纳米SiO2改性生物降解复合薄膜研究

目的以壳聚糖(chitosan)、木薯淀粉和聚乙烯醇(PVA)为基础成膜原料,探究纳米SiO2改性木薯淀粉/PVA/壳聚糖薄膜的制备工艺过程。方法以薄膜断裂伸长率、抗张强度、透光率和吸水率为评判标准,在单因子试验基础上,设计L9(34)正交试验,研究纳米SiO2含量、分散剂十二烷基苯磺酸含量、膜液pH值等3个因素对纳米SiO2改性木薯淀粉/聚乙烯醇/壳聚糖薄膜性能的影响。结果得出了制备纳米SiO2改性木薯淀粉/PVA/壳聚糖薄膜的最佳工艺参数,纳米SiO2质量分数为2.0%、十二烷基苯磺酸钠质量分数为2.0%、膜液pH值为3.0,3个因素对改性薄膜性能的影响程度大小排序为分散剂含量纳米SiO2含量pH值。结论获得了纳米SiO2改性木薯淀粉/PVA/壳聚糖薄膜的最佳生产工艺参数。     

制膜液的稳定性对Sol-Gel成膜过程的影响

以氧化锆微滤膜为底膜,锆溶胶为原料,采用Sol-Gel成膜路线制备氧化锆超滤膜．详细研究了增稠剂和干燥控制剂对制膜液稳定性和成膜过程的影响．通过扫描电镜(SEM)对膜的结构进行表征;气体泡压法(PSD)对膜的孔径大小及分布进行测定．结果表明,在本文所采用的锆溶胶体系中,以PVA为增稠剂、丙三醇等中性物质为干燥控制剂最为合适;研究发现,通过控制PVA的加入质量分数在2％-3％,可以防止内渗透且获得较为完整的溶胶膜层,添加中性干燥控制剂能够有效地防止膜层开裂．超滤膜的孔径分别在93 nm和75 nm出现双峰分布．     

成膜助剂对CCMC/PVA复合膜力学特性及生物降解特性的影响

采用流延成膜工艺制备了CCMC/PVA生物降解复合膜,研究了PVA、乙二醛以及PPE 3种成膜助剂对复合膜的力学性能和生物降解性能的影响。结果表明:添加一定量的成膜助剂,可以增强复合膜的机械性能、调控复合膜的生物降解性能;当PVA添加量为30%(质量分数)、乙二醛添加量为2%(质量分数)、PPE添加量为0.6%(质量分数)时,复合膜的拉伸强度可达22.5 MPa,断裂伸长率可达258%,固体琼脂平板培养50 d,微生物生长达到4级,土埋100 d,复合膜失重率达到92%。     

聚乙烯醇复合薄膜的抗紫外线性能

目的研究聚乙烯醇(PVA)复合薄膜(添加紫外线阻隔剂)的紫外线透过率和透明性能。方法将不同种类、不同质量分数的紫外线阻隔剂与PVA原料混合制备复合薄膜,检测其紫外线透过率、透光率、雾度。结果添加有机紫外线吸收剂UV-284后,薄膜能够有效阻隔大部分紫外线,但影响薄膜的外观,复合薄膜呈黄色。无机的紫外线阻隔剂在PVA薄膜中容易发生颗粒团聚,当Nano-Ti O2的质量分数为2.5%时,复合薄膜的平均紫外线透过率达到2%左右,若再增加质量分数则紫外线透过率变化不大。结论紫外线阻隔剂有效降低了PVA薄膜的紫外线透过率,但同时复合薄膜的透光率降低,雾度上升。综合比较,PVA薄膜中添加Nano-Ti O2的紫外线阻隔效果,比加入相同质量分数的UV-284或Nano-Zn O的复合薄膜要好。     

不同含量脱氢乙酸钠改性PVA薄膜 延长蛋糕保质期的研究

研究了不同脱氢乙酸钠含量的P V A薄膜对蛋糕保质期的影响,以得出最适于蛋糕保鲜用改性包装薄膜。首先,用流延法制备出以不同质量分数脱氢乙酸钠改性的P V A改性薄膜,然后将待测蛋糕切成一定规格并分别装入不同的PVA薄膜包装袋中进行贮藏试验。且每隔3 d,对样品蛋糕进行感官评价,并检测其失重率、菌落总数、酸价、过氧化值等,以评价改性包装的抑菌及抗油脂氧化效果。结果表明,添加脱氢乙酸钠改性后的PVA薄膜的保鲜效果均优于未改性PVA薄膜的;综合各因素的影响结果,确定添加质量分数为2%脱氢乙酸钠的改性PVA薄膜对蛋糕的保鲜效果较好,其不仅能有效阻止蛋糕中水分的流失,且蛋糕的抗氧化性能最强。     

微晶纤维素改性对聚乙烯醇薄膜性能的影响

目的研究不同添加量的微晶纤维素(MCC)对聚乙烯醇(PVA)薄膜性能的影响。方法通过共混溶液流延法制备得到MCC质量分数不同(0%,1%,2%,3%,4%)的PVA薄膜,测定分析MCC含量不同对PVA薄膜的颜色、光学性能、力学性能、阻隔性能、热稳定性和表面微观形态的影响。结果随着MCC含量的增加,PVA薄膜的透光率和断裂伸长率显著降低,雾度和抗拉强度显著增加,与纯PVA薄膜相比,MCC质量分数为4%的PVA薄膜的抗拉强度增加了64.8%,断裂伸长率降低了14.7%,水蒸气透过系数显著降低。当MCC质量分数从0%增加到3%时,薄膜的氧气透过系数由2.145×10~(-16) cm~3·cm/(cm~2·s·Pa)降低到1.393×10~(-16) cm~3·cm/(cm~2·s·Pa),但当MCC质量分数为4%时,薄膜的氧气透过系数略有增加。MCC的加入使得薄膜的热稳定性提高,初始分解温度略有升高,当MCC质量分数为4%时,薄膜表面和横截断面局部区域可以观察到少量的大颗粒出现团聚现象。结论 MCC的加入提高了PVA薄膜的力学性能、疏水性、阻隔性、热稳定性,控制好其加入量可以有效改善PVA薄膜的性能。     

聚乙烯醇水溶性包装薄膜生物降解性研究

目的研究聚乙烯醇(PVA)水溶性包装薄膜的生物降解性。方法通过培养、筛选、分离、纯化等工序,获得其中降解效率最高的菌株,并对PVA的降解效果进行研究。同时通过控制变量法和正交实验,研究PVA水溶性包装薄膜组分中各种助剂对其降解性的影响。结果青霉菌对PVA水溶性包装薄膜的降解性效果最为明显;PVA水溶性包装薄膜组分中各种助剂含量在一定质量浓度下对PVA的降解效果有促进作用。结论丙三醇的质量分数为1.7%,十二烷基硫酸钠的质量分数为1.2%,吐温的质量分数为1.4%时,青霉菌对PVA降解效果最为明显。     

纳米纤维素晶体增强补强聚乙烯醇薄膜性能研究现状

目的 综述近几年有关将纳米填料纳米纤维素晶体(CNC)作为增强补强剂,提高聚乙烯醇(PVA)薄膜的物理性能方面的研究,以期为PVA薄膜材料的进一步开发和应用提供参考。方法 通过对相关文献进行收集与整理,阐述PVA/CNC复合薄膜的应用现状,介绍CNC的形貌特性、化学改性及成膜方式对改善PVA/CNC薄膜物理性能的研究现状,综述CNC分散性、交联剂和成膜条件对提高PVA/CNC复合薄膜物理性能的影响。结论 通过增加CNC在PVA基体中的分散性,针对不同用途选择对应的成膜方式,这样可有效改善PVA薄膜的力学性能、阻隔性能和耐水性等,提高PVA薄膜的使用价值。     

可降解抑菌功能薄膜的制备及性能研究

目的研究可降解抑菌功能薄膜的制备及性能。方法将具有抗菌性能的丝瓜络纤维浸提液(LF)、微晶棉纤维素(MCC)粉末、聚乙烯醇(PVA)和乙烯醋酸乙烯酯共聚物(EVA)乳液进行不同比例的共混,采用水溶液流延成膜的方法制备出可控制释放LF抗菌剂的可降解薄膜,并研究薄膜的抗菌性能和生物降解性能。结果流延膜中LF的浓度越大,薄膜缓释出的鞣质及甙类物质的浓度越高,对微生物的抑制作用也越强,但当LF的质量分数高于25%时,薄膜的基本性能会受到影响。当LF/MCC添加量(质量分数)为20%时,与对照组相比,流延薄膜的抗菌性相对提高61.5%,堆肥条件下20 d后有44.8%的成分可发生降解。结论该包装薄膜属于较理想的生物降解材料。     

肉桂精油-海藻酸钠可食性抗菌膜的研制

以海藻酸钠为成膜材料,并添加不同质量浓度的肉桂精油来制备可食性抗菌膜。根据膜的力学性能和抑菌性能,确定了可食性膜中添加海藻酸钠、甘油和肉桂精油的最佳质量分数,以及可食性抗菌膜的最佳干燥温度和干燥时间。实验结果表明：在海藻酸钠的质量浓度为20mg／mL,甘油的添加质量分数为1．0％,肉桂精油的添加质量分数为2．0％,干燥温度为50℃和干燥时间为4．5h的条件下,所制备的膜具有最佳的力学性能和抑菌性能。     

木质素/PVA发泡材料的制备及性能表征

目的探究木质素/PVA发泡材料的制备工艺及性能优化。方法采用控制单一变量和正交试验法对木质素、PVA溶液质量分数、甲醛、硫酸的制备工艺进行探索及优化。结果单因素试验结果显示,木质素/PVA发泡材料的最佳工艺水平,PVA溶液的质量分数为9%,木质素用量为30%(文中所提用量均表示相对于PVA的质量,下同),甲醛用量为24%,硫酸用量为39%。正交试验结果显示,发泡材料的制备工艺最优组合,PVA溶液的质量分数为9%,木质素用量为20%,甲醛用量为40%,硫酸用量为47%。FTIR结果显示,木质素与PVA在适宜的条件下发生缩醛交联反应生成木质素/PVA发泡材料,但反应程度低,以在木质素苯环5位发生的取代反应为主。SEM显示,在不考虑各因素的相互影响下,各单因素木质素用量为30%,PVA溶液的质量分数为9%,甲醛用量为24%,硫酸用量为47%时所制备的发泡材料形成了较规则、均匀分布的泡孔或数目较多的孔隙结构。结论各单因素用量对木质素/PVA发泡材料的性能有很大影响,4个因素对发泡材料性能影响的主次排序为木质素用量PVA溶液的质量分数硫酸用量甲醛用量。     

不同型号PVA对纳米TiO2/PVA复合材料性能的影响

用硅烷偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH550)对纳米TiO₂进行改性, 将不同比例的聚乙烯醇(17-88与17-99)相混合制成胶液, 再采用直接共混法制备了纳米TiO₂/聚乙烯醇(PVA)复合材料, 并流延成膜。通过自制透水仪、 扫描电镜、 热失重分析、 拉伸强度、 耐水性能以及透明性对纳米TiO₂/PVA复合膜进行表征, 探讨不同含量的PVA 17-88对复合膜的性能影响。结果表明, PVA 17-88的质量分数为30%, 纳米TiO₂ /PVA膜厚度控制在25~30 μm, 透水量较大, 拉伸强度达到28.72 MPa, 耐水性能最佳。      

磺胺嘧啶银/聚乙烯醇水凝胶复合材料的制备及性能表征

采用e-Beam电子辐射和冻融循环相结合的方法制备了磺胺嘧啶银(SD-Ag)/聚乙烯醇(PVA)水凝胶。研究了制备工艺对PVA水凝胶的性能的影响。通过拉伸性能测试、吸水率检测、SEM和FT-IR等表征,考察了PVA浓度(占总质量5%~15%)、冻融与辐射处理等对PVA水凝胶拉伸强度、断裂伸长率、吸水性、凝胶含量和微观结构等的影响。结果表明:随着PVA浓度增大,PVA水凝胶的拉伸强度提高。当PVA浓度为15%、辐射剂量为25kGy时,单独辐射、辐射后冻融及冻融后辐射三种工艺制备的PVA水凝胶拉伸强度分别为0.023 MPa、0.048MPa、0.028MPa,吸水率分别为为95%、45%、63%,说明经冻融处理的水凝胶力学强度提高,吸水率有所下降。然后,选择适当的制备工艺并在PVA水凝胶中加入SD-Ag,考察了SD-Ag/PVA水凝胶的抑菌性能,抑菌活性测试结果显示,随着SD-Ag含量的增加,SD-Ag/PVA水凝胶的抑菌效果增强,而且其对革兰式阴性菌(大肠杆菌)的抑菌效果优于其对革兰式阳性菌(金黄色葡萄球菌)的抑菌效果。     

聚乙烯醇/纳米银薄膜的制备及其对黄骨鱼保鲜效果的研究

目的研究聚乙烯醇(PVA)/纳米银薄膜的抑菌性能,探索食品保鲜包装新方法。方法以PVA和水为基本原料,戊二醛为改性剂,用溶液流延法制备含有不同质量分数(1%,2%,3%)纳米银的PVA薄膜,分别表征其力学性能和耐水性能。将鱼肉用薄膜包裹,在4℃下贮藏,每隔3 d取样测定菌落数并进行感官分析。结果 PVA/纳米银薄膜对鱼肉有明显的抑菌作用,当纳米银添加质量分数为1%时,薄膜的拉伸强度为19.41 MPa,断裂伸长率为49%,力学性能良好;吸水率为32.2%,润湿角为55.1°,疏水性较好;与空白组相比,鱼肉货架期延长了4 d左右。结论质量分数为1%的纳米银能够增强薄膜的抑菌效果、有效维持鱼肉的感官品质,因此,在冷链运输中有很好的应用前景。     

茶多酚对壳聚糖/聚乙烯醇复合膜性能的影响

目的以茶多酚为改性剂对壳聚糖/聚乙烯醇复合膜进行共混改性,制备一种综合性能良好的绿色包装材料。方法采用溶液共混法制备不同茶多酚质量分数的壳聚糖/聚乙烯醇复合膜,并对其进行红外光谱分析,以及力学性能、水溶性、气体阻隔性、抗氧化性能的测试。结果茶多酚与壳聚糖/聚乙烯醇基质间发生了分子间相互作用,当茶多酚的质量分数为2%时复合膜的综合性能最好,拉伸强度提高了4.99%,且可保持较高的断裂伸长率,水溶性、水蒸气透过率和氧气透过率分别降低了82.43%,51.40%和72.77%,抗氧化能力增强了58.54%。结论添加适量的茶多酚能够提高壳聚糖/聚乙烯醇复合膜的力学性能和耐水性,并改善其气体阻隔性和抗氧化性能。     

氟化PVA-SiO2薄膜单面疏水性的研究与表征

目的 研究开发一种具有单面疏水性能的聚乙烯醇薄膜材料作为包装材料。方法 将质量分数为12%、醇解度为88%的PVA溶液与质量分数为5%的纳米SiO2溶液按体积比为1∶1混合并加热搅拌,通过流延干燥的方式制备PVA-SiO2薄膜。然后分别用体积分数为2.5%,5%,7.5%的十七氟癸基三甲氧基硅烷（FAS）-乙醇溶液以浸泡方式修饰薄膜的其中一面,并通过溶解性测试、接触角测试、场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）、傅里叶变换衰减全反射红外光谱测试（ATR-FTIR）等方法表征改性结果。结果 结果表明薄膜单面疏水性得到改善,改性后的薄膜在水中的溶解时间增加,且接触角均在120°以上,表明FAS起到了降低表面能的作用;FE-SEM结果显示,Si元素含量对薄膜的疏水性能有着重要影响;ATR-FTIR显示,FAS改性成功将氟原子引入到薄膜表面,且增加了硅原子的数量。其中用质量分数为5%的FAS-乙醇溶液修饰后的薄膜疏水性最好,接触角达到了126.21°。结论 与未改性薄膜相比,经FAS单面疏水改性的PVA-SiO2薄膜疏水性能得到大大提高,拓宽了PVA薄膜材料的应用领域。     

聚乙烯醇/玉米秸秆微晶纤维素复合膜的制备与性能

采用玉米秸秆微晶纤维素(CSCMC)作为增强剂,生物可降解材料聚乙烯醇(PVA)作为基体,制备了PVA/CSCMC复合膜材料,并对复合膜的结构、热稳定性能、力学性能进行了测试。结果表明,玉米秸秆微晶纤维素可增强复合膜材料的热稳定性能和力学性能。当CSCMC的质量分数为10%时增强效果最佳,与纯的PVA膜相比,复合膜的起始分解温度和最大重量损失率温度分别提高了19.25℃和17.17℃,拉伸强度提高了37.91%,断裂伸长率提高了58.93%。     

不同条件对PVA/CS复合水凝胶溶胀性能的影响

以聚乙烯醇(PVA)、壳聚糖(CS)为原料,戊二醛为交联剂,制备出PVA/CS复合水凝胶载体材料,改变PVA/CS的质量配比、交联剂含量、pH值和温度,考察了不同条件下对复合水凝胶溶胀性能的影响.结果表明,当PVA/CS质量比为3:1、交联剂体积分数为4%时所合成凝胶的溶胀性能较好;随着温度的升高,溶胀度不断减小;凝胶在酸性条件的溶胀性能远远优于碱性条件的溶胀性能.