明膠與改性明膠吸附-解吸水分的動力學研究.pdf

1、明膠及其復合材料在生產、保存及使用的過程中，往往會處于不同濕度的環(huán)境中。在環(huán)境濕度發(fā)生變化時，明膠及其復合材料會吸附環(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。明膠及其復合材料中的水分有明顯的增塑作用，其內部水分含量和分布的變化會直接影響到其結構與性能。因此，研究明膠及改性明膠的水分吸附/解吸動力學具有十分重要的理論意義與應用價值。
　　 本文采用靜態(tài)重量法研究了相對濕度對明膠薄膜試樣吸附/解吸水分動力學的影

2、響。分別采用Lagergren一級速率模型、二級速率模型及顆粒內擴散模型對其吸附/解吸水分的動力學進行了擬合分析。結果表明，雖然一級速率模型和二級速率模型都可用于描述其吸附/解吸水分的動力學行為，但二級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吸附，且二級動力學模型可用來計算明膠試樣的平衡吸附水分量Me和平衡解吸水分量Md。顆粒內擴散模型的擬合分析結果表明，明膠吸附/解吸水分的過程可分為三個階段：第一階段受外部

3、膜擴散的控制，水分吸附/解吸速率非?？欤坏诙A段受顆粒內擴散因素影響，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變小、力學性能差等缺點，限制了其廣泛的應用。為彌補這些缺點，通常需要對明膠材料進行改性以提高其機械性能。本文采用鉻粉、戊二醛和堅木栲膠對明膠進行改性，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木栲膠改性明膠薄膜試樣。對這些試樣吸附/解吸水分的動力學研