隨著塑料聚合物包裝膜逐漸暴露的潛在安全性風(fēng)險(xiǎn)因素越來(lái)越多，加之人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，相關(guān)科研人員和企業(yè)一直在尋求更為安全環(huán)保的包裝膜材料替代物。近年來(lái)，以天然的植物蛋白質(zhì)制成的可食性包裝膜逐漸成為熱點(diǎn)。
植物蛋白膜是指植物蛋白質(zhì)通過(guò)熱、堿、鹽等作用使分子亞基解離，蛋白質(zhì)分子變性，三維空間結(jié)構(gòu)展開(kāi)，使得埋藏在分子內(nèi)部的部分疏水基團(tuán)、琉基和二硫鍵等暴露出來(lái)，一些琉基可形成新的二硫鍵，結(jié)合成立體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；在空氣-水界面中，蛋白質(zhì)疏水基團(tuán)伸向空中，親水基團(tuán)則保留在水中，從而在水平面形成定向排列蛋白質(zhì)層，得到具有一定阻隔性能和機(jī)械強(qiáng)度的可食用蛋白質(zhì)膜。這類(lèi)薄膜在適中的相對(duì)濕度下對(duì)于油脂、氧氣及風(fēng)味氣體有很好的阻隔特性，亦可生物降解，降低對(duì)環(huán)境污染。
多種植物蛋白都具有成膜性，其中小麥面筋蛋白因材料獲取容易而研究zui多。從小麥面粉中提取出來(lái)的活性面筋脫水干燥，稱(chēng)為活性谷阮粉。小麥谷阮粉主要由麥谷蛋白和麥醇溶蛋白組成，由于麥谷蛋白具有彈性，麥醇溶蛋白具有延伸性，小麥谷阮粉能與水形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，因而具有優(yōu)良的成膜性等。然而，小麥蛋白膜的應(yīng)用至今沒(méi)有實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)和商業(yè)應(yīng)用，其主要原因在于對(duì)水分的敏感性。由于小麥蛋白膜固有的親水特性，導(dǎo)致其放置水中后強(qiáng)度下降，出水易碎，同時(shí)對(duì)水蒸氣的阻隔性也不甚理想。因此，未來(lái)的研究重點(diǎn)應(yīng)集中在對(duì)小麥蛋白膜的力學(xué)性能和阻隔性能的改進(jìn)與監(jiān)測(cè)方面。
小麥蛋白膜拉伸性能和透濕性能測(cè)試方法
1、測(cè)試儀器
拉伸性能：濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司XLW（PC）智能電子拉力試驗(yàn)機(jī)，專(zhuān)業(yè)用于測(cè)試各種軟包裝材料拉伸性能等力學(xué)特性的電子拉力試驗(yàn)機(jī)，適用于塑料薄膜、膠粘劑、膠粘帶、不干膠、貼劑、保護(hù)膜、組合蓋、背板材料、無(wú)紡布、橡膠、紙張纖維等產(chǎn)品的拉伸、剝離、變形、撕裂、熱封、粘合、穿刺力等性能測(cè)試。滿(mǎn)足多項(xiàng)國(guó)家和標(biāo)準(zhǔn)：ISO 37、GB 8808、GB/T1040.1-2006、GB/T 1040.2-2006、GB/T1040.3-2006、GB/T 1040.4-2006、GB/T1040.5-2008、GB/T 4850-2002、GB/T12914-2008、GB/T 17200、 GB/T16578.1-2008、 GB/T 7122、 GB/T2790、GB/T 2791、GB/T 2792、GB/T 17590、ASTM E4、ASTM D882、 ASTM D1938、ASTMD3330、ASTM F88、 ASTM F904、JIS P8113、QB/T 2358、QB/T1130。
透濕性：濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司W(wǎng)3/060，基于杯式法測(cè)試原理，是一款專(zhuān)業(yè)用于薄膜試樣的水蒸氣透過(guò)率測(cè)試儀，適用于塑料薄膜、復(fù)合膜等膜、片狀材料與、建材領(lǐng)域等多種材料的水蒸氣透過(guò)率的測(cè)定。滿(mǎn)足多項(xiàng)國(guó)家和標(biāo)準(zhǔn)：ISO 2528、GB 1037、GB/T16928、ASTM E96、ASTM D1653、TAPPI T464、DIN 53122-1、JIS Z0208、YBB 00092003。
2、測(cè)試方法
2.1 拉伸性能
參照GB1040《塑料拉伸性能的測(cè)定》進(jìn)行測(cè)試。拉伸強(qiáng)度是指試驗(yàn)中，試樣承受的zui大拉伸應(yīng)力，以MPa為單位。
按照標(biāo)準(zhǔn)要求制備試樣：長(zhǎng)150mm，寬10mm~25mm的長(zhǎng)條蛋白膜試樣，試樣中部應(yīng)有間隔為50mm的兩條平行標(biāo)線(xiàn)。將試樣放到夾具中，使得夾具間的初始距離為100mm±5mm，并使試樣的長(zhǎng)軸線(xiàn)與試驗(yàn)機(jī)的軸線(xiàn)成一條直線(xiàn)（如圖1）。設(shè)置XLW（PC）智能電子拉力機(jī)的試驗(yàn)速度為50mm/min測(cè)試試樣的拉伸強(qiáng)度。每次試驗(yàn)做三個(gè)平行試樣，取平均值。
2.2 透濕性能
參照GB 1037-88《塑料薄膜和片材透水蒸氣性試驗(yàn)方法杯式法》進(jìn)行試驗(yàn)。將預(yù)先處理好的蛋白膜試樣放置于W3/060的透濕杯內(nèi)（見(jiàn)圖2圖3），再將裝有試樣的透濕杯置入測(cè)試腔內(nèi)，設(shè)置試驗(yàn)參數(shù)。在一定的溫度下，使試樣的兩側(cè)形成一特定的濕度差，水蒸氣透過(guò)透濕杯中的試樣進(jìn)入干燥的一側(cè)，通過(guò)測(cè)定透濕杯重量隨時(shí)間的變化量，從而求出試樣的水蒸氣透過(guò)率等參數(shù)。
3、相關(guān)測(cè)試案例及文獻(xiàn)研究
在《小麥蛋白膜改良及成膜機(jī)理研究》一文中，沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)的佟穎以谷朊粉為成膜基料，利用蘭光XLW（PC）智能電子拉力試驗(yàn)機(jī)和W3/030水蒸氣透過(guò)率測(cè)試儀測(cè)試了不同廠家谷朊粉的成膜特性和膜拉伸強(qiáng)度、透濕性等性能，拉伸強(qiáng)度在2.8~3.5MPa之間，水蒸氣透過(guò)率在7.5%~8.5%之間。結(jié)果表明：當(dāng)料液比為1∶15時(shí)，谷朊粉膜的綜合性能*；在谷朊粉中添加甘油可以降低膜的脆性，使膜柔韌性增強(qiáng)，且對(duì)阻濕性影響相對(duì)較小（該數(shù)據(jù)來(lái)源于文獻(xiàn)《小麥蛋白膜改良及成膜機(jī)理研究》）。
4、結(jié)論
Labthink XLW系列智能電子拉力試驗(yàn)機(jī)和W3/030、W3/060水蒸氣透過(guò)率測(cè)試儀，具有測(cè)試效率高、準(zhǔn)確性與重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)。Labthink蘭光作為包裝檢測(cè)設(shè)備研發(fā)與制造業(yè)的者，始終致力于為客戶(hù)提供專(zhuān)業(yè)、的包裝檢測(cè)設(shè)備和檢測(cè)服務(wù)，并存儲(chǔ)了大量的包裝材料性能數(shù)據(jù)，可為客戶(hù)提供參考。欲了解相關(guān)的檢測(cè)設(shè)備及檢測(cè)服務(wù)，您可登陸濟(jì)南蘭光公司查看或致電咨詢(xún)。愈了解，愈信任！濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司愿借此與行業(yè)中的企事業(yè)單位增進(jìn)技術(shù)交流與合作。
