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由于甘油含有3个极性很强的羟基，当与纤维素膜接触时，甘油中的极性基团与纤维素膜大分子链中极性基团产生偶极吸引力形成氢键，使纤维素大分子之间的氢键数目减少，而非极性部分则渗透到大分子之间，阻隔大分子链相互接近的作用，使高分子链间的距离增大，分子结构呈无序排列，相互作用减小。所以，随着甘油含量的增加，薄膜拉伸强度降低。同时甘油还起到润滑的作用，降低膜的脆性，提高分子链的弹性和柔性，所以断裂伸长率有明显的上升趋势，但从理论上推测，断裂伸长率并不是随着甘油含量的增加无限地增大，当甘油含量过高时，加剧纤维素分子间的无序化排列[20]，同时，含量过大使薄膜易吸湿返潮，使断裂伸长率降低。因此，为了使膜具有一定的强度和柔软性，应选择合适的甘油含量。研究表明，以棉纤维素为原料，以NMMO（N-甲基吗啉-N-氧化物）为溶剂时，用甘油作为增塑剂制取天然纯纤维素包装膜，甘油对力学性能、透油性、透湿性、透明度、热收缩率影响均较为显著。另有研究表明，随着甘油含量的增加，纤维素膜的断裂伸长率随之增加，拉伸强度随之降低，二者变化幅度都很大。
当不经塑化的纤维素膜在失去水分的干燥过程中，存在于无定形区和结晶区边缘的水份迅速蒸发，纤维素大分子在氢键和范德华力作用下逐渐靠拢，长链分子之间先是间隙一层或多层的水分子而互相接触。随着水分进一步降低，纤维素分子之间直接形成的氢键逐渐增多，分子间的作用力也大大增强，大分子链段内旋所需活化能增加，使变形困难，在宏观上就表现出膜生产和使用中的硬脆性。
增塑剂所以能增塑，关键是它的加入可降低高分子链间的相互作用，在此前提下增塑剂使用有个原则，即极性增塑剂增塑极性高聚物，非极性增塑剂增塑非极性高聚物[22]。其塑化机理是利用小分子与高分子之间形成氢键代替部分高分子之间的氢键，破坏了高分子间已形成的物理交联点和氢键，使链段运动得以实现，从而增加了高分子链段之间的流动性。