[发明专利]生物质膜制备检测装置及其制备检测方法

说明书

技术领域

本发明属于生物膜制备及其检测装置领域，涉及生物质膜制备检测装置，还涉及生物质膜制备检测方法，适用于多糖、蛋白质和脂质等天然生物高分子成膜研究。

背景技术

生物质膜是一种环境友好型的膜材料，在食品、生物医药和生物化工相关领域有广泛应用潜力。传统有机高分子制膜材料是由聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯以及其它树脂组成，这类薄膜存在降解难和污染环境的缺点。发展生物高分子材料的薄膜是绿色包装的发展方向。

目前国内外生物质制膜的原理是生物质溶液中溶剂加热蒸发，生物质分子相互作用而成膜。制膜方法是将生物质配成溶液，将成膜溶液置于平皿容器、玻璃板或钢板等基板上，进行流延铺展，在干燥箱中干燥成膜，最后将膜从基板上揭取，进行理化性质的表征。

但是，该成膜操作是间歇式的手工操作，成膜过程无法精确控制和在线监控与分析，制备的膜稳定性和重复性差，成膜机理难有效阐明。

因此，开发一种不依靠人工操作，可靠性强且可精确控制和在线监控的生物质成膜装置，对制膜过程精确控制和分析，减少系统误差和随机误差，使研究结果更真实的反映膜的特性，便于通过膜特性功能的研究揭示生物质本身的特性，同时为同行提供一种可以互相验证和参考的研究结论。

发明内容

本发明的目的是在于针对现有技术存在的上述问题，提供生物质膜制备检测装置，还提供生物质膜制备检测方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

生物质膜制备检测装置，包括箱体，箱体内设置有恒温恒湿室，恒温恒湿室的底面从下至上依次设置有加热器、加热盘和成膜盘，恒温恒湿室的内壁设置有帕尔贴，箱体内还设置有温湿度控制器、膜厚测定仪、近红外光谱仪和拉曼光谱仪，还包括氮气发生器，氮气发生器通过第一管道与水腔室底部连通，氮气发生器通过第二通道与空腔室连通，水腔室和空腔室的顶部与氮气混合室的底部连通，氮气混合室的顶部通过通气管道与恒温恒湿室的底部连通，定量进样器穿过箱体设置在成膜盘上方。

如上所述的氮气混合室内设置有预热加热器，预热加热器的加热温度为30-80摄氏度。

如上所述的箱体通过第一隔板和第二隔板从上至下依次分隔为顶室、恒温恒湿室和混气室，恒温恒湿室的顶部设置有CCD监控，水腔室、空腔室和氮气混合室设置在混气室内，第一通道和第二通道上均设置有气体流量计。

如上所述的第二隔板上位于成膜盘周围均匀设置有通气孔，通气孔通过通气管道与氮气混合室连通，通气孔与成膜盘之间的距离大于10mm。

如上所述的水腔室内的水位为水腔室高度的1/4-3/4。

定量进样器：其由带刻度的漏斗构成，漏斗口直径10mm，漏斗容积100－1000ml，垂直置于恒温恒湿室中的成膜盘圆形中心正上方，加完样后取出，开口用密封盖盖上。

制膜模具：包括加热器、加热盘和成膜盘，加热盘和成膜盘由金属或非金属制成。

其中，加热器可以为电热丝、远红外加热灯管或帕尔贴，加热功率30－70W，温度范围25－80℃，制膜模具置于箱体温湿度室中心。

加热盘是圆形结构，材料是金属或非金属，表面粗糙度小于0.05μm，直径10－200mm，加热盘置于加热器之上。

成膜盘是圆形结构，材料是金属或非金属，表面粗糙度小于0.05μm，直径10－200mm，成膜盘置于加热盘之中。

温湿度控制器：温度测定范围0－100℃，湿度范围0－100％RH，温度精度±0.5℃，湿度精度±1.0％RH，响应时间1-2s。温湿度控制器的湿度探头置于恒温恒湿室内,温度探头设置在加热盘上。

氮气发生器：氮气瓶中气体压力为1.5MP，氮气通过减压阀，由2条管线分别连接水腔室和空腔室，气体流量0－2L/min，干湿气体在氮气混合室混合后，进入恒温恒湿室内。

水腔室长宽高规格为100mm×100mm×150mm，底部连接氮气进口管线，正上方连接一个氮气出口管线。水腔室内水位为于水腔室1/4-3/4的高度。

空腔室长宽高规格为100mm×100mm×150mm，底部连接氮气进口管线，正上方连接一个氮气出口管线。

氮气在高压氮气压力差的推动力下，通过水腔室和空腔室。氮气瓶通过减压阀之后，分别通过两个流量计通入到水腔室和空腔室。

氮气经过水腔室后，氮气和一定的水蒸气混合物通过出口管线，与通过空腔室的氮气在混合室混合，整个气体推动力由气压差产生。

氮气混合室10输出到恒温恒湿室中的每根输出管都可以设置有流量计。