壳聚糖缓释膜共混改性的研究及其在洗涤用品中的应用

【摘要】在生活质量水平不断提高的今天,人们对各种产品的要求越来越高。洗涤行业是与人们生活密切相关的行业,其产品的安全环保性越来越受到大家的关注。解决目前洗涤行业中产品生活和环境带来的残留及污染问题,显得日渐重要。本课题阐述了缓释材料和壳聚糖的相关研究,以及国内外洗涤行业现状及发展前景。研究了具有良好缓释效果的壳聚糖膜,并对其进行共混改性。运用红外表征、SEM表征等手段表征膜的结构,运用交联度测试、拉力测试、溶胀性测试等手段测试膜的性能。通过调变各种反应条件及加入甘油、正庚烷、柠檬酸三正丁酯、聚乙烯醇和戊二醛等共混改性辅料来改善膜的性能。通过实验可知：(1)壳聚糖液质量分数在2%最佳；溶解液乙酸体积分数为2%最佳；膜厚度在0.042～0.046mm左右为最佳；干燥温度60℃为最佳；膜水分基本烘干后继续干燥2h最佳；浸泡液NaOH质量分数2%,浸泡1h为最佳。(2)甘油能有效改善膜的抗张强度,在加入量为0.08%时膜的抗张强度最大,增塑性最好。(3)正庚烷能有效改善膜的孔径结构,在加入量为3.9%时膜中孔径大小均一,孔隙分布均匀,致孔效果最好。(4)柠檬酸三正丁酯不仅能有效提高膜的抗张强度,也能明显改善膜的孔隙结构。在加入量为1～1.5%时抗张强度和致孔性能都能得到最优。(5)加入聚乙烯醇能有效的调整膜表面的光滑性,防止膜表面收缩,加入量在1%左右为最佳。(6)戊二醛的加入能使分子发生交联反应,形成稳定的网状结构。交联后膜的抗水、抗酸、抗碱以及抗热水溶胀性明显有所改善,加入量在0.22‰为最佳。将膜应用到洗涤剂有效成分的缓释体系中,通过缓释实验探究添加共混辅料的交联膜的缓释效果。通过实验可知：(1)戊二醛加入量为0.22‰时SDS每次溶出量大小适中,且基本保持一致,膜的缓释效果最明显。(2)加入正庚烷或柠檬酸三正丁酯能有效地提高交联膜的SDS单次溶出量。(3)加入甘油能有效地提高膜的抗酸稳定性。(4)加入聚乙烯醇能有效改善膜的表面平滑性。通过对商业洗衣球进行壳聚糖缓释膜包覆,以及制备缓释膜直接包覆洗涤剂法两种方式中SDS溶出量的分析得出：(1)商业洗衣球表面包覆壳聚糖膜后,洗涤成分SDS的每次溶出量变得更为固定一致,能更好的多次重复使用,显示出很好的缓释性能。(2)缓释膜直接包覆洗涤剂法方式Ⅰ中粉末加入量较低时,实验损耗量较小；粉末加入量越多,实验的损耗量越大。而在方式Ⅱ中,每次SDS溶出量大小适中,且基本保持不变,随着SDS粉末加入量的增加,可使用次数越多。(3)在使用了25次后,商业洗衣球中SDS累积溶出比达到45%左右,而方式Ⅰ中SDS累积溶出比只在30%左右,方式Ⅱ中SDS累积溶出比也只在17%左右,这两种方式都能更好的多次重复使用,综合缓释性能均比商业洗衣球的更好。
【作者】陈红叶；
【导师】余林；
【作者基本信息】广东工业大学，应用化学，2014，硕士
【关键词】缓释；壳聚糖；共混改性；洗衣球；十二烷基磺酸钠；

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