实验结果及讨论
表2 抗拉及吸水性测试结果(抗拉强度实验维持时间s:秒)
(续表)
为了更方便地选择更优越的膜并进行比较和趋势描述,引入分数制。分数制算法:以表2所测得的抗拉强度实验膜断裂前维持时间及吸水性实验吸水率数值为基础,1为最低分,数值越低,分数越低。设置排名,每名递增1分,分数越高说明所测相关性能越好。
表3 丝素、纤维素、魔芋葡甘聚糖不同配比情况下所测的抗拉强度比较
表4 丝素、纤维素、魔芋葡甘聚糖不同配比情况下所测的吸水性比较
表5 丝素、纤维素、魔芋葡甘聚糖不同配比情况下未经过碱处理所测的吸水性比较
表6 丝素、纤维素、魔芋葡甘聚糖不同配比情况下经过碱处理所测的吸水性比较
新材料总分数=同一配比样品膜的抗拉强度分数+同一配比样品膜的吸水性分数(即表3及表5中同一配比样品分数相加)。
表7 丝素、纤维素、魔芋葡甘聚糖不同配比情况下未经过碱处理膜的总分比较
图5 不同配比样本膜抗拉强度实验维持时间趋势
图6 不同配比样本膜吸水率x趋势(配比情况见表1)
图7 不同配比样本膜比较倍数y趋势(1:纤维素50%丝素25%魔芋25%;2:纤维素25%丝素50%魔芋25%;3:纤维素25%丝素25%魔芋50%;4:纤维素0%丝素50%魔芋50%;5:纤维素50%丝素0%魔芋50%)
由图5可见,竹纤维混合液在膜配比的体积比越大,则膜的抗拉断裂前维持时间越长。竹纤维的抗拉强度较好,竹纤维可作为增强材料来提高复合膜的力学性能。[7]
由图6可见,31号纤维素25%丝素25%魔芋50%与41号纤维素0%丝素50%魔芋50%吸水率最好,41号吸水率微高于31号,两者魔芋葡甘聚糖含量都为50%。魔芋葡甘聚糖在水溶液中能建立大分子网状结构,可吸收其本身体积100倍的水,竹纤维素膜具有很好的吸收性和保水性。[7]丝素蛋白也具有良好的吸水性[1]。
实验可见,魔芋葡甘聚糖的吸水性最好。但魔芋葡甘聚糖不耐碱,在碱性条件下吸水性大大降低。由图6可见,经过碱处理的12、22、32、42、52号的吸水率较其对应的未经过碱处理的11、21、31、41、51号低。对于丝素、纤维素、魔芋葡甘聚糖相同配比情况下的膜,当其通过质量分数为10%的NaOH溶液处理后,膜的吸水强度远低于未经过碱处理的膜。
由图7可见,质量分数为10%的NaOH溶液处理后对膜的吸水率的影响程度,1、4、5号受碱处理的影响较大,吸水率降低至原来的50%左右或以下,2号纤维25%丝素50%魔芋25%经过质量分数为10%的NaOH溶液处理后膜的吸水率降低得最少。
由表7可见,配比为纤维25%丝素25%魔芋50%的共混膜抗拉强度及吸水性评价总分最高,综合性能最好。