水蒸汽在软包装薄膜中的传递行为

在不同温度和相对湿度(RH)条件下,对代表不同亲水性能的三种常见软包装膜——聚乙烯(PE)膜、聚乙烯醇(PVA)膜、大豆分离蛋白(SPI)膜的水蒸汽透过率(WVTR)进行了一系列测定,并在此基础上计算了其水蒸汽透过系数(WVP)。实验结果表明,随温度升高,三种膜的WVTR均呈指数上升趋势。湿度对三种膜WVTR的影响表现出一定差异,对PVA膜和SPI膜,其WVTR与RH之间满足指数方程y=A*exp(x/B)+C,而PE膜的WVTR与RH间表现为线性关系。PVA膜和SPI膜的WVP受湿度影响大于温度对其影响,相反,PE膜的WVP受温度影响程度显著于环境湿度。     

磺化聚芳醚酮砜/PVA复合质子交换膜的制备与性能

为了进一步提高质子交换膜在中高温时的质子导电率,文中以高磺化度的磺化聚芳醚酮砜(SPAEKS)和聚乙烯醇(PVA)为原料,通过溶液共混法制备了PVA不同含量的磺化聚芳醚酮砜/PVA复合膜。通过对复合膜的性能测试发现,PVA的引入提高了膜的热稳定性、吸水率和保水能力。而且SPAEKS/PVA复合膜的质子传导率高于SPAEKS膜,在80℃时,复合膜的质子传导率都在0.07 S/cm以上,能够满足中高温质子交换膜燃料电池的使用要求。     

基于二乙醇胺/PVA的选择性渗透膜制备及表征

目的制备一种二乙醇胺/聚乙烯醇(PVA)涂覆于低密度聚乙烯的选择性渗透膜,并对其性能进行研究。方法以硅藻土为添加剂、低密度聚乙烯(LDPE)为基膜,以二乙醇胺为胺基载体的复合聚乙烯醇为涂层,通过将涂膜液涂覆在低密度聚乙烯膜上制备新型选择性渗透膜,并研究二乙醇胺载体选择性渗透膜的气体选择性透过性能、二乙醇胺载体对渗透膜结构与性能的影响。结果试验制备的基于二乙醇胺/PVA的选择性渗透膜的CO_2和O_2的渗透系数比值最高可达5.13。结论所制备薄膜提高了CO_2气体渗透率,CO_2和O_2的气体选择性系数。随着二乙醇胺载体含量的增加,复合膜拉伸强度变化不显著,断裂伸长率随着胺基载体含量的增大略有上升。     

预测相融共混膜氧气透过率的分形渝渗模型

目的 预测相融体系共混膜氧气透过率,为高阻氧共混膜的生产和设计提供理论依据.方法 应用分形与渝渗理论提出一种氧气透过率预测模型,该模型能够在高阻氧材料体积分数条件下更准确地估算相融体系共混膜的氧气透过率.以聚酯/聚萘二甲酸乙二醇酯(PET/PEN)共混膜为例,通过扫描电镜分析共混膜微观形貌,确定PET/PEN共混膜中氧气渗透维数,并根据渗透维数结合文中提出的预测模型计算PET/PEN共混膜氧气透过率,最后通过实验数据验证该模型的有效性.结果 氧气在PET/PEN混合膜中的渗透可以简化为二维渗透.在低PEN体积分数条件下,现有模型和文中提出的预测模型均与实验结果高度吻合.该模型在高PEN体积分数条件下展现出了现有其他模型所没有的曲线趋势,能够更准确地描述高阻氧材料在共混膜体系中对氧气的阻隔作用.结论 文中提出的预测模型能够用于预测相融体系共混膜的氧气透过率.     

硬脂酸改性聚乙烯醇/纳米纤维素复合阻隔涂料的制备

目的 为了以安全环保的方式提高聚乙烯醇(PVA)阻水阻气性,制备高阻隔PVA涂料,提高PVA的性能与应用范围。方法 在聚乙烯醇中填充纳米纤维素(Cellulose Nanofiber,CNF),并在此基础上添加硬脂酸进行耐水改性,探究对阻隔性能的影响,利用傅里叶红外光谱,X射线衍射,氧气、水蒸气透过率测试仪对其进行结构性能表征。结果 硬脂酸与PVA的酯化反应可以提高涂层的耐水性,PVA与CNF间能产生氢键,提高涂层结晶性能与阻隔性能,适量的硬脂酸的加入未降低CNF的结晶度,只降低了PVA的结晶性能,硬脂酸添加量为16%时涂层水蒸气透过率达到最低2.2 g/(m².d),氧气透过率达到1.3 cm³/(m².d)。结论 利用CNF填充与硬脂酸酯化协同改性制备的PVA阻隔涂料具有较高的阻隔性能,使其在阻隔涂层方面具有广阔的应用前景。     

PVA/Mg（NO3）2复合膜的制备及性能

采用溶液成膜的方法制备了不同Mg(NO3)2含量的聚乙烯醇(PVA)/Mg(NO3)2复合薄膜。考察了PVA/Mg(NO3)2复合薄膜在相对湿度为54%时的含水量。采用X射线衍射(XRD),差示扫描量热(DSC),动态力学性能(DMA)和力学性能测试方法研究了Mg(NO3)2对PVA膜的结构和性能的影响。结果表明,Mg(NO3)2与PVA的相容性非常好,所制备的PVA/Mg(NO3)2复合膜的透明性好。Mg(NO3)2的加入能显著破坏PVA中的氢键作用,增加PVA膜中的水含量,降低PVA的结晶度,使复合膜的玻璃化温度明显降低。拉伸实验表明,PVA/Mg(NO3)2具有比纯PVA膜更低的拉伸强度和更高的断裂伸长率。     

淀粉/壳聚糖/聚乙烯醇/明胶共混膜的制备及表征

制备了淀粉(CST)/壳聚糖(CS)/聚乙烯醇(PVA)/明胶(GEL)共混膜,测定了其透光性、透水汽性、吸水性及保水性;通过红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)表征了聚乙烯醇-壳聚糖(PVA-CS)、聚乙烯醇-明胶(PVA-GEL)、聚乙烯醇-淀粉(PVA-CST)共混膜的特性。结果表明,PVA、CS、GEL与CST之间具有较强的相互作用。CS、GEL和CST的加入使PVA的结晶度降低。当CS/PVA/GEL/CST质量比为2/2/1/5%时,透光率最大,为86.7%;当CS/PVA/GEL/CST质量比为2/2/1/25%时,透水汽率最大,为1317.921g/m2;当CS/PVA/GEL/CST质量比为2/2/1/25%时,吸水率最大,为971.1%;当CS/PVA/GEL/CST质量比为3/1/1/5%时,保水率最大,为1168.9%。     

聚苯胺/聚乙烯醇复合膜的性能研究

采用聚乙烯醇为基质材料制备了聚苯胺/聚乙烯醇(PANI/PVA)复合膜,讨论了PANI与PVA质量比、膜干燥温度对复合膜性能的影响,并对PVA膜、HCl掺杂PANI膜以及PANI/PVA复合膜的拉伸断裂强度、断裂伸长率、电导率以及热稳定性作了比较。结果表明:PVA膜的拉伸断裂强度、断裂伸长率最强,但是电导率最小;PANI/PVA复合膜电导率最大,其拉伸断裂强度、断裂伸长率比未加PVA的HCl掺杂PANI膜都得到了大大提高。在180℃之前,PVA膜最稳定,HCl掺杂PANI膜稳定性最差;在260℃之后,HCl掺杂PANI膜最稳定,PVA膜稳定性最差。     

聚乙烯醇-聚丙烯酸共混膜的阻醇及质子导电性能研究

针对目前直接甲醇燃料电池 (DMFC)中普遍使用的Nafion系列全氟磺酸膜存在的甲醇穿透问题 ,制备了在渗透蒸发醇 -水分离领域有良好分离效果的聚乙烯醇 (PVA)和聚乙烯醇 -聚丙烯酸 (PVA -PAA)共混膜并研究了其阻醇和质子导电性能 .与Nafion1 1 7膜相比 ,PVA膜和PVA -PAA共混膜的阻醇性能有明显提高 ,其导电能力虽很大程度上依赖于外加电解质溶液 ,但PAA的混入使PVA膜材料的导电性能有了很大改善     

大气压介质阻挡放电等离子体辅助原子层沉积氧化铝阻隔膜

为了研究纳米氧化铝对双向拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(BOPET)阻隔性能的影响,利用自行设计加工的大气压介质阻挡放电(DBD)等离子辅助原子层沉积(PAALD)设备,使用三甲基铝(TMA)和氧气等离子体(O²)在厚度为120 μm的BOPET上生长氧化铝(Al₂O₃)无机层。采用椭圆偏振仪、原子力显微镜、红外光谱仪、X射线光电子能谱分析和透湿仪等分别对氧化铝薄膜的厚度、表面形貌、成分和水蒸气透过率等进行测量和表征。结果表明,大气压DBD等离子体辅助沉积 Al₂O₃薄膜具有ALD生长特性,生长速率为0.27 nm/周期,高于在低压下由等离子体辅助ALD沉积的Al₂O₃的生长速率;生长的氧化铝薄膜结构致密、表面粗糙度小,薄膜成分较纯;其水蒸气透过率(WVTR)由PET原膜的3.17 g/(m²·d)低至0.05 g/(m²·d)。     

纳米蒙脱土负载茶多酚改性聚乙烯醇膜的制备及性能表征

目的 利用负载有茶多酚（TP）的蒙脱土（MMT）对聚乙烯醇（PVA）改性制备出PVA复合膜,以期改善纯PVA膜的综合性能,从而替代传统包装膜。方法 利用溶液流延法制备不同茶多酚（TP）质量分数的PVA/MMT复合膜（MMT添加量为PVA质量的3.0%）,测试其耐水性能、力学性能、水蒸气阻隔性能及抗氧化性能等。结果 当茶多酚质量分数为3.0%时,其溶胀率、溶解质量损失率分别约为532%和12.3%,水蒸气透过率系数约为1.0×10?10 g?m/(m2?Pa?s);抗张强度相对于PVA/MMT复合膜增强了约26%,断裂伸长率下降明显;PVA/MMT/TP复合膜的DPPH自由基清除率达到了65.5%。结论 采用蒙脱土负载茶多酚可有效改性PVA基复合膜。     

丝胶/PVA/玉米淀粉共混凝胶膜的制备及其体外降解调控研究

废弃蚕茧中提取并制得易溶性丝胶蛋白(SS)粉末,玉米淀粉(MS)作填充剂,与PVA经水相共混和反复冻融制备了不同配比SS/PVA/MS复合凝胶膜。经红外检测对其结构进行了确认;分别以去离子水和模拟体液(SBF)为介质,考察了SS/PVA质量比及MS含量对膜材料力学性能、溶胀性和降解性的影响。结果显示SS/PVA质量比为3/7,MS含量为18%时,膜的断裂伸长率为最优,拉伸强度可达到较优水平,而通过对MS含量和SS/PVA质量比的调整,可以达到调节复合膜降解速率的目的。     

聚乙烯醇/胺化碱木质素发泡材料的制备与性能

为缓解工业废水中金属离子和染料造成的环境压力,增加碱木质素的利用率,将碱木质素进行胺化改性后引入到聚乙烯醇缩甲醛中制备聚乙烯醇/胺化碱木质素发泡材料(PAFM),并对其吸附性能和絮凝性能进行测定,采用傅里叶变换红外光谱、扫描电镜和热重分析对其表征。结果表明,聚乙烯醇(PVA)5 g,甲醛4 m L,硫酸4 m L,胺化碱木质素15%,交联温度120℃,PAFM对Cu2+的吸附性能好。傅里叶变换红外光谱显示,碱木质素得到胺化改性,并成功与PVA反应生成PAFM;PAFM的含氮量为1.20%,较聚乙烯醇/碱木质素发泡材料(PLFM)增加了1.02%;SEM显示发泡材料具有很好的孔隙结构;热重分析显示,PAFM具有更好的耐热性。对Cu2+的吸附性能在12 h时达到饱和,其吸附等温线满足V型吸附等温线模型;PAFM添加量为3 g/L时,酸性条件下的絮凝性能更好,对溶液的脱色率达到73.52%。     

不同抗氧化剂对聚乙烯醇复合膜性能的影响

目的利用不同水溶性及脂溶性抗氧化剂对聚乙烯醇(PVA)进行改性,以期在改善复合膜综合性能的基础上,重点提升其抗氧化能力。方法以茶多酚、柠檬酸、BHT和维生素E为变量,甘油/聚乙烯醇为基底,研究不同水溶性及脂溶性抗氧化剂对复合膜形貌、力学性能、透光性、耐水性能及抗氧化能力的影响。结果加入适量的抗氧化剂后,薄膜各项性能均有所增强。其中,茶多酚/聚乙烯醇复合膜的力学性能最优,茶多酚(1.5%)/PVA复合膜的拉伸强度可达47.85 MPa,断裂伸长率为375.69%。该复合膜显著提高了紫外线的吸收率,同时73.93%的自由基清除率为研究薄膜中最高。结论采用茶多酚改性聚乙烯醇,不仅可提升复合膜的包装强度,增强其耐水性能,更能增强抗氧化能力,为食品保鲜提供了良好思路。     

聚乙烯醇/纳米二氧化硅复合薄膜的制备及性能

采用改性纳米二氧化硅,利用熔融挤出法制备出聚乙烯醇/纳米二氧化硅复合薄膜,考察了纳米二氧化硅粉体对复合薄膜综合性能的影响。结果表明,改性纳米二氧化硅粉体在聚乙烯醇薄膜中分散均匀,纳米二氧化硅粉体的加入可使聚乙烯醇薄膜的熔融温度降低10℃左右,热分解温度提高30℃,断裂伸长率提高为原来的142%,耐水性提高为原来的2.4倍,且当纳米二氧化硅粉体的添加量在0.3%以上时,聚乙烯醇薄膜材料在200 nm~280 nm波长范围内的紫外线透过率均为零。     

短纤维复合聚乙烯醇水凝胶的力学性能

研究了PVA短纤维复合PVA水凝胶的制备以及影响其力学性能的因素,包括二甲基亚砜(DM-SO)/水混合溶剂和纯水溶剂两种体系。凝胶采用低温冷冻-高温解冻循环方法制备。在加入少量PVA短纤维后,材料强度降低,随着纤维添加量的增加,凝胶的强度提高。当PVA短纤维添加量超过临界含量时,复合凝胶强度高于凝胶基体强度。     

PET片材印刷UV墨耐紫外老化性研究

目的 为制备性能良好和绿色环保的聚乙烯醇薄膜提供一定的理论依据。方法 分类介绍壳聚糖、纳米纤维素、可降解塑料、蛋白质等生物质材料增强聚乙烯醇薄膜及其在食品包装领域的研究现状。 结果 虽然通过与不同的生物质材料共混改性,可获得性能较为优良的聚乙烯醇薄膜,且用作食品包装时,具有抗菌与抗氧化、智能标签和整体保鲜的效果,但成本问题制约了实际生产。结论 利用生物质材料可以增强聚乙烯醇薄膜的综合性能,在食品包装领域有较好的发展前景。     

聚乙烯醇成膜性及影响因素研究

以聚乙烯醇为主要成膜物质,通过单因素试验研究了聚乙烯醇质量分数、干燥温度、增塑剂、乳化剂、增强剂、脱膜剂对聚乙烯醇流延涂布成膜的影响.试验结果表明,聚乙烯醇水溶性薄膜适宜的工艺参数为:聚乙烯醇质量分数12.0%,甘油质量分数2.0%,吐温80质量分数1.0%,可溶性淀粉质量分数1.0%,二甲基硅油质量分数0.8%,80～90℃干燥20min.     

复配增塑剂对聚乙烯醇薄膜性能的影响

以尿素/三乙醇胺为复配增塑剂,利用溶液共混法制备了改性PVA薄膜,通过FT-IR研究了尿素/三乙醇胺复配增塑剂与PVA间的相互作用,采用XRD,TGA,DSC表征了增塑改性PVA的结晶性能和热性能,同时分析了复配增塑剂的加入对PVA薄膜力学性能、透光性能、耐水性能的影响。实验结果表明,复配增塑剂的加入破坏了PVA分子中的氢键作用,降低了PVA的结晶度和熔点温度,热分解温度基本不变;随着复配增塑剂含量的增加,增塑改性后的PVA薄膜抗拉强度下降、断裂伸长率增加,透光性增加,溶胀率下降,溶失率增加。