缓释型二氧化氯抑菌保鲜膜的研制

【摘要】二氧化氯以其优越的环境友好性和高效的杀菌性能在实际生活中的应用已经十分广泛。缓释型二氧化氯固体制剂作为近几年新兴的研究领域，已经得到了初步发展，如二氧化氯凝胶粉、二氧化氯反应盒、二氧化氯胶囊、二氧化氯片剂等等，果蔬在采摘之后可存入保鲜库贮存，但是在长途的运输过程中，受环境影响易导致其腐烂变质，为此，开发果蔬贮运过程中的保鲜技术显的尤为重要。本文的主要工作如下：（1）设计了二氧化氯膜结构。该膜分A膜和B膜两个部分，A、B膜选择无纺布材质，大小为3×5cm，抑菌空间大小为4.77L。其中A膜负载了被β-环糊精包合的活化剂组分，载药量为0.21g。B膜负载了被聚乙烯醇包覆的亚氯酸钠，载药量为0.14g。在A、B膜之间添加控释薄膜。（2）研究了不同的活化剂体系对二氧化氯母体材料的活化效果的影响，最终确定活化体系的最佳配方：活化剂由酸化剂A和酸化剂B组成，其中酸化剂A和酸化剂B的质量比为1:2，活化剂和亚氯酸钠的质量比为1:1，促释剂和活化剂质量比为2:3。（3）β-环糊精-活化剂包合物的制备。以β-环糊精为包合主体，活化剂作为客体，采用了饱和水溶法和超声法分别进行了包合实验，探究β-环糊精-活化剂包合物的特性。在饱和水溶法实验过程中，研究了影响包合物形成的组分的质量比、搅拌速度、反应时间、反应温度等因素，采用正交实验对包合工艺进行优化。在超声实验中，根据超声波的分散特性，利用超声波作用促进包合反应发生。最后用红外光谱仪和光学显微镜对包合物进行了表征。研究结果表明：在饱和水溶法试验探究中，当β-CD和活化剂用量的质量比为1:3，反应温度30℃，搅拌速度350r/min，反应时间3h时，效果最佳；超声法较饱和水溶法简单，但实验得到的包合物很少，药品损失严重；经过光学显微镜和红外光谱表征分析，包合后的物质呈现多面体半透明晶型，内含不透明的块状物，说明活化剂已经被β-CD包合。（4）讨论了环境湿度大小、控释薄膜透湿率大小以及促释剂的有无对该二氧化氯膜稳定性的影响，结果表明：当环境湿度在55%±2%到95%±2%范围内变化时，环境湿度为85%±2%时，有效释放天数最长，达11d，总释放量为17.185mg，有效释放率为35.9%；固定环境湿度为85%±2%，于A、B膜之间添加透湿率分别为68%±20%和33%±20%的控释膜，结果表明：透湿率33%±20%的控释膜，不仅可以有效调整日释放量于0.15~1.5mg之间，而且延长有效释放天数达17天，明显优于透湿率为68%±20%的保鲜膜。但有效释放率较低，仅为21.5%；在此基础上，通过添加促释剂后，可提高其有效释放率至25%。（5）讨论了自制缓释型二氧化氯释放特性机理，建立了可应用于实际释放规律的释放动力学模型，固体二氧化氯的释放规律及机理模型均表明反应共经历了两个阶段，即二氧化氯释放量随反应时间增大阶段和降低阶段；两个阶段分别满足二级动力学规律和一级动力学规律，其动力学方程分别为y=0.665-0.064x+0.032×2和y=1.49-0.08x，R~2=0.867
【作者】杨莎；
【导师】晋日亚；
【作者基本信息】中北大学，环境工程，2014，硕士
【关键词】缓释型；二氧化氯膜；包合物；动力学模型；

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