
m 4 准确称取 0.01 g V C ，用体积分数为 1% HAc 溶
w  w  w （4） 液溶解并定容到 100 mL 容量瓶中得到质量浓度为
3 2 0
式中：w 2 为复水率，%；m 3 为复水后膜的质量，g； 100 mg/L V C 标准溶液。分别移取 0、0.2、0.4、0.8、
m 4 为吸水饱和时膜的质量，g；w 3 为吸水率，%； 1.6、2.0 mL 上述标准溶液，用体积分数为 1% HAc
w 0 为压制后面膜的初始含水率，% 溶液补足至 2 mL，置于 10 mL 棕色容量瓶中，用蒸
1.3.4 水蒸气透过性能测试 馏水定容，得到质量浓度为 0、2、4、8、16、20 mg/L
2
将待测样品膜分别裁成约 10 cm 的圆形膜片，参 的 V C 溶液。用紫外-可见分光光度计在 200~300 nm
照 GB 1037—1988 [13] 测试其水蒸气透过量，每个样品 波长范围内扫描，在 245 nm 最大吸收波长处以不加
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测定 3 次，其结果用 g/(m ·24 h)表示，水蒸气透过量 V C 溶液组为空白溶液测定吸光度，以 V C 溶液质量
（W）用式（5）计算： 浓度（mg/L）为横坐标，其吸光度为纵坐标，绘制