干燥方法對(duì)細(xì)菌纖維素復(fù)水性能的影響
四種干燥方式的復(fù)水 BC 表面微觀結(jié)構(gòu)存在差異,原因可能是干燥過程不同造成,使得經(jīng)過干燥后BC結(jié)構(gòu)就發(fā)生較大改變,引起復(fù)水性能差異.真空凍干和梯度凍干是物料在凍結(jié)狀態(tài)下干燥,水分直接通過升華去除,透過 BC 結(jié)構(gòu)縫隙中逸出,使干燥后物料仍能保持原有結(jié)構(gòu).由于梯度凍干時(shí)溫度逐步升高,溫差加大會(huì)使冰固體升華速度加快,對(duì)內(nèi)部纖維結(jié)構(gòu)影響小,復(fù)水時(shí)水分子能夠大量進(jìn)入,因此梯度凍干的 BC 復(fù)水性較好,其復(fù)水后表面不平整可能是由于吸水不均勻?qū)е隆?
熱風(fēng)干燥這種對(duì)流干燥方式會(huì)使熱空氣直接與膜接觸,使 BC 膜內(nèi)部與表面產(chǎn)生濕分差,從而使膜皺縮,纖維不斷聚集,使原始水所占的空隙被堆積的纖維所占據(jù),復(fù)水時(shí)水分子難以進(jìn)入;微波干燥是利用微波場(chǎng)使極性水分子產(chǎn)生熱效應(yīng),水分子能夠滲透到纖維素非晶區(qū)及晶區(qū)表面,造成纖維分子鏈間氫鍵的斷裂,并與纖維素分子形成新的氫鍵,且微波可能會(huì)造成內(nèi)部纖維素鏈的斷裂,使得BC纖維排列緊密且雜亂,復(fù)水時(shí)水分子難以進(jìn)入 。
采用電熱鼓風(fēng)干燥(上海一恒科學(xué)儀器有限公司)、微波干燥、真空凍干與梯度凍干處理BC ,比較四種干燥方法對(duì) BC 膜復(fù)水特性的影響,并通過環(huán)境掃描電鏡、 X射線衍射、質(zhì)構(gòu)儀表征其結(jié)構(gòu)與性質(zhì). 結(jié)果表明梯度凍干的 BC 膜復(fù)水后纖維束排列疏松,結(jié)晶度較低,吸水膨脹較快,復(fù)水后基本能恢復(fù)到BC原膜狀態(tài),呈現(xiàn)較好的復(fù)水性能與質(zhì)構(gòu)特性;微波與熱風(fēng)干燥的 BC復(fù)水后纖維排列緊密雜亂,結(jié)晶度較高,復(fù)水后呈現(xiàn)薄片狀,復(fù)水特性較差,各項(xiàng)質(zhì)構(gòu)特性與原膜差異較大;真空凍干的BC膜復(fù)水后纖維排列略緊密,吸水后能恢復(fù)到一定狀態(tài),各項(xiàng)性能次于梯度凍干,但明顯優(yōu)于熱風(fēng)與微波干燥。