壳聚糖/结冷胶双层膜制备工艺优化及表征

2022-11-26杨旭，方健，覃敏，于雷

中国塑料 2022年11期

杨旭，方健，覃敏，于雷

（北京林业大学木质材料科学与应用教育部重点实验室，北京 100083）

0 前言

肉类食品在消费市场中占有重要份额，其食品安全问题不容忽视。包装作为肉类食品加工的最后一道工序，在保障食品安全方面发挥着重要作用。肉类食品通过包装能在很大程度上减少由于光照、空气、微生物生长导致食品变色、氧化、变质等问题［1］。现有的包装技术（真空包装、气调包装）可有效抑制肉类食品微生物生长，使其在货架期内基本不会劣变。因此，在肉类食品本身无质量问题的情况下，与之直接接触的包装材料成为影响食品安全的重要因素。目前，市场上肉类食品生产和销售环节采用的包装材料主要是非生物可降解材料，如双向拉伸聚丙烯薄膜（BOPP）、聚乙烯薄膜（PE）、聚酯薄膜（PET）等，这些材料较为稳定，但储存时间过长会存在有害物质向食品中迁移的隐患［2］，并且广泛应用非生物可降解材料同样不利于环境保护。因此，人们正在积极开发无毒可生物降解的肉类食品包装材料。

在众多可降解生物基材料中，CS作为1种来源广泛的天然阳离子多糖，由于自身的可生物降解性、无毒、优良的成膜性、生物相容性和抗菌活性，成为了研究最多的食品包装材料之一［3］。Azadbakht等［4］制备了用于切片香肠的含有桉树精油的CS包装膜，可有效抑制金黄色葡萄球菌和大肠杆菌生长。GG是1种由埃洛德假单胞菌发酵得到的高分子线性阴离子多糖，无毒、可生物降解、成膜性好，具有优良的胶凝性能、抗热稳定性和耐酸性，在食品包装工业中得到了广泛应用［5］。李昭勇等［6］研发了1种海藻酸钠/GG复合膜，提高了纯海藻酸钠膜和纯GG胶膜的阻水性能。基于CS和GG2种材料的优点，将其应用在肉类食品包装上基本具备可行性。然而，当采用纯CS膜、纯GG膜单一薄膜来包装肉类食品时，其力学性能、阻水性能通常无法满足实际要求。一般采用共混方式增强单一薄膜的性能［7］，但在CS⁃GG聚电解质体系中，直接共混会使该体系中高分子的正电基团和负电基团之间产生强烈的离子交联，导致成膜液出现絮凝、团聚甚至分层的现象，不能保持成膜液的稳定性，无法均匀成膜，Basu、程珊等［8⁃9］也证实了这一点。

相比传统的成膜技术，日渐兴起的层层自组装技术能够组装聚电解质、纳米颗粒、有机小分子等材料，在电化学电容器、光敏微胶囊、分离膜和药物释放［10⁃13］等领域均有应用。目前，利用层层自组装技术制备用于肉类食品包装的双层膜鲜有研究，该技术可以使带相反电荷的多糖依次沉积，利用各层聚合物基团之间的强相互作用力（化学键等）或弱相互作用力（静电引力、氢键、配位键等）形成多层膜，各层膜之间的相互作用会赋予膜更好的性能。因此，本研究采用CS和GG2种带有相反电荷的多糖，采用溶液流延法并结合层层自组装技术，制备1种以CS膜为外层、GG膜为内层的新型双层膜。双层膜的力学性能和阻水性能分别以拉伸强度和透湿量为指标，以拉伸强度高、透湿量低为优先原则。通过单因素和响应面试验优化双层膜的制备工艺，并对比评价双层膜较单一薄膜的性能，为双层膜的进一步制备和在肉类食品包装应用提供一定的参考。

1 实验部分

1.1 主要原料

CS，脱乙酰度≥95%，上海麦克林生化科技有限公司；

GG（低酰型）、生物技术级，上海麦克林生化科技有限公司；

甘油，分析纯，上海麦克林生化科技有限公司；

乙酸，分析纯，北京化工厂；

2，2⁃联苯基⁃1⁃苦基肼基（DPPH），纯度≥99%，上海麦克林生化科技有限公司。

1.2 主要设备及仪器

电动搅拌器，JJ⁃1，常州国华电器有限公司；

电热恒温水浴锅，DZKW⁃D⁃4，北京市永光明医疗仪器有限公司；

电热恒温鼓风干燥箱，DH⁃101，天津市中环实验电炉有限公司；

厚度计，7327，日本Mitutoy公司；

智能电子拉力试验机，XLW（L）⁃500N PC，济南兰光机电技术发展中心；

透湿性测试仪，TSY⁃T1，济南兰光机电技术有限公司；

红外光谱仪（FTIR），SPECTRUM100D，美国PerKin Elmer公司；

扫描电子显微镜（SEM），JSM⁃6700F，日本电子JEOL公司；

紫外⁃可见分光光度计，UV⁃5100，上海京工实业有限公司；

色差仪，CM⁃2300d，日本柯尼卡美能达公司。

1.3 样品制备

取一定质量的CS溶于2%体积分数乙酸溶液中，加入适量甘油充分混合，得到均匀透明的CS成膜液，静置脱泡备用；再将一定质量的GG溶于70℃的蒸馏水中，在恒温水浴锅中搅拌至完全溶解，加入适量甘油充分混合后，静置脱泡；取一定体积的GG成膜液均匀流延至塑料培养皿中，在55℃烘箱中烘至膜表面微干，取出培养皿；再取一定体积的CS成膜液平铺于GG膜之上，制得双层膜；在55℃的条件下干燥12 h揭膜，将双层膜置于25℃、50%RH的环境中平衡24 h，测定膜的各项性能［14］；双层膜的制备原理如图1所示。此外，采用溶液流延法制备纯CS膜和纯GG膜，通过控制成膜液的体积以保证薄膜的厚度基本一致，与优化后的双层膜进行性能对比。

图1 双层膜的制备原理图Fig.1 Schematic diagram of bilayer film preparation

1.4 性能测试与结构表征

厚度测定：使用厚度计在平整、光滑的薄膜上随机测量10个不同位置的厚度，取平均值；

透湿性测定：参照GB/T 1037—2021使用透湿性测试仪测定；

含水量、溶解度测定［15］：将薄膜裁成1 cm×1 cm的小块，质量为M1（单位g）；在105℃的烘箱中干燥至恒重，质量为M2（单位g）；之后将干燥薄膜浸入水中6 h，取出后用滤纸吸干表面水分，在烘箱中干燥至恒重，质量为M3（单位 g）；薄膜的含水量（WC，%）和溶解度（WS，%）由式（1）～（2）计算：

力学性能测定：参照GB/T 1040.1—2018测定，拉伸速率为5 mm/min；

不透明度测定［16］：将尺寸为10 mm×40 mm的薄膜放入比色皿中，取1个空比色皿作参比，使用紫外⁃可见分光光度计测定600 nm处的吸光度，薄膜的不透明度（OP，mm-1）按式（3）计算：

式中A600——薄膜在600 nm处的吸光度

d——薄膜厚度，mm

外观和颜色测定：将薄膜平铺在白纸上拍照，用色差仪测定明度（L）、红绿度（a）、蓝黄度（b）值，其中L0=92.60，a0=-0.92和b0=-2.24代表标准白板的颜色值，然后按式（4）计算总色差（ΔE）：

抗氧化性能测定［17］：通过DPPH自由基清除试验评估薄膜抗氧化能力；将不同质量的薄膜样品（4、8、12、16、20 mg）浸入 4 mL 100 μM DPPH 乙醇溶液，黑暗中反应1 h后，使用紫外⁃可见分光光度计测定溶液在517 nm处的吸光度；DPPH自由基清除率（C，%）按式（5）计算：

式中A0——反应前DPPH溶液的吸光度

A1——反应后DPPH溶液的吸光度

红外分析：选择ATR模式，在4 000～600 cm-1波数范围内扫描，扫描次数为32，分辨率为4 cm-1；

微观形貌分析：使用导电胶将喷金后的薄膜固定在样品板上，通过SEM观察薄膜表面、截面形貌并拍照；

数据统计分析：每组试验至少重复3次，得到的数据采用SPSS 26.0软件中的Duncan进行方差分析，结果用平均值±标准偏差表示。

2 结果与讨论

2.1 单因素试验设计与分析

以CS质量分数（1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%）、GG质量分数（0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%）、甘油质量分数（20%、25%、30%、35%、40%，基于干物质质量）、CS与GG成膜液体积比（7/3、6/4、5/5、4/6、3/7）为因素，探究对双层膜拉伸强度、断裂伸长率和透湿量的影响。

在GG质量分数1.0%、甘油质量分数30%、CS与GG成膜液体积比5/5的条件下，不同CS质量分数对双层膜性能的影响如图2所示。在1.0%～1.5%范围内，CS质量分数越高，其分子与GG分子间的静电作用力和氢键作用越强，分子链排列越紧密，形成1种相对致密的膜结构，双层膜的拉伸强度和断裂伸长率较高。CS质量分数大于1.5%时，CS分子中带正电荷的氨基之间的排斥作用逐渐增强，分子链在空间上有较大伸展，破坏了一部分氢键，影响膜致密结构的形成，导致双层膜的拉伸强度和断裂伸长率出现一定程度的下降。CS质量分数过高（大于2.0%），聚电解质体系中的正负电荷数量悬殊，导致不同基质间的静电相互作用不明显［11］，此时双层膜的性能接近纯CS膜，拉伸强度随CS质量分数的增加而增加。从膜结构的角度分析，CS质量分数为1.5%时，双层膜界面处紧密结合，膜结构达到了致密状态，减少了水蒸气扩散，此时透湿量较低。CS质量分数增加到2.0%时，双层膜结构变得疏松，利于水蒸气扩散，透湿量略有增加。此外，CS质量分数过低（小于1.0%），成膜薄且不易揭膜，力学性能较差。CS质量分数大于2.5%时，成膜液黏稠且流动性差，不易脱泡，流延成膜时厚度不均匀。因此，为满足肉类食品包装膜拉伸强度较高、透湿量较低的要求，双层膜的CS质量分数在1.5%～2.0%为宜。

图2 CS质量分数对双层膜性能的影响Fig.2 Effect of CS mass fraction on properties of bilayer films

在CS质量分数1.5%、甘油质量分数30%、CS与GG成膜液体积比5/5的条件下，不同GG质量分数对双层膜性能的影响如图3所示。GG质量分数增加至1.5%时，聚电解质体系中CS的氨基与GG的羟基之间存在的静电相互作用不断加强，膜结构愈发致密，双层膜的拉伸强度和断裂伸长率均有提高。GG质量分数较高（大于1.5%）时，GG由分散相变为连续相，轻微的相分离会导致膜结构的致密性下降，断裂伸长率下降。同理，导致双层膜透湿量变化的原因亦是如此。与CS相似，GG质量分数过高时，同样出现了成膜液过于黏稠的现象，且凝胶现象明显，流动性很差，在实际应用中存在困难，这与李金星等［7］试验中的现象一致。此外，鉴于GG具有高分子质量和高分子刚性的特点，在较低的质量分数时也可达到高表观黏度［18］。综合比较，可初步确定GG质量分数的理想范围处于1.0%～1.5%之间。

图3 GG质量分数对双层膜性能的影响Fig.3 Effect of GG mass fraction on properties of bilayer films

在CS质量分数1.5%、GG质量分数1.0%、CS与GG成膜液体积比5/5的条件下，不同甘油质量分数对双层膜性能的影响如图4所示。甘油质量分数过低（小于25%）时，膜质脆易裂，不易揭膜。甘油质量分数较低（小于35%）时，双层膜的拉伸强度和断裂伸长率随甘油质量分数的增加而增加，归因于甘油中含多羟基亲水基团，其分子内部的羟基可与CS、GG分子中的羟基结合起来形成分子链间的氢键，提高了拉伸强度，同时改善了刚性结构，增加流动性，从而增强了双层膜的韧性，断裂伸长率逐渐增大。当甘油质量分数继续增大（大于35%），双层膜的断裂伸长率仍有提高，拉伸强度有所下降，这是由于基质中过量的甘油影响了膜结构的致密性。双层膜的透湿量随着甘油质量分数的增加而增加。因为甘油是1种可以进入基质的分子链间的小分子增塑剂，起到疏松膜结构、增加膜极性的作用，同时又提高了亲水性，因此透湿量增大。综合考虑，甘油的质量分数在25%～35%之间，双层膜的力学性能和阻水性能较好。

图4 甘油质量分数对双层膜性能的影响Fig.4 Effect of glycerol mass fraction on properties of bilayer films

在CS质量分数1.5%、GG质量分数1.0%、甘油质量分数30%的条件下，CS与GG成膜液不同体积比对双层膜性能的影响如图5所示。提高GG的占比，双层膜的拉伸强度、断裂伸长率均有明显提高，在体积比为4/6时达到峰值。这是由于在层层自组装的过程中，GG的羟基与CS中的氨基在数量上达到了平衡状态，高分子层之间产生了非共价相互作用，如范德华力、静电吸引、氢键等［11，19］。在这些力的协同作用下，双层膜界面紧密结合，形成了结构完整、致密有序的薄膜结构。同时，体系中自由体积变小，阻碍了水蒸气的溶解与扩散，双层膜的透湿量达到最低，阻水性能最佳。因此，通过此项试验，可以确定CS与GG成膜液体积比为4/6时，双层膜具有良好的力学性能和阻水性能，之后的响应面试验中不再探讨此因素。

图5 CS与GG成膜液体积比对双层膜性能的影响Fig.5 Effect of liquid volume ratio of chitosan to gellan gum on properties of bilayer films

2.2 响应面试验设计与分析

为进一步明确不同因素对CS/GG双层膜力学性能和阻水性能的影响，优化双层膜的制备工艺，在单因素试验的基础上进行Box⁃Benhnken中心组合试验，试验因素与水平设计表如表1所示。为满足肉类食品包装材料的要求，要以拉伸强度高、透湿量低为优先原则，因此以拉伸强度（Y1）和透湿量（Y2）为响应值，考察CS质量分数（X1）、GG质量分数（X2）、甘油质量分数（X3）对其影响，试验结果如表2所示。

表1 Box⁃Behnken试验设计方案中的因素及水平Tab.1 Factors and their levels used in the Box⁃Behnken experi⁃ments design

表2 Box⁃Behnken试验设计及结果Tab.2 Design and results of Box⁃Behnken experiments

2.2.1 响应面模型与方差分析

利用Design⁃Expert软件对表2的数据进行拟合，获得双层膜拉伸强度、透湿量对CS质量分数、GG质量分数、甘油质量分数的多项式回归方程为Y1=35.456-1.747 5X1+0.566 5X2-2.0577 5X3+0.585 5X1X2-3.476 5X1X3-0.674X2X3；Y2=810.486+19.461 2X1-15.351 2X2+12.127 5X3+4.06X1X2-2.502 5X1X3-17.142 5X2X3+36.269 5X12-1.570 5X22-13.788X32。如表3所示，对回归方程进行方差分析，2个响应值的回归模型均极显著（P<0.000 1），失拟项不显著，说明回归模型可以较好地拟合试验结果。2个回归方程的决定系数分别为0.991 7和0.983 0，表明该模型拟合度较好；矫正决定系数分别为0.981 1和0.961 1，说明2个模型分别可以解释98.11%和96.11%的试验数据的变异性，误差较小。此外，这2个模型的变化系数分别为1.04和0.720 5，均小于10，说明试验数据变异率较低，用此方程模拟试验具备可行性；精密度为39.315 4和22.448 7，说明试验数据可靠。

表3 响应面二次模型及其回归系数的方差分析结果Tab.3 Analyses of variance for the response surface quadratic model and regression coefficient

2.2.2 响应面因素交互作用分析

由图6的响应面图可以直观看出CS、GG和甘油之间两两交互作用。曲面越陡，等高线越接近椭圆形，两因素的交互作用越显著。在拉伸强度方面，CS质量分数和甘油的交互作用>GG质量分数和甘油质量分数的交互作用>CS质量分数和GG质量分数的交互作用。这是因为随CS质量分数和甘油质量分数增加，双层膜的拉伸强度先增大后减小。CS和GG都属于多糖类化合物，经过层层自组装，在静电力和氢键的协同作用下，膜结构会变得更加致密，界面处紧密结合，拉伸强度有所提高；CS质量分数不断增加会影响CS和GG分子间氢键形成，导致分子间作用力下降，不利于不同层间的界面结合，拉伸强度下降。甘油作为增塑剂，能进入聚合物的分子链间，增加分子链流动性，改善膜的韧性。但过量的甘油会破坏CS和GG分子间作用力，降低膜的拉伸强度，这与李金星等［7］得出的结论一致。在透湿量方面，GG质量分数和甘油质量分数的交互作用>CS质量分数和GG质量分数的交互作用>CS质量分数和甘油质量分数的交互作用。这是由于随着GG质量分数不断增加，会出现轻微的相分离，影响膜致密结构的形成；又因为甘油中含多羟基亲水基团，过量甘油会导致膜亲水性增强，同样会影响膜的致密结构。因此，在GG质量分数和甘油质量分数较高的情况下，双层膜对水蒸气的屏蔽能力下降，透湿量增大［18］。综上可知，CS、GG和甘油的添加量应控制在一定的范围内，才能制备出拉伸强度高、透湿量低的双层膜。

图6 两因素交互作用对双层膜拉伸强度和透湿量的影响Fig.6 Effects of interaction of two factors on tensile strength and moisture permeability of bilayer films

2.2.3 验证试验

通过对回归方程计算分析，得出优化后的结果：CS质量分数1.732%，GG质量分数1.5%，甘油质量分数25%。此时，由模型预测双层膜的拉伸强度为38.362 MPa，透湿量为 773.075 g/（m2·d）。为保证响应面试验结果的准确性，进行3次验证性试验，结果取平均值。为方便实际操作，将CS质量分数设为1.7%，在此条件下测得复合膜拉伸强度为38.83 MPa，透湿量为750.76 g/（m2·d）。2个指标的实际值与预测值的误差分别为1.22%和2.89%，均在允许误差5%的范围内，说明此回归方程具有较高的准确性，通过Box⁃Behnken试验优化的双层膜制备工艺条件可靠。

2.3 外观颜色与不透明度

表4前4行数据显示了双层膜颜色参数的变化。从视觉上来看，GG膜和双层膜透明无色，CS膜呈淡黄色，均有较高的亮度。由于缺乏强烈的颜色，这些膜的a值和b值也相对较低。特别是与单一薄膜相比，双层膜b值明显降低，与标准值b0仅差0.12，而且ΔE值变化最小，即色差较小，这表明双层膜的各组分具有良好的相容性；双层膜表面光滑、接近无色，可有效改善纯CS膜颜色发黄的问题，这与图7观察到的薄膜外观一致。此外，双层膜的不透明度介于2种单层膜之间，相比李京缦等［20］制备的CS/羟乙基纤维素双层膜的不透明度显著减小，既可起到一定的光屏蔽效果，保护食品免受降解，又方便消费者观察内装物的形态。

表4 CS膜、GG膜和双层膜的物理性能Tab.4 Physical properties of CC film，GG film and bilayer film

图7 不同薄膜的外观Fig.7 Appearance of different films

2.4 力学性能

力学性能测试结果表明双层膜的拉伸强度相比纯CS膜和纯GG膜分别提升了16.26%和103.73%，较Ferreira 等［21］制备的CS/岩藻酚双层膜提升了326.30%，而断裂伸长率介于2种单层膜之间。拉伸强度增大，一方面是CS和GG分子间通过一系列氢键的相互作用，另一方面是阳离子多糖和阴离子多糖层层自组装过程中产生的静电相互作用，界面处紧密结合，构成了致密的膜结构。断裂伸长率较纯CS膜有所下降，这是由于膜结构中2种基质层之间的相互作用形成的新键（氢键和静电键）减小了邻链滑动［22］，使膜的脆性增加，断裂伸长率降低。

2.5 透湿量

食品包装材料的阻水性能是影响食品货架期寿命和适用性的重要因素，阻水性能优良的包装材料能有效减少水分在周围环境与食品之间传递，从而减缓食物在存储过程中发生化学和酶促反应。透湿量是反映薄膜阻水性能的重要参数，透湿量越低，说明薄膜的阻水性能越好。由表4可知，双层膜的透湿量相比纯CS膜和纯GG膜分别下降了7.36%和8.21%，这是由于CS与GG分子间高度有序的氢键网络结构形成了更曲折的通道，限制了水分通过薄膜的传输［23］；另一方面，也与CS沉积在GG引起的界面疏水性有关［24］。

2.6 含水量和溶解度

薄膜的含水量和溶解度的变化如表4所示。含水量体现了膜内水分子在总自由体积的占比，会影响薄膜的物理、化学和力学性能。相比之下，纯CS膜的含水量最高，这是CS分子中大量的亲水基团导致的，尤其是羟基和氨基［25］。而双层膜的含水量相比纯CS膜、纯GG膜分别下降了38.08%和24.09%，这是由于在层层自组装过程中CS层与GG层结合，层间的相互作用吸引羟基转向膜内部，影响了膜结合水的能力，进而导致含水量的差异。薄膜的溶解度又称水溶性，反映了薄膜的耐水能力。双层膜的溶解度相比纯CS膜、纯GG膜分别下降了24.39%和25.25%，较陈凤霞等［26］制备的CS/聚乙烯双层膜下降了28.25%。这是由于在层层自组装的过程中静电力影响了不同基质的部分亲水基团相互作用，形成了稳定的界面结构，使得亲水基团不易与水接触，提高了膜的耐水性，降低了溶解度。

2.7 抗氧化性能

测定DPPH自由基清除活性是评估包装膜抗氧化性能最常用的方法之一。薄膜的抗氧化活性如图8所示。相比之下，CS膜具有较强的DPPH自由基清除活性，这与CS中存在的自由氨基与自由基之间的反应有关［27］。然而，GG膜的DPPH自由基清除活性较低，这是由于其原料本身基本不具备抗氧化性。双层膜的DPPH自由基清除活性介于二者之间，这与CS的自由氨基和GG的羟基之间的相互作用有关，进而导致基质中自由氨基的数量减少。但从整体上看，双层膜的抗氧化性能是优于聚乙烯膜（市售保鲜膜）的，作为肉类食品包装能够起到一定的保鲜作用。

图8 不同薄膜的DPPH自由基清除活性Fig.8 DPPH radical scavenging activity of different films

2.8 红外分析

FTIR谱图用于评估和确定薄膜各组分之间的相互作用。如图9所示，薄膜在3 500～3 300 cm-1处均有由于O—H和N—H的拉伸振动所致的中强度吸收峰。CS膜在1 563 cm-1处和GG膜在1 067 cm-1处是—NH2弯曲振动的吸收峰；CS膜在1 409 cm-1处和GG膜在1 410 cm-1处是—CH伸缩振动的吸收峰；CS膜和GG膜在1 025 cm-1处是C—O伸缩振动的吸收峰。然而，在第一区域，双层膜较单层膜的吸收峰右移至3 274 cm-1处，说明这些物质同时存在—OH，且不同基质之间具有一定的氢键作用；在第三区域，CS膜在1 563 cm-1处有明显的—NH2弯曲振动，与酰胺Ⅱ振动重叠，但在双层膜中此处峰消失。这是由于在层层自组装过程中，带正电荷的CS和带负电的GG在界面处产生络合作用，导致CS形成的—NH3+反对称变形和GG的羧基吸收峰出现了重叠现象［28］；此外，可以观察到双层膜对应的—CH伸缩振动吸收峰移至1 407 cm-1处与C—O伸缩振动吸收峰右移至1 022 cm-1处，这是由于双层膜中形成了分子间作用力。与单一薄膜相比，双层膜中未出现新峰，而氢键效应使双层膜的吸收峰增强或发生偏移，氢键作用会使CS与GG之间连接紧密，膜结构致密且具有良好的相容性，证明了双层膜可用于改善纯CS膜和纯GG膜的力学性能和阻水性能。综上，由FTIR谱图可知关键基团峰发生了变化和偏移，双层膜不同层之间不是简单叠加，而是存在一定的分子间相互作用，化学结构未发生本质变化。

图9 CS膜、GG膜和双层膜的FTIR谱图Fig.9 FTIR spectra of CS film，GG film and bilayer film

2.9 微观形貌

从图10（a）和（d）可以看出纯CS膜的表面相对光滑均匀，截面相对致密；从图10（b）和（e）可以看出纯GG膜表面较为粗糙，带有纹路，截面存在裂隙和小孔结构，进一步揭示了纯GG膜不透明度高、力学性能差、透湿量大的原因；经过层层自组装，从图10（c）和（f）可以看出双层膜表面更加均匀光滑，界面结合处致密规则，未出现明显的相分离，孔隙大幅较少，二者之间具有良好的相容性。这是不同基质间的静电作用力和氢键协同作用的结果，这种相互作用提高了双层膜的阻水性能，降低了溶解度。?