明膠與改性明膠吸附-解吸水分的動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、明膠及其復(fù)合材料在生產(chǎn)、保存及使用的過程中，往往會(huì)處于不同濕度的環(huán)境中。在環(huán)境濕度發(fā)生變化時(shí)，明膠及其復(fù)合材料會(huì)吸附環(huán)境中的水分或向環(huán)境中釋放水分，使其中水分的含量和分布發(fā)生改變。明膠及其復(fù)合材料中的水分有明顯的增塑作用，其內(nèi)部水分含量和分布的變化會(huì)直接影響到其結(jié)構(gòu)與性能。因此，研究明膠及改性明膠的水分吸附/解吸動(dòng)力學(xué)具有十分重要的理論意義與應(yīng)用價(jià)值。
　　 本文采用靜態(tài)重量法研究了相對(duì)濕度對(duì)明膠薄膜試樣吸附/解吸水分動(dòng)力學(xué)的影

2、響。分別采用Lagergren一級(jí)速率模型、二級(jí)速率模型及顆粒內(nèi)擴(kuò)散模型對(duì)其吸附/解吸水分的動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了擬合分析。結(jié)果表明，雖然一級(jí)速率模型和二級(jí)速率模型都可用于描述其吸附/解吸水分的動(dòng)力學(xué)行為，但二級(jí)速率模型的擬合效果更好，說明明膠的吸附/解吸水分的過程可能存在有化學(xué)吸附，且二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型可用來計(jì)算明膠試樣的平衡吸附水分量Me和平衡解吸水分量Md。顆粒內(nèi)擴(kuò)散模型的擬合分析結(jié)果表明，明膠吸附/解吸水分的過程可分為三個(gè)階段：第一階段受外部

3、膜擴(kuò)散的控制，水分吸附/解吸速率非常快；第二階段受顆粒內(nèi)擴(kuò)散因素影響，水分吸附/解吸速率變得平緩；第三階段為明膠的吸附/解吸平衡狀態(tài)。
　　 未改性明膠材料具有斷裂應(yīng)變小、力學(xué)性能差等缺點(diǎn)，限制了其廣泛的應(yīng)用。為彌補(bǔ)這些缺點(diǎn)，通常需要對(duì)明膠材料進(jìn)行改性以提高其機(jī)械性能。本文采用鉻粉、戊二醛和堅(jiān)木栲膠對(duì)明膠進(jìn)行改性，分別得到了鉻粉改性明膠薄膜試樣、戊二醛改性明膠薄膜試樣和堅(jiān)木栲膠改性明膠薄膜試樣。對(duì)這些試樣吸附/解吸水分的動(dòng)力學(xué)研