干燥方法对细菌纤维素复水性能的影响

[2021/12/28]


干燥方法对细菌纤维素复水性能的影响

[导读]采用热风干燥、微波干燥、真空冷冻升华干燥和梯度升温冷冻干燥四种方法干燥BC ,比较不同干燥处理对BC的溶胀速率、复水率影响,并对BC微观结构、质构特性、结晶度等指标进行分析。

四种干燥方式的复水 BC 表面微观结构存在差异,原因可能是干燥过程不同造成,使得经过干燥后BC结构就发生较大改变,引起复水性能差异.真空冻干和梯度冻干是物料在冻结状态下干燥,水分直接通过升华去除,透过 BC 结构缝隙中逸出,使干燥后物料仍能保持原有结构.由于梯度冻干时温度逐步升高,温差加大会使冰固体升华速度加快,对内部纤维结构影响小,复水时水分子能够大量进入,因此梯度冻干的 BC 复水性较好,其复水后表面不平整可能是由于吸水不均匀导致。

热风干燥这种对流干燥方式会使热空气直接与膜接触,使 BC 膜内部与表面产生湿分差,从而使膜皱缩,纤维不断聚集,使原始水所占的空隙被堆积的纤维所占据,复水时水分子难以进入;微波干燥是利用微波场使极性水分子产生热效应,水分子能够渗透到纤维素非晶区及晶区表面,造成纤维分子链间氢键的断裂,并与纤维素分子形成新的氢键,且微波可能会造成内部纤维素链的断裂,使得BC纤维排列紧密且杂乱,复水时水分子难以进入 。

采用电热鼓风干燥(广州深华代理的上海一恒仪器设备)、微波干燥、真空冻干与梯度冻干处理BC ,比较四种干燥方法对 BC 膜复水特性的影响,并通过环境扫描电镜、 X射线衍射、质构仪表征其结构与性质. 结果表明梯度冻干的 BC 膜复水后纤维束排列疏松,结晶度较低,吸水膨胀较快,复水后基本能恢复到BC原膜状态,呈现较好的复水性能与质构特性;微波与热风干燥的 BC复水后纤维排列紧密杂乱,结晶度较高,复水后呈现薄片状,复水特性较差,各项质构特性与原膜差异较大;真空冻干的BC膜复水后纤维排列略紧密,吸水后能恢复到一定状态,各项性能次于梯度冻干,但明显优于热风与微波干燥。