Page 70 - 《精细化工》2022年第12期

·2436· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷

了高分子部分运动单元的重排 [44] ，加速了水分子扩 薄膜的透明度提高，这可能是因为复合添加剂提高了
散；此外，复合添加剂为极性分子，具有亲水性，综 Zein 与 CS 之间的相容性，形成更均匀和透明的薄膜，
合作用促使 WVP 值显著增加（P<0.05）。力学性能最 说明复合添加剂能够改善 Zein/CS 薄膜的透明度，与
2
–10
优的ZC-1.5膜的WVP值为1.160×10 g·m/(m ·s·Pa)， 王海粟等 [46] 结果一致。与 ZC-1.5 相比，ZC-G 膜的不
2
–11
比 ZC-0 膜的 WVP〔8.98×10 g·m/(m ·s·Pa)〕上升 透明度无显著性差异，ZC-P 膜的不透明度较低。
了 29.18%。
与 ZC-1.5 膜相比，添加单一添加剂的 ZC-G 膜
和 ZC-P 膜的 WVP 值显著高于复合添加剂薄膜
（P<0.05），阻隔性能更差，ZC-G 膜的 WVP 值是
ZC-1.5 膜的 2.95 倍，ZC-P 膜的 WVP 值是 ZC-1.5
膜的 2.13 倍。这可能是由于复合添加剂比单一添加
剂对 Zein/CS 材料之间的作用力更强，薄膜更为致
密，从而使得复合添加剂薄膜的阻隔性能更佳。
2.3 膜的光学性能分析
薄膜颜色是其重要表观性能之一，产品包装的颜
色能够通过消费者的感官直接影响到产品的销售 [45] 。 图 3 单一及复合添加剂对 Zein/CS 薄膜不透明度的影响
Fig. 3 Effects of single and composite additives on opacity
单一及复合添加剂对 Zein/CS 薄膜光学性能的影响，
of Zein/CS films
见表 2。
2.4 膜的水接触角分析
表 2 单一及复合添加剂对 Zein/CS 薄膜光学性能的影响 水接触角是衡量薄膜疏水性的重要指标。当水
Table 2 Effects of single and composite additives on optical 接触角（θ>90°）较大时，薄膜为疏水性材料；当水
properties of Zein/CS films
接触角（θ<90°）较小时，薄膜为亲水性材料 [31] 。单
薄膜名称 L* a* b* ΔE
一及复合添加剂对 Zein/CS 薄膜水接触角的影响，
b
b
c
ZC-0 79.82±0.82 10.95±0.03 48.86±0.13 51.36±0.35 b
如图 4 所示。
a
a
ZC-0.5 79.10±0.06 11.68±0.22 56.27±0.40 58.75±0.43 a
b

b
c
ZC-1.0 79.82±0.25 b 9.84±0.21 51.92±0.31 53.18±0.64 b
f
e
ZC-1.5 80.27±0.08 a 7.95±0.22 46.26±0.14 47.26±0.50 e
d
e
ZC-2.0 78.38±0.08 c 8.41±0.07 47.83±0.32 49.85±0.44 c
e
d
ZC-G 78.99±0.10 b 9.08±0.24 46.03±0.23 48.20±0.18 d
d
ZC-P 78.59±0.09 c 9.10±0.19 46.26±0.37 48.42±0.39 d
e

Zein/CS 复合膜均带有淡淡的黄色，这是 Zein
本身所带有的颜色。所有的薄膜表面都较为均匀，
无明显气孔、皱纹、气泡或裂缝。由表 2 可知，添
加剂对薄膜的 L*值影响较小，薄膜的明度均较高，
当复合添加剂添加量达到 1.5%时，薄膜明度最高为 图 4 单一及复合添加剂对 Zein/CS 薄膜水接触角的影响
Fig. 4 Effects of single and composite additives on water
80.27±0.08。在 Zein/CS 膜中加入复合添加剂使薄膜
contact angle of Zein/CS films
中的 a*值显著下降（P<0.05）。薄膜 b*值均较高，
薄膜颜色呈现黄色。 由图 4 可知，所有薄膜的水接触角均小于 90°，
不透明度也是薄膜光学性能重要指标之一。当 这是由于 Zein 为疏水性蛋白质，不溶于水，但具有
不透明度较高时，薄膜的透明度较低。高透明度的包 两亲性，当与 CS 共混时，亲水性基团暴露与 CS 结
装能够更好地为产品提供良好的视觉效果。单一及复 合，疏水性基团被包裹在内，故所有薄膜呈现亲水
合添加剂对 Zein/CS 薄膜不透明度的影响，见图 3。 性 [47] 。复合添加剂中的 PEG 400 和甘油均为亲水性
由图 3 可知，薄膜的不透明度随复合添加剂剂 材料，因此，随着复合添加剂添加量的增加，水接
量的增加呈先升后降的变化趋势。ZC-0.5 膜的不透 触角降低，WVP 值升高，薄膜亲水性增强。与 ZC-1.5
明度最高，这可能是因为复合添加剂将 Zein/CS 薄 相比，添加单一添加剂的 ZC-G 膜和 ZC-P 膜的水接触
膜间隙填充，使薄膜的不透明度上升，这与前面分 角显著大于 ZC-1.5（P<0.05），与未添加复合添加剂的
析结果相似。随着复合添加剂添加量的继续增加， ZC-0 膜相近。