磁控溅射制备纳米结构银抗菌非织造布

 采用磁控溅射技术在丙纶基非织造布表面沉积0.5~3 nm厚的纳米结构银薄膜,实现纺织材料表面抗菌功能化。采用振荡烧瓶法,测试了非织造布基纳米银薄膜样品的抗菌性能;同时利用原子力显微镜(AFM)分析了纳米银薄膜的表面形态。结果表明,随着纳米结构银薄膜厚度的增加,样品的抗菌效果逐渐增强。从纳米银薄膜表面形态结构可以看出,纳米结构银薄膜由极其微小的均匀性较好的粒子组成,基本呈连续覆盖状态,随着溅射时间的延长,纳米银颗粒粒径呈增大趋势。     

磁控溅射纳米纤维基银膜的结构和性能

室温条件下,采用直流磁控溅射方法,在醋酸纤维素(CA)纳米纤维表面沉积银纳米薄膜,采用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对不同溅射功率的银纳米薄膜的形貌和微观结构进行表征;利用X射线衍射分析了银薄膜的结晶状态;研究了在不同溅射功率条件下制备的沉积纳米银薄膜复合纳米纤维的光学透射性能。结果表明:纳米结构银薄膜中银粒子直径较小且分散均匀,随着溅射功率的增加,银粒子尺寸增大的同时纳米薄膜的致密性和均匀性也相应的增加;制备的银薄膜均呈面心立方的多晶结构,并且其结晶性能随着溅射功率的增加而逐渐增强,同时抗紫外线透射能力也会明显增强。     

载银纳米SiO2超细羊毛复合材料的服用性能

用载银纳米SiO2功能液对超细羊毛进行表面改性处理,通过紫外光刻蚀和偶联剂KH-560作用,在羊毛表面形成纳米抗菌层,制得载银纳米SiO2/超细羊毛复合材料.对超细羊毛纳米改性前后服用性能测试结果表明:超细羊毛经过纳米改性后,表面均匀、长度增加6.18%、细度减小4.41%、单纤维断裂强度增大22.84%、弹性回复率增大7.58%、静摩擦效应减小16.25%、对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率均大于96%.讨论了载银纳米SiO2对超细羊毛服用性能的影响,证明超细羊毛及其织物的品质与力学性能得到改善,服用性能和附加值提高.     

羊毛纤维表面抗菌功能层形成机理探索

利用水热合成法制备载银纳米SiO2复合抗菌剂,采用紫外辐射外场诱导的方法,使其在羊毛表面形成牢固的抗菌功能层,实现羊毛纤维的功能持久化。采用高分辨透射电镜（TEM）、F型场发射扫描电镜（SEM）等,对载银纳米SiO2抗菌剂的微观结构,羊毛纤维／抗菌功能层的界面（表面）微观、超微观、化学结构观察分析。结果表明：载银纳米SiO2复合抗菌剂粉体粒径约为10nm,分散性良好;抗菌羊毛纤维经本工艺处理,在表面形成以化学键结合的约200nm的抗菌功能层,具有良好的抗菌性能和耐洗涤性能,经30次洗涤后,抗菌率仍达90％以上。     

原子层沉积技术对纤维素膜功能化的影响

为扩大纤维素膜的使用范围,使其可应用于医用、建筑等领域,利用纳米氧化锌具有紫外线屏蔽、抗菌等特性,采用原子层沉积(ALD)技术在纤维素膜表面沉积纳米氧化锌,制备具有紫外线阻隔以及抗菌功能的纤维素膜,并探讨不同ALD温度和循环次数对纤维素膜性能的影响。借助紫外分光光度计、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、热重分析仪等对纤维素膜的结构和性能进行分析。结果表明:随着ALD温度和循环次数的增加,纤维素膜的紫外线透过率由74.50%下降至1.46%; ALD功能化纤维素膜对金黄色葡萄球菌的抑菌率高达99.9%;经改性的纤维素膜表面附着了六方晶系纤锌矿结构的纳米氧化锌层,残碳率由16.61%增加至31.20%。     

磁控溅射制备稀土激活TiO2复合抗菌非织造布

采用低温射频磁控溅射技术在PET基非织造布表面沉积TiO2与稀土Nd的纳米结构复合薄膜,以宽化纳米TiO2的吸收光谱,使其在可见光照射的情况下具有较好的抗菌效果,实现纺织材料表面的抗菌功能化.利用振荡烧瓶法分别测试了TiO2薄膜、稀土Nd薄膜以及TiO2与稀土Nd复合薄膜的抗菌性能.实验结果表明:在纳米TiO2薄膜中掺杂一定量的稀土Nd可有效提高其抗菌性能.XRD、AFM等测试结果表明,PET非织造布基材上沉积的纳米结构TiO2/Nd复合薄膜为结晶度较好的锐钛矿型TiO2,生长模式是多层生长形式.     

载银活性炭纤维的结构表征与抗菌性能研究

本文采用扫描电镜、X射线衍射和光电子能谱等手段对载银活性炭纤维的表面结构进行了表征和分析,并测试了其抗菌性能。结果表明:载银活性炭纤维表面银颗粒呈纳米级均匀分布,粒径为20~40 nm,其存在形式为单质银;载银活性炭纤维具有优异的抑菌性能,当银含量达到2 200 mg/kg时,对白色念珠菌(C.albicans)、大肠杆菌(E.coli)和金黄色葡萄球菌(S.aureus)的抑菌率均可达到99.99%;载银活性炭纤维不仅起到抑制细菌生长繁殖的作用,还起到了一定程度的杀菌作用。     

银纳米颗粒/二氧化钛/醋酸纤维素复合纤维的制备及其性能

以纳米TiO_2和Ag NO_3为添加剂,通过静电纺丝装置,成功制备了一种高性能抗菌复合纳米纤维。采用扫描电子显微镜、X射线能谱分析和琼脂平皿扩散法等手段对样品的形貌、纳米粒子的分布、化学态、抗菌性能等进行表征与分析。结果表明:Ag NO_3和TiO_2的质量分数都会对纤维的形貌产生影响,需选择合适的添加范围;在纤维中,醋酸纤维素中的氧原子与Ag之间存在着相互作用;银纳米颗粒的存在,使纤维在可见光区出现明显的吸收峰;银纳米颗粒和TiO_2良好的协同作用使纤维对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有很好的抗菌效果。     

磁控溅射制备稀土激活TiO2复合抗菌非织造布

 采用低温射频磁控溅射技术在PET基非织造布表面沉积TiO2与稀土Nd的纳米结构复合薄膜,以宽化纳米TiO2的吸收光谱,使其在可见光照射的情况下具有较好的抗菌效果,实现纺织材料表面的抗菌功能化。利用振荡烧瓶法分别测试了TiO2薄膜、稀土Nd薄膜以及TiO2与稀土Nd复合薄膜的抗菌性能。实验结果表明:在纳米TiO2薄膜中掺杂一定量的稀土Nd可有效提高其抗菌性能。XRD、AFM等测试结果表明,PET非织造布基材上沉积的纳米结构TiO2/Nd复合薄膜为结晶度较好的锐钛矿型TiO2,生长模式是多层生长形式。     

多糖基广谱抗菌薄膜的制备及性能研究

目的:开发具有优良抗菌、理化性能的多糖基复合抗菌薄膜,提高食品的货架期。方法:以卡拉胶、琼脂、魔芋胶及果胶为成膜基材,纳他霉素、纳米MgO为抗菌剂,考察抗菌剂对薄膜物理、力学、抗菌等性能及葡萄保鲜的影响。结果:加入抗菌剂后,薄膜厚度、拉伸强度、雾度增大,透气性升高,断裂伸长率降低;水溶性、溶胀度、透湿性下降;透光率及光泽度降低,颜色趋向黄绿色;与薄膜填料间相容良好;能有效抑制毛霉、根霉、黑曲霉、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、志贺氏菌和沙门氏菌的生长繁殖,其中各指标良好的卡拉胶/纳他霉素/纳米MgO复合薄膜(CNM)、琼脂/纳他霉素/纳米MgO复合薄膜(ANM)均能延缓葡萄的失水速率、改善硬度下降和可溶性固形物含量减少的状况,保证葡萄的外观及营养品质。结论:ANM膜和CNM膜适用于延长食品保质期的抗菌包装材料,可开发成具备抗菌保鲜功能的果蔬保鲜膜。     

等离子体预处理对丙纶基材溅射银薄膜的影响

采用磁控溅射技术,在丙纶(PP)非织造布基材表面沉积厚度为0.5～2 nm的银薄膜,研究氩等离子体预处理对PP基材沉积银薄膜后表面形貌和抗菌性能的影响.原子力显微镜(AFM)分析表明,经氩等离子体处理后的纤维表面有明显的刻蚀痕迹,沉积的银粒子分布均匀、不易团聚;X射线能潜仪(EDX)分析表明.经氩等离子体预处理后,PP非织造布表面沉积的银粒子总量增加,表面沉积1nm厚的银薄膜,对大肠肝菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别达到99.96%和100%.     

乳链菌肽对明胶-酪蛋白钙复合膜理化及抑菌特性的影响研究

本研究将不同浓度的乳链菌肽添加到明胶-酪蛋白钙中,开发出一系列可生物降解的乳链菌肽-明胶-酪蛋白钙抗菌复合膜,并对其力学特性、光学特性、表面形貌、抑菌活性和保鲜效果进行分析。结果表明:加入乳链菌肽后,成膜液中的乳链菌肽等成分物质与明胶相互作用,导致复合膜的宏观和微观性能均有不同程度改变。随着乳链菌肽浓度的提高,复合膜的厚度和断裂伸长率逐渐增大;外观颜色变深;抗拉强度、水溶性和水蒸气透过系数逐渐降低;复合膜透光率的降低,对光的阻隔性能逐渐增强;对常见致食品腐败菌(尤其是革兰氏阳性菌)有明显抑制作用,且逐渐增强;原子力显微镜观测其表面粗糙程度逐渐增大,对冷藏肉的保鲜效果越来越好。因此,乳链菌肽-明胶-酪蛋白钙复合膜的开发在食品包装和保鲜等方面表现出潜在的应用价值。     

不同聚乳酸膜的抗菌性比较

为了研究添加抗菌剂后,聚乳酸复合膜的抗菌性能,选取了壳聚糖、茶多酚、MgO和银四种抗菌剂,与聚乳酸形成四种复合膜,对比了不同抗菌剂的效果,并利用红外光谱仪对复合膜的结构进行了表征。实验发现,无论哪种抗菌剂,均表现了良好的抗菌效果。当壳聚糖/聚乳酸、茶多酚/聚乳酸均按质量比5:5组成复合膜时,抗菌率分别为68.54%和70.26%,当MgO的添加量为2%时,抗菌率为71.01%,而银表现出了极强的抗菌效果,添加量为1%时,抗菌率达到了98.53%。透光率随着抗菌剂的加入都有不同程度的减小,其中茶多酚的影响最大,从88.67%下降到33.75%。薄膜DSC曲线显示,未添加抗菌剂时,薄膜T_m为80.3℃,添加Ag和MgO后,薄膜T_m分别下降了1.7℃和1.4℃,说明抗菌剂的添加对薄膜T_m几乎无影响。由此可以看出,天然抗菌剂的抗菌效果要略差于无机抗菌剂。     

PET基纳米结构Ag薄膜结构及导电性能

 在室温条件下,采用磁控溅射法在PET纺粘非织造布上制备了50 nm厚的纳米结构Ag薄膜,用原子力显微镜(AFM)分析溅射真空室压强对纳米结构Ag薄膜结晶状态、粒径的影响;研究了溅射工艺参数与薄膜导电性能之间的关系。实验结果表明:溅射速率随着压强的增大先增大后减小;薄膜方块电阻的变化规律和溅射速率的变化规律一致;薄膜颗粒直径随着压强的增大先增大后减小,但在压强大于1.5 Pa时,薄膜颗粒直径随压强变化未呈现明显的变化规律。     

壳聚糖-肉桂醛复合抗菌降解膜的制备及性能

为改善壳聚糖膜的抗菌效果,将肉桂醛添加到壳聚糖基膜中制成壳聚糖-肉桂醛复合膜,研究肉桂醛体积分数对复合膜的物理性质、力学性能、水蒸气透过系数、官能团结构、结晶程度、微观结构以及抗菌性能的影响。结果表明:随着肉桂醛体积分数的增加,复合膜的色差、水蒸气透过系数和断裂伸长率减小,膜的厚度显著增加;当肉桂醛体积分数为2%时,膜的抗拉强度最大,为(15.77±1.13)MPa;根据傅里叶变换红外光谱分析,壳聚糖与肉桂醛有较好的相容性;肉桂醛体积分数的增加会导致膜表面结晶程度、裂纹、粗糙程度增加;复合膜的抑菌性能也随着肉桂醛体积分数的增大而显著增大。该研究可为壳聚糖-肉桂醛复合降解膜的应用提供理论依据。     

纤维基ZnO/Ag/ZnO多层膜表面形貌的AFM观察

 在室温状态下,采用磁控溅射法在PET纤维上制备了Ag膜、ZnO膜和ZnO/Ag/ZnO多层膜,运用原子力显微镜(AFM)对纳米结构薄膜的表面形貌进行观察,并对导电特性进行测试。结果表明,随着Ag膜厚度从10 nm增加到20 nm,Ag膜的致密性和均匀性变好;在纤维表面和ZnO膜表面生长相同厚度的Ag膜,其表面形貌不同,在ZnO薄膜表面生长的Ag膜比在纤维表面生长的Ag膜均匀性好,Ag颗粒更大,颗粒的匀整性也更好;同样,在纤维表面和Ag膜表面生长相同厚度的ZnO膜,其表面形貌也不同。多层膜的电阻随着Ag膜厚度的增加而减小;当Ag膜为20 nm时,电阻达到最小。     

磁控溅射PET非织造基银膜的微结构及性能

 为研究PET非织造基银膜的结构及性能,在室温条件下,用磁控溅射法在PET非织造布基材上制备了25、50、75、100 nm4种不同厚度的Ag薄膜,由X射线衍射对薄膜微结构测试分析得知：制备的Ag薄膜均呈多晶态,晶体结构均呈面心立方;随着膜厚的增加,薄膜的平均晶粒尺寸逐渐增大。薄膜的光谱和导电性能测试表明：PET基银膜存在临界膜厚,在临界膜厚范围内,随着膜厚的增加,薄膜的反射率急剧增强,透射率快速下降,但达临界膜厚后,反射率和透射率随膜厚的变化趋于平缓;随着膜厚的增加,薄膜的导电性能明显提高。     

Wettability, surface microstructure and mechanical properties of films based on phosphorus oxychloride-treated zein

BACKGROUND: Zein, the predominant protein in corn, has been extensively studied as an alternative packaging material in edible and biodegradable films. However, films made from 100% zein are brittle under normal conditions. The aim of this investigation was to improve the film‐forming properties of zein by chemical phosphorylation. The surface hydrophobicity, surface microstructure and mechanical properties of films based on untreated and phosphorus oxychloride (POCl₃)‐treated zein were evaluated and compared. The effect of POCl₃ treatment on the rheological properties of zein solutions was also studied. RESULTS: POCl₃ treatment, especially at pH 7 and 9, led to an increase in the apparent viscosity of zein solutions. Atomic force microscopy (AFM) analysis showed that the film based on POCl₃‐treated zein at pH 7 had a stone‐like surface microstructure with a higher roughness (R_q) than the untreated zein film. The AFM data may partially account for the phenomenon that this film exhibited high surface hydrophobicity (H₀). POCl₃ treatment diminished the tensile strength (TS) of zein films from 4.83–6.67 to 1.3–2.29 MPa. However, the elongation at break (EAB) of the films at pH 7 and 9 increased from 3.0–4.5% (control film) to 150.1–122.7% (POCl₃‐treated film), indicating the potential application of zein films in wrapping foods or in non‐food industries such as sugar, fruit or troche that need good extension packing materials. CONCLUSION: The data presented suggest that the properties of zein films could be modulated by chemical phosphorylation treatment with POCl₃ at an appropriate pH value. Copyright © 2011 Society of Chemical Industry     

高抗菌性聚乙烯醇/Ag@MOF食品包装膜的制备与表征

为分析银基金属有机框架(Ag@MOF)用于食品包装的可行性,采用流延法制备四种不同的聚乙烯醇(PVA)基食品包装膜(PVA/Ag@MOF、PVA/H₂PYDC、PVA/Ag、PVA),并研究它们的力学性能、热力学性能、水阻隔性、抗菌性、细胞毒性等。结果表明,与PVA、PVA/H₂PYDC膜相比,Ag@MOF的加入改善了薄膜的力学性能,使薄膜最大拉伸强度提高到36.21 MPa。与PVA、PVA/H₂PYDC、PVA/AgNPs膜相比,Ag@MOF的加入增强了膜的热稳定性。与PVA、PVA/H₂PYDC膜相比,AgNPs和Ag@MOF的刚性结构防止了水的扩散,提高了阻水性能。PVA/Ag@MOF膜对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌活性也很好,其抗菌活性远大于AgNPs和H₂PYDC复合膜,且具有较低的细胞毒性。因此,PVA/Ag@MOF薄膜是一种很有前景的食品包装材料,可以减少环境微生物对食品的干扰且细胞毒性较低,能够有效提高食品的安全性和储存周期。