壳聚糖-薰衣草精油复合膜的制备与表征(9)
第四组 加4%薰衣草精油 0.8081±0.00195
第五组 加6%薰衣草精油 0.7638±0.00045
第吹冰组 加8%薰衣草精油 0.7159±0.00094
第七组 加10%薰衣草精油 0.6686±0.00023
结果分析：所有材料的溶胀都会经历以下三个过程: 第一个阶段是溶剂小分子向材料网格的扩散; 第二个阶段是由溶剂化作用引起的高分子链段松弛; 第三个阶段则是高分子链向空间的伸展。第一组未中和的壳聚糖膜的溶胀性比较大，可能是因为未中和的壳聚糖膜中的酸性物质较多，而酸性物质易溶于水，使得未中和的壳聚糖膜的溶胀性明显比较大，第二组中和后的壳聚糖膜溶胀性减小。第三到第七组加入了薰衣草精油，且加入精油的浓度逐渐增大，随着加入薰衣草精油浓度的增加，壳聚糖共混膜的溶胀性变小，壳聚糖-薰衣草精油共混膜的平衡溶胀度均比壳聚糖单一模膜的低，其原因可能是因为醛基壳聚糖与薰衣草精油能发生一定的交联作用，进而掩蔽了其中的很多亲水、活性基团，膜致密性较好，使得水分子渗透到膜内部的阻力增加;当浸泡时间足够久，膜上的亲水基团几乎全部被水分子充满，此时表现为溶胀平衡。
3.4 壳聚糖膜力学性能的测定
3.4.1抗张强度测定结果
表3-5
壳聚糖膜的抗张强度
组号 样品 抗张强度(MPa)
第一组 壳聚糖膜不中和 73.62±0.02
第二组 壳聚糖膜中和 102.32±0.04
第三组 加2%薰衣草精油 105.84±0.08
第四组 加4%薰衣草精油 109.98±0.25
第五组 加6%薰衣草精油 114.79±0.13
第吹冰组 加8%薰衣草精油 119.56±0.38
第七组 加10%薰衣草精油 123.29±0.25
结果分析:抗张强度是膜所能承受的最大拉力,随着薰衣草精油加入浓度的增加，壳聚糖复合膜的抗张强度变大，当加入了精油后，精油中的复杂化学成分与壳聚糖之间发生反应，结合在一起，使结构更加紧密，质地均匀，就行形成有规律的网络结构。由表3-5可知，壳聚糖膜的抗张强度与是否用KOH中和有关，中和后的壳聚糖膜的抗张强度比较大，其原因可能是因为影响拉伸性能的因素是聚合物的结构、平均分子量和聚合物的分子排列等，未中和的壳聚糖膜的结晶度大，比较脆，易碎。薰衣草精油的加入可以增强壳聚糖分子间的作用力,增大薄膜的拉伸强度和。
3.4.2延伸率测定结果
表3-6
壳聚糖膜的延伸率
组号 样品 延伸率 (%)
第一组 壳聚糖膜不中和 1.05±0.0007
第二组 壳聚糖膜中和 2.36±0.0012
第三组 加2%薰衣草精油 2.66±0.0029
第四组 加4%薰衣草精油 2.73±0.0018
第五组 加6%薰衣草精油 3.34±0.0028
第吹冰组 加8%薰衣草精油 4.09±0.0016
第七组 加10%薰衣草精油 4.24±0.0015
结果分析：延伸率是指膜断裂前, 长度改变的最大值。由表3-6可知，第一组未中和的壳聚糖膜的延伸率比较小，所以推断壳聚糖膜的延伸率与是否用碱液中和有关，中和后的壳聚糖膜的延伸率比较大，其原因可能是因为壳聚糖膜未中和时，有多余的酸性物质存在，使得壳聚糖膜呈现酸性，已有研究表明壳聚糖膜在酸性中不稳定，且膜的牢固性减少，是乙酸对壳聚糖的侵蚀，使壳聚糖的聚合分子断裂，降低其稳定，所以壳聚糖膜的延伸率在中和后变大。第三到第七组加入了薰衣草精油，且加入精油的浓度逐渐增大，随着加入薰衣草精油浓度的增加，壳聚糖膜的延伸率变大，其原因可能是薰衣草精油的加入使得壳聚糖膜分子间的作用力增大，分子结构更加紧密。[15]