ww实验19 环境友好的魔芋葡甘聚糖改性膜
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实验19 环境友好的魔芋葡甘聚糖改性膜
的制备及性能表征
一、实验目的
1．了解魔芋葡甘聚糖的基本性质。
2．掌握魔芋葡甘聚糖流延膜的制备方法。
3．学习薄膜断裂伸长率、拉伸强度、透光率的测定。
4．学习红外光谱仪及热重分析仪的使用。
二、实验原理
魔芋葡甘聚糖（KGM）是从魔芋中提取出来的一种天然可降解高分子多糖，纯的KGM
无色、无毒、无异味，溶于水后获得的水溶胶具有高粘度、稳定性、乳化性、高膨胀性、成
膜性、凝胶性和特定的生物活性等。KGM分子含有活泼的羟基，因而可以通过酯化、硝化、
醚化、接枝、交联等化学改性制备新型的KGM衍生物来提高其水溶胶的粘度、稳定性及各
种性能。
聚乙烯醇(PVA)是一种常见的水溶性高分子,PVA具有良好的成膜性, 粘接力和乳化性,
有卓越的耐油脂和耐溶剂性能, 还具有生物降解性能, 因此常被用于生产降解塑料薄膜等
产品。PVA中也存在多个活泼的羟基，因而可以通过加入含有两个或者多个官能团的化学试
剂，使PVA和KGM的羟基间交联，从而可获得KGM的改性膜，此膜具有良好的降解性能，
对环境保护具有深远的意义。
其化学反应式如下：
KGM－OH＋HO－PVA
交联剂X
KGM－O－X－O－PVA
三、主要仪器和试剂
1．仪器
三口烧瓶，电子天平，恒温水浴，玻璃板，移液管，电动搅拌器，电热鼓风干燥箱，傅
立叶红外光谱仪，热分析仪，微机控制电子万能试验机，分光光度计。
2．试剂
魔芋精粉（KF），聚乙烯醇（聚合度为1788），甘油，甲醛。
四、实验步骤
安全预防：甲醛是无色、具有强烈气味的刺激性气体，有一定的毒性，请在通风厨中操
作。
1．魔芋葡甘聚糖改性膜的制备
将装有电动搅拌器的三颈烧瓶置于80℃恒温水浴中，向三颈烧瓶中加入400 mL纯水和2
g PVA，溶解后加入5～6 g魔芋葡甘聚糖，搅拌溶胀30 min，再依次向三颈烧瓶中加入0.2 mL
增塑剂甘油、2 mL交联剂甲醛和0.1 g Ca(OH)
2
，搅拌反应2 h即得共混产物。将共混物倾倒
在四周有凸起拦截挡板的水平光洁玻璃板上，流延成膜，并在40～50℃条件下干燥待用。
2．拉伸强度和断裂伸长率的测定
按GB/T 13022－1991测试，拉伸速率为100 mm·min
－
1
。
3．薄膜透光率测定
按GB/T 2410－1980测试，用分光光度计在400 nm下测定。
4．红外光谱测定
薄膜试样直接透光检测，KF则与溴化钾混合研磨压片后检测。
5．热失重和差示扫描量热分析
取试样5～10 mg，扫描温度范围均为0～800℃，升温速率均为15 K·min
－
1
，氮气氛围。
五、思考题
1．改性过程中加入甘油和Ca(OH)2的起什么作用？
2
．
热重测试时为什么要氮气氛围？
参考文献
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[2] 杨晓鸿. 魔芋胶的交联化学改性研究[J]. 应用化工, 2004, 33(1): 9-11
[3] 胡敏, 李波, 龙萌, 等. KGM的提纯方法比较[J]. 食品科技, 1999, (1): 31-33
[4] 李斌, 吴俊, 汪超, 等. 可降解KGM基互穿膜的制备、结构与性能[J]. 农业工程学报, 2004, 20(6):
155-159
（林晓艳）
