干燥方法對細菌纖維素復水性能的影響

[導讀]采用熱風干燥、微波干燥、真空冷凍升華干燥和梯度升溫冷凍干燥四種方法干燥ＢＣ ，比較不同干燥處理對ＢＣ的溶脹速率、復水率影響，并對ＢＣ微觀結(jié)構(gòu)、質(zhì)構(gòu)特性、結(jié)晶度等指標進行分析。

四種干燥方式的復水 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)．由于梯度凍干時溫度逐步升高，溫差加大會使冰固體升華速度加快，對內(nèi)部纖維結(jié)構(gòu)影響小，復水時水分子能夠大量進入，因此梯度凍干的 ＢＣ 復水性較好，其復水后表面不平整可能是由于吸水不均勻?qū)е隆?

熱風干燥這種對流干燥方式會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)，復水時水分子難以進入；微波干燥是利用微波場使極性水分子產(chǎn)生熱效應，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，復水時水分子難以進入 。

采用電熱鼓風干燥（廣州深華代理的上海一恒儀器設備）、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 ＢＣ 膜復水特性的影響，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 膜復水后纖維束排列疏松，結(jié)晶度較低，吸水膨脹較快，復水后基本能恢復到ＢＣ原膜狀態(tài)，呈現(xiàn)較好的復水性能與質(zhì)構(gòu)特性；微波與熱風干燥的 ＢＣ復水后纖維排列緊密雜亂，結(jié)晶度較高，復水后呈現(xiàn)薄片狀，復水特性較差，各項質(zhì)構(gòu)特性與原膜差異較大；真空凍干的ＢＣ膜復水后纖維排列略緊密，吸水后能恢復到一定狀態(tài)，各項性能次于梯度凍干，但明顯優(yōu)于熱風與微波干燥。