纳米纤维/氧化淀粉/PVA复合膜制备及特性

以甘蔗渣为原料,采用硫酸水解法制备甘蔗渣纳米纤维素。以氧化淀粉(OS)和聚乙烯醇(PVA)为基材,添加甘蔗渣纳米纤维素、增塑剂甘油、交联剂乙二醛制备复合膜。以拉伸强度、断裂伸长率、水蒸气透过率和水溶率为测量指标,研究了甘油、乙二醛、纳米纤维添加量对膜特性的影响。结果表明,随着甘油含量增大,复合膜的水溶率和水蒸气透过率逐渐增大,拉伸强度逐渐降低;添加乙二醛能够提高复合膜的耐水性能,添加量为0. 15 m L/g时,拉伸强度达到最大值(6. 25±0. 16) MPa;适当添加甘蔗渣纳米纤维素增强复合膜的机械性能和耐水性能,当纳米纤维含量为20%时,复合膜的水蒸气透过率达到最小值,为(5. 349±0. 056)×10~(-7)g/(m·h·Pa)。     

木薯氧化淀粉/海藻酸钠复合膜的制备及性能

利用海藻酸钠(SA)和氧化改性木薯淀粉(OS)为成膜基材,添加增塑剂甘油和改性剂硬脂酸;采用流延法制备一种新型复合膜。探究氧化淀粉氧化度、淀粉与海藻酸钠比例、甘油含量和硬脂酸添加量对复合膜拉伸强度、断裂伸长率、吸光性和水蒸汽透过率的影响,以复合膜综合性能评分为响应值,淀粉与海藻酸钠比例、甘油含量、硬脂酸添加量为自变量,利用响应面法对配方进行优化,并建立了二次多项式回归模型。结果表明,氧化淀粉∶海藻酸钠为6︰4、甘油添加量23%、硬脂酸添加量1.8%,复合膜性能指标综合分为74.0,此时复合膜的拉伸强度为(8.319±1.058)MPa,断裂伸长率为(67.063±4.891)%,吸光度为(1.333±0.026),水蒸气透过系数为(0.375±0.020)g·mm/(m~2·h·kg)。     

壳聚糖/纳米TiO_2对淀粉复合膜性能的影响

以马铃薯淀粉为基材,壳聚糖和纳米TiO_2为增强相,研究壳聚糖和纳米TiO_2对马铃薯淀粉成膜性能的影响。通过溶液共混法将壳聚糖的乙酸溶液与马铃薯淀粉糊化液,按照4∶6的比例均匀混合,加入纳米Ti O2流延成膜,研究壳聚糖和纳米TiO_2对复合膜的阻氧性及透湿性的影响;用XRD、SEM表征复合膜的结构与形态。研究结果表明,马铃薯淀粉与壳聚糖、纳米TiO2组分成膜时具有良好的相容性;壳聚糖和纳米TiO_2能有效改善复合膜的水蒸气透过性和阻氧性;纳米TiO_2/壳聚糖/马铃薯淀粉复合膜较马铃薯淀粉单膜、马铃薯淀粉/壳聚糖复合膜、马铃薯淀粉/纳米TiO_2复合膜的阻氧性提高了43. 38%、7. 56%、19. 14%;水蒸气透过率降低了32. 41%、39. 18%、30. 89%。壳聚糖和纳米TiO_2添加到马铃薯淀粉液中共混制膜,能够增强复合膜的性能。     

木薯淀粉-瓜尔胶复合膜的制备及性质研究

研究木薯淀粉与瓜尔胶、木薯淀粉与阴离子瓜尔胶的复合膜,淀粉含量为复合基质量的100%、80%、60%、40%和20%制成复合膜,对膜的性质用红外、热重以及扫描电镜分别表征,对膜的力学性能、水蒸气透过率和吸水性能测试。分别以强度和伸长率为指标得出最优的复合膜配比。以强度为指标的最优复合膜成分：淀粉为80%,瓜尔胶为20%,得到样本1-2与原淀粉膜相比强度提高50%,伸长率下降30%,水蒸气透过率下降15.8%,吸水率几乎没有变化。以伸长率为指标的最优膜成分：淀粉80%,阴离子瓜尔胶20%,得到样本2-1与原木薯淀粉膜相比伸长率提高了142%,但强度降低了22%,水蒸气透过率下降了5.4%,吸水性降低了5.5%。成膜条件为：淀粉糊化温度为95℃,反应时间0.5 h,烘干温度为50℃。     

纳米TiO_2对PVA/St复合膜性能的影响

为改善聚乙烯醇/淀粉(PVA/St)复合膜的力学性能、阻隔性能和降解性能,通过溶液浇铸法制备纳米二氧化钛改性的PVA/St复合膜(PVA/St/TiO_2),探究Ti O_2含量对PVA/St/TiO_2复合膜力学性能、水接触角、阻隔性和降解率的影响。结果表明:PVA/St/TiO_2复合膜制备成功,当TiO_2颗粒含量为1%,PVA/St/TiO_2复合膜综合性能较优。相比PVA/St复合膜,PVA/St/TiO_2(1%)的拉伸强度高达31.2 MPa,提高39.3%。PVA/St/TiO_2(1%)的水接触为110°,具有疏水性。PVA/St/TiO_2(1%)对水蒸气和氧气的透过率分别为3.2 g/(cm·s·Pa)和203 cm3/(cm2·d·0.1 MPa)。PVA/St/TiO_2(1%)经过120 d的降解率约为63%,与PVA/St复合膜相比提高14.5%。     

纳米SiO_x对壳聚糖膜透氧透湿可调性的研究

为了探究纳米SiOx对壳聚糖复合膜透氧和透湿的影响,采用共混法制备了不同纳米SiOx添加量的壳聚糖复合膜,并用红外(IR)和透射电镜(TEM)对复合膜的结构进行表征,同时考察复合膜中不同添加量的纳米SiOx对猕猴桃呼吸强度和失重率的影响。结果表明,当纳米SiOx添加量分别为0.01、0.03、0.05 g·(100 mL)-1时,纳米SiOx/壳聚糖复合膜的O2透过系数分别为32.61、24.89、31.48 mg·cm-2·d-1,水蒸气透过系数分别为91.68、73.62、85.35 mg·cm-2·d-1。特别是当纳米SiOx添加量为0.03 g·(100 mL)-1时,纳米SiOx/壳聚糖复合膜的O2透过系数及水蒸气透过系数达到最低,分别较壳聚糖单膜降低了34.40%和22.85%,猕猴桃呼吸高峰延迟了7 d。实验结果证实通过控制纳米SiOx的添加量,可以调节复合膜的透氧量和透水量,并能有效抑制采后呼吸,提高猕猴桃的保鲜效果。     

TPS/LDPE/纳米SiO_2材料结构与性能

以天然高分子木薯淀粉为研究对象,低密度聚乙烯(LDPE)和纳米二氧化硅(SiO_2)为改性材料,甘油为增塑剂,通过熔融法制备了热塑性木薯淀粉(TPS)/LDPE/纳米SiO_2复合材料,研究了复合材料的塑化性能、力学性能、结晶性能、热稳定性和微观结构。结果表明:纳米SiO_2能提高TPS/LDPE复合材料塑化性能,更容易进行加工;随着纳米SiO_2用量的增加,复合材料的拉伸强度降低、断裂应变增加,复合材料的熔融焓、结晶度减小,热降解温度提高;纳米SiO_2的加入使得复合材料的球晶变得更细密,改变了复合材料的晶型;当纳米SiO_2用量为2份(质量份)时在复合材料中分散较好,但随着纳米SiO_2用量的增加会发生团聚现象。     

玉米淀粉/TiO2纳米复合薄膜制备与性能

以玉米淀粉为基质,结合纳米Ti O₂,通过超声分散采用流延法制备了可生物降解的淀粉/Ti O₂纳米复合薄膜,研究了纳米Ti O₂对薄膜拉伸性能、阻隔性能及抗菌活性的影响,采用扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱仪(FTIR)和X射线衍射仪(XRD)对复合膜的微观形貌和结构进行了表征。结果表明,淀粉/Ti O₂纳米复合膜中Ti O₂与淀粉分子间存在缔合作用,含适量Ti O₂的复合膜组分之间有良好的相容性,与淀粉膜相比,纳米复合膜的拉伸性能和水蒸气阻隔性能得到有效改善,含0.8%Ti O₂(质量分数,下同)的纳米复合膜拉伸强度为7.54 MPa,比淀粉膜提高了53.9%,水蒸气透过系数为5.50×10^-5 g/(mm·d),较淀粉膜降低了23.5%,该复合膜同时表现出较好的紫外线隔离性能及抗菌活性。     

纳米ZnO/纤维素纳米晶/聚乙烯醇复合膜的制备及性能

采用球磨法制备的纤维素纳米晶(CNC)及市售纳米ZnO对聚乙烯醇(PVA)进行改性,改善了PVA膜的力学性能,并且,赋予其抗菌性,测试复合膜的力学性能、水蒸气透过性能及抗菌性能。结果表明,加入CNC后,提高了PVA膜的力学性能和阻湿性能,加入纳米ZnO后,复合膜对金黄色葡萄球菌具有一定的抗菌性能,并且,能进一步提高复合膜的拉伸强度,但是,降低了复合膜的阻湿性能。当CNC的添加量为3%、纳米ZnO∶CNC=2∶1(摩尔比)时,复合膜综合性能较好,拉伸强度为73.7 MPa,与纯PVA膜相比,提高了77.2%;断裂伸长率为3.8%,与纯PVA膜相比,提高了46.1%;水蒸气透过系数为3.44×10^-13 g·cm/(cm²·s·Pa),与纯PVA膜相比,提高了11.7%。     

纤维素纳米晶/羧甲基纤维素复合膜的制备及性能

首先采用机械球磨法制备纤维素纳米晶(CNC),然后将CNC与羧甲基纤维素(CMC)进行溶液共混,采用流延法制备CNC/CMC复合膜,最后测试并系统研究复合膜的形貌、力学性能、光学性能、水蒸气透过性能等。结果显示,CNC/CMC复合膜有较高的透明性,CNC在复合膜中能较为均匀地分散。随着CNC的加入,复合膜的拉伸强度和断裂伸长率先升高后降低,水蒸气透过性能先降低后升高。当CNC含量为3%(wt)时,复合膜表现出最佳的综合性能。与CMC膜相比,拉伸强度最大为64.77 MPa,增加了53%,断裂伸长率由0.9%增加到2.9%,水蒸气透过系数最小为3.11×10-12 g·cm/(cm2·s·Pa),降低了18%。     

聚乙烯醇 /改性氧化石墨烯阻隔涂层的制备及性能研究

为研制高阻隔性能的聚乙烯醇涂层,选用氨基磺酸盐化合物对氧化石墨烯（GO）进行化学改性制备改性氧化石墨烯（SGO）,与聚乙烯醇（PVA）溶液共混制备了聚乙烯醇 /改性氧化石墨烯纳米复合膜及纳米复合涂层（PET基材）。探究了 SGO的结构变化及对复合膜力学性能的影响,以及不同含量的 SGO（20%~80%）对 PVA/SGO复合涂层阻水阻氧性能的影响。结果表明：氨基磺酸盐化合物成功改性并插入 GO层间; SGO的加入增强了复合膜的拉伸强度;复合涂层具有良好的有序排列结构,这种结构降低了 PET的水蒸气透过率和氧气透过量,当 SGO含量为 80%时, PET的水蒸气透过率和氧气透过量都达到最低,为 6. 99 g/（m²·d）和 0. 33 cm³（/ m²·24 h·0. 1 MPa）,同时在高湿度下复合涂层也保持较低的氧气透过量。     

聚γ谷氨酸-壳聚糖-TiO_2复合膜的制备及性质研究

以聚γ谷氨酸-壳聚糖(PGA-CS)作为成膜基质,通过添加纳米TiO_2改善复合膜的性能。考察复合膜的粒径、水分含量、可溶性物质含量、透光率、水蒸气透过率、机械强度和吸湿等温线等,确定TiO_2的最佳添加量。研究发现,复合膜的粒径介于135 nm到155 nm之间;当PGA∶CS∶CS-TiO_2为60∶10∶3时,复合膜的性能最佳,具有较低的水蒸气透过率和较高的机械性能,透光率为(56.10±2.04)%、可溶性物质含量为(52.62±0.56)%;在环境相对湿度较低时(70%),PGA∶CS∶CS-TiO_2为60∶10∶3的复合膜的水分含量较低。     

海藻酸钠/CNC/山梨酸钾复合膜的制备及性能研究

以海藻酸钠为基材,纤维素纳米晶(CNC)为增强增韧剂,以山梨酸钾为防腐保鲜剂,采用流延法制备海藻酸钠/CNC/山梨酸钾复合膜。研究CNC、山梨酸钾的加入对海藻酸钠膜光学性能、力学性能、水蒸气阻隔性能等的影响。结果表明：随着CNC含量的增加,复合膜的透光率先增加后降低;添加山梨酸钾后,复合膜的透光率逐渐下降。CNC的加入使复合膜的拉伸强度和断裂伸长率均先提高后降低,水蒸气阻隔性能先降低后升高。随着山梨酸钾的添加,复合膜的拉伸强度逐渐降低,断裂伸长率先降低后增加,水蒸气阻隔性能先升高后降低。当CNC含量为5%、山梨酸钾含量为3%,复合膜的拉伸强度为120.78 MPa,断裂伸长率为4.38%,水蒸气透过系数为7.62×10^-13 g·cm/(cm²·s·Pa),与纯海藻酸钠膜相比,分别提高了21.66%、27.33%和17.59%,复合膜综合性能最佳。     

普鲁兰酶改性SNC/ZnO增强的马铃薯复合膜的制备

以马铃薯淀粉为原料，以生物法对淀粉进行改性，普鲁兰酶可以专一性切开支链淀粉分支的α-1,6糖苷键提高直链淀粉含量，从而提高淀粉膜性能，同时以尿尿素为增塑剂，淀粉纳米晶（SNC）与纳米氧化锌(ZnO)为复合增强剂，采用流延法制备复合膜。以单因素试实验验 研究考察了增塑剂种类及用量、增强剂种类及用量对复合膜性能的影响。普鲁兰酶可以专一性切开支链淀粉分支的α-1,6糖苷键提高直链淀粉含量，从而提高淀粉膜性能。 以利用正交实验试验法探究淀粉酶解工艺，以复合膜的拉伸强度为指标，得到马铃薯淀粉的最佳酶解工艺为：酶用量0.8U/g，反应温度50℃，pHpH 4.0，反应时间2h。与未经酶处理的复合膜相比，马铃薯淀粉复合膜拉伸强度增加19%，断裂伸长率增加42.8%，透明度增加5.6%，雾度下降67.4%，水蒸气透过系数下降98.4%，透油系数下降52.6%。     

木薯淀粉-魔芋葡甘露聚糖复合膜的制备及性能研究

以木薯淀粉和魔芋葡甘露聚糖为成膜基质,甘油为增塑剂,采用流延成膜法制备了新型可降解复合膜,并探究不同质量分数的魔芋葡甘露聚糖对复合膜性能的影响。结果表明,魔芋葡甘露聚糖与木薯淀粉有良好的相容性,加入后显著改善了复合膜的物理性能,当魔芋葡甘露聚糖质量分数为0.6%时,复合膜的力学性能最佳,拉伸强度最大为(27.62±1.32) MPa,断裂伸长率最高为(23.05±0.59)%,当魔芋葡甘露聚糖质量分数为1.2%时,复合膜阻湿性最强,水蒸气透过率最低为(10.33±0.04) g/(h·m~2),但魔芋葡甘露聚糖的添加对复合膜颜色没有明显影响。复合膜在土壤中迅速降解,随着魔芋葡甘露聚糖含量增加,降解速率增大。复合膜在酸性介质中较碱性介质更为稳定,可用于微酸性食品的包装。制备的复合膜有良好的力学性能、可降解性与稳定性,在可降解食品包装领域具有广阔的发展前景。     

核桃青皮多酚改性壳聚糖-明胶复合膜的制备及其性能

以核桃青皮多酚、壳聚糖、明胶为原料,制备了核桃青皮多酚改性壳聚糖-明胶复合膜。经过力学性能、水溶解性、水蒸气透过率(WVP)、DPPH(1,1-二苯基-2-苦基肼)自由基清除率测试,得出复合膜液的最佳改性配方为:核桃青皮多酚提取物质量分数为2%(以膜溶液质量计),V(质量分数为2%壳聚糖)∶V(质量分数为10%明胶溶液)=45∶55,该配方制备的复合膜抗张强度为49.8 MPa、水溶解率为16.5%、WVP为0.15(g·mm)/(h·m~2·k Pa)、DPPH自由基清除率为80.40%。经X射线衍射、红外光谱和电镜扫描进行结构表征,结果证实改性过程中核桃青皮多酚与壳聚糖和明胶发生了交联反应,所制的复合膜结构致密,相容性良好,核桃青皮多酚能改善复合膜内部的结构并提升其综合性能。     

乙酰化淀粉/壳聚糖复合膜的制备及性能研究

首先对马铃薯淀粉进行乙酰化处理,然后采用共混法制备出乙酰化淀粉/壳聚糖复合膜,并分别考察了乙酸酐用量、壳聚糖用量、交联剂(乙二醛)用量、增塑剂(甘油)用量和反应温度等对复合膜性能的影响。研究结果表明:乙酰化淀粉可降低淀粉的结晶度,壳聚糖可改善复合膜的力学性能,甘油可改善复合膜的可塑性,乙二醛及PVA(聚乙烯醇)可提高复合膜的力学强度;当m(乙酸酐)=0.15 g、m(壳聚糖)=1.5 g、m(乙二醛)=0.3 g、V(甘油)=3 mL、V(PVA)=8 mL和反应温度为60℃时,复合膜的综合性能相对最好,其拉伸强度(8.55 MPa)相对最大。     

壳聚糖/丁香精油微乳液复合膜的制备及其对n-3猪肉的保鲜应用

为获得保鲜性能优良的复合膜,延长冷藏猪肉的保藏期,实验制备不同浓度的壳聚糖/丁香精油微乳液复合膜,测试复合膜的力学性能等相关指标,分析复合膜的综合性能,对n-3猪肉进行保鲜处理,探究对猪肉的保鲜效果。研究结果显示,壳聚糖/丁香精油微乳液复合膜有效降低了水蒸气透过率并提升断裂伸长率,其中体积分数为0.6%的微乳液复合膜的力学性能最佳,断裂伸长率达(45.06±10.28)%,体积分数为0.8%的丁香精油微乳液复合膜的阻湿性最好,其水蒸气透过率为(0.38±0.035)×10^-10 g/(Pa·d·m)。壳聚糖/丁香精油微乳液复合膜可将猪肉保藏期由3 d有效延长至12 d,说明壳聚糖/丁香精油微乳液复合膜包装性能优良,保鲜效果良好,在猪肉保鲜应用中具有一定潜力。     

普鲁兰酶改性SNC-ZnO增强马铃薯复合膜的制备

用普鲁兰酶对马铃薯淀粉进行改性,以尿素为增塑剂,淀粉纳米晶(SNC)与纳米氧化锌(ZnO)为复合增强剂,采用流延法制备复合膜。以单因素实验考察了增塑剂种类及用量、增强剂种类及用量对复合膜性能的影响。以正交实验法探究淀粉酶解工艺,以复合膜的拉伸强度为指标,得到马铃薯淀粉的最佳酶解工艺为:酶用量0.8 U/g,反应温度50℃,pH=4.0,反应时间2 h。与未经酶处理的复合膜相比,马铃薯淀粉复合膜拉伸强度增加19.0%,断裂伸长率增加42.8%,透明度增加5.6%,雾度下降67.4%,水蒸气透过系数下降98.4%,透油系数下降52.5%。     

壳聚糖对玉米淀粉可食膜性能的影响

以玉米淀粉为原料，结合壳聚糖在增塑剂甘油的作用下通过溶液浇铸法制备了玉米淀粉/壳聚糖复合可食薄膜，采用红外光谱和扫描电子显微镜对薄膜结构和微观形貌进行了表征，研究了壳聚糖的含量对薄膜力学性能、水蒸气透过性、阻油性及抗菌性能的影响。结果表明，适量的壳聚糖可以较明显地改善薄膜的力学性能，提高其隔水和阻油性能；壳聚糖与淀粉质量比为1/3时制得的薄膜结构均匀，拉伸强度为21.54 MPa，是淀粉膜的2.52倍，水蒸气透过率为4.52×10^-5 g/（mm·d），较淀粉膜降低了49.3 %，薄膜能抑制大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的生长，对二者的抑菌率分别为43.55 %和32.89 %。