纤维素包装薄膜性能的影响因素分析

纤维素是目前地球上最丰富的、可再生的有机资源,纤维素材料本身无毒,抗水性强,经过溶剂溶解。再生后得到纤维素膜,可能取代经久耐用的塑料薄膜。氯化锂／N,N-二甲基乙酰胺（LiCl/DMAc）能很好地溶解纤维素,得到成膜性能良好的纤维素溶液。可真正实现纤维素薄膜材料的绿色生产。但是包装材料起码应具有足够的力学强度包括拉伸强度、断裂伸长率以及阻隔性。本文从影响纤维素成薄膜的因素方面分析纤维素膜能否作为包装材料。     

小麦秸秆SE活化改性后的成膜性能

利用蒸汽闪爆对小麦秸秆进行活化．研究了处理后的麦秸秆纤维素在LiCl／DMAc体系中的溶解及成膜性能，并与其在NaOH溶液体系所成的膜进行比较。结果表明：两种溶液体系溶解机理和粘度有一定差别，所制备的膜在结晶形态、表面和截面结构以及力学性能等方面有很大不同。选择2．0MPa、20s为最佳闪爆处理条件，在LiCl／DMAc体系得到了最大拉伸强度为112MPa、断裂伸长率为6．12％的新型纤维素薄膜。     

纳米纤维素/聚乳酸复合包装薄膜的制备及表征

目的添加适量的纳米纤维素改善聚乳酸的脆性,以适应产品的包装。方法将聚乳酸(PLA)与纳米纤维素(CNFs)共混制备复合包装材料,测试该复合材料的力学性能、透光率、红外谱图,并用扫描电子显微镜(SEM)观察了复合包装材料的表面形貌。结果纳米纤维素添加到聚乳酸中增加了其力学性能,当纳米纤维素质量分数为2%时,拉伸强度和冲击强度都达到最大;随着添加CNFS比例的增大,CNFs/PLA复合薄膜材料的透光率随之降低,雾度随之升高,但是该薄膜作为包装材料对商品的可视性影响不大。结论纳米纤维素(CNFs)是具有一定长径比的纳米级线状材料,对材料的拉伸强度具有增强作用。     

浆粕种类及聚合度对纤维素包装膜结构及性能的影响

利用LiCl/DMAc为溶剂,将5种不同种类及聚合度的纤维素浆粕溶解成了铸膜液,采用相转移的方法制备了纤维素包装膜,并研究了包装膜的机械性能和结构。结果表明:同种类浆粕,纤维素膜的拉伸强度和断裂伸长率随着聚合度的增大而增大;针叶浆制备的纤维素膜的机械强度优于用阔叶浆和棉浆制备的薄膜;通过对包装膜表面结构分析可知,棉浆、阔叶浆、针叶木浆制备的纤维素包装膜的表面粗糙度值依次减小,聚合度为1 286的针叶浆纤维素膜的断面结构最致密。     

新型CO2可逆离子液体体系制备纤维素膜的结构与性能

以新型CO2可逆离子液体CO2/DBU/DMSO体系经溶解、沉积制备出纤维素膜,系统探究了沉积浴的种类、溶剂组成及溶解时间对纤维素膜结构与性能的影响。研究表明,经该体系充分溶解并水沉积得到的纤维素膜具有Ⅰ型与Ⅱ型结晶并存的结构,与原纤维素的固有结晶结构相近。所得纤维素膜具有良好的力学性能,拉伸强度达到55.9MPa,断裂伸长率为9%。因此,新型CO2可逆离子液体体系的运用,为简便易行制备性能良好的纤维素膜提供了重要的技术途径。     

溶剂法纤维素膜的制备改性与气体渗透性能

以N-甲基吗啉-N-氧化物（NMMO）为溶剂物理溶解纤维素，是纺织行业中新兴的Lyocell纤维制备过程中采用的溶解方法．本实验室创造性地借鉴此工艺。以NMMO为溶剂制备出新型纤维素膜．本文介绍了纤维素作为膜材料的优点以及溶剂法新型纤维素膜的制备、干燥、改性以及气体渗透性能等．     

影响纤维素包装膜阻隔性能的溶浆工艺参数模型研究

以聚合度为1067的阔叶浆粕为原料,采角LiCl／DMAc为溶剂,利用流延刮膜法制备具有一定透氧透湿性能的纤维素包装膜;通过均匀设计建立制膜的溶解工艺参数与纤维素膜透氧透湿系数的数学模型,并对其进行显著性验证,研究溶浆工艺对纤维素包装膜阻隔性能的影响;实验结果表明：随着活化时间的延长和溶解温度的升高,纤维素包装膜的透氧透湿系数、透氧透湿能力先降低后增大;静置时间的延长将引起纤维素膜的透氧透湿系数降低;回归方程计算得到溶解条件对纤维素膜透氧透湿性能影响呈二次关联。     

可用于包装的纤维素基电磁屏蔽材料研究进展

目的 为推动可用于包装的纤维素基电磁干扰(Electromagnetic Interference,EMI)屏蔽材料更深入的研究,综述一些具有包装材料潜质和EMI屏蔽功能的纤维素基薄膜、织物和气凝胶的最新研究进展。方法 主要介绍纤维素基薄膜、织物和气凝胶等3类EMI屏蔽材料的制备方法、EMI屏蔽性能、多功能性和在包装上应用的潜力。结果 当下纤维素基EMI屏蔽材料表现出令人满意的EMI屏蔽效能(EMI Shielding Effectiveness, EMI SE)和力学性能,有望作为包装材料。同时一些材料还显示出抗菌、隔热、抗冲击等特性,使得这些材料能在复杂的场景下应用。结论 通过合理的设计,纤维素基EMI屏蔽材料可拥有优异的EMI屏蔽性能、出色的力学性能和良好的耐用性。归因于上述优势和绿色可降解的特性,这类材料有望在未来取代传统的EMI屏蔽包装材料,然而这些材料通常需要精细的制备工艺,材料的量产和实际应用依然是亟待解决的问题。     

细菌纤维素/酚醛树脂复合透明薄膜的制备与性能

近年来石油基高分子透明薄膜的大量使用导致塑料污染问题日益严重，基于绿色环保材料制备综合性能优异的复合透明薄膜具有重要现实意义。纤维素因其绿色、环保、可再生、可持续的优点成为制备柔性复合透明材料的理想原料。本文将细菌纤维素(BC)浸渍于酚醛树脂(PF)溶液中，通过热压成型技术制备得到BC/PF复合透明薄膜，探究了酚醛树脂浓度和热压温度对BC/PF复合透明薄膜微观结构、光学性能、热稳定性、力学性能和浸润性能的影响规律。结果表明，相比于BC薄膜，BC/PF复合薄膜具有更致密的结构和更光滑的表面，透射率可达88%，力学强度、热稳定性、防水性能得到显著提高，BC/PF复合薄膜的干强度和湿强度分别是BC薄膜的2.2倍和3.4倍。本研究对于缓解塑料透明薄膜的污染和探究绿色透明薄膜的快速制备具有科学指导意义。     

纤维素增强壳聚糖/普鲁兰多糖包装材料的研究

目的研究纤维素增强壳聚糖/普鲁兰多糖包装材料的制备及性能改善。方法采用溶液流延的方法,在壳聚糖和普鲁兰多糖溶液中,加入不同比例的微晶纤维素用于增强复合薄膜的力学、阻氧及阻湿性能。通过电子显微镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)等手段对复合膜进行结构表征,并对复合材料的阻隔性能、拉伸性能进行测试。结果经过微晶纤维素增强的复合薄膜的拉伸强度以及断裂伸长率得到了很好的增强,阻隔性能也得到了提高。结论微晶纤维素对于PET/壳聚糖/普鲁兰多糖复合包装薄膜具有较好的增强效果。     

凝固浴温度对 NMMO 工艺纤维素膜性能的影响

采用 NMMO 溶解工艺,制备了可完全降解的纤维素膜,研究了凝固浴温度对纤维素膜机械强度、溶胀性、抗菌剂保留率、抑菌性能的影响。 结果表明:随着凝固浴温度的升高,纤维素膜的拉伸强度、断裂伸长率下降,且导致纤维素膜在不同食品模拟液中的溶胀度改变;同时凝固浴温度的改变,纤维素膜中百里酚的含量显著降低,从而抑菌效果也相应降低。     

纳米材料对阔叶纤维素包装膜性能影响的研究

采用NMMO法,以阔叶纤维素为原料制备纤维素膜,通过向铸膜液中添加经硅烷偶联剂KH-550改性的纳米SiO2,钛酸酯偶联剂改性的CaCO3以及载银TiO2材料制备纳米／纤维素复合膜。对制备纳米／纤维素复合膜微观结构采用原子力显微镜（AFM）和扫描电子显微镜（SEM）进行了表征,并结合力学性能和透氧性能测试分析了纳米材料结构和含量对膜综合性能的影响。结果表明：纳米材料的加入可以改善NMMO法纤维素膜的透氧性能,当改性纳米SiO2、改性纳米CaCO3和载银TiO2添加质量分数分别为2％、1％和1．5％时制备的纤维素纳米复合薄膜的综合性能达到最优。     

纳米纤维素在可降解包装材料中的应用

目的综述纳米纤维素在可降解包装材料中的应用研究。方法总结国内外纳米纤维素在包装领域的最新研究,简述纳米纤维素的制备方法与特性,详细介绍纳米纤维素在生物质薄膜材料、生物质发泡材料、缓释抗菌材料和纸张中的应用研究,以及纳米纤维素功能性材料在包装中的研究进展,并讨论纳米纤维素应用在食品包装中的安全问题。结果纳米纤维素性能优异、绿色环保,作为可降解包装材料的增强成分可以提高复合材料的力学性能和阻隔性能,并可赋予材料特殊的功能。结论纳米纤维素在包装领域有着巨大的应用潜力,利用农作物及其剩余物制备纳米纤维素拥有广阔的发展前景。     

微晶纤维素/明胶对淀粉复合薄膜性能影响研究

探究微晶纤维素/明胶对淀粉复合膜热封、力学、热稳定性能等影响,以期提升淀粉基薄膜的综合性能。以不同比例微晶纤维素/明胶(1∶9,2∶8,3∶7)做增强相,溶液浇铸法制备多组分淀粉膜—微晶纤维素/明胶/淀粉膜(MCC/GL/ST)。通过扫描电镜(SEM)、差示量热扫描(DSC)、热重分析(TG)对薄膜进行表观形貌及热稳定性分析,采用热封仪、万能材料拉力机表征薄膜力学性能、热封性能。结果表明,与微晶纤维素/淀粉膜(MCC/ST)相比,微晶纤维素/明胶(2∶8)/淀粉膜(MCC/GL/ST-2)热封强度提高了352.9%,拉伸强度提高至9.12 MPa,红外光谱分析(FT-IR)表明MCC和GL之间存在氢键相互作用;薄膜阻隔性能随明胶添加量降低而提升,DSC及TG曲线表明MCC/GL/ST-2具有良好的热稳定性,可满足热封加工性的同时保证其性能稳定。     

成膜条件对NMMO工艺纤维素膜拉伸强度的影响

以纤维素为原料,N-甲基吗啉-N-氧化物(简写NMMO)为溶剂,采用相转化法制备非对称纤维素膜.对该工艺法成膜的拉伸强度的影响因素进行了研究,以期为提高薄膜性能提供理论基础.实验结果表明:随着溶解纤维素的温度的升高,薄膜拉伸强度降低;随着刮膜时所施加的外力的增大,薄膜的拉伸强度增强;随着凝固浴温度的升高,薄膜的拉伸强度降低;随着塑化剂(甘油)浓度的增加,薄膜拉伸强度降低.     

纤维素基可降解抑菌食品包装材料的研究及应用进展

目的 对纤维素在抑菌食品包装领域的研究进行综述,分析纤维素在抑菌材料中的作用和抑菌效果.方法 归纳近几年国内外基于纤维素、纤维素衍生物以及纳米纤维素的抑菌包装材料的制备方法和抑菌效果,对纤维素基可降解抑菌食品包装的发展方向提出展望.结果 天然高分子纤维素具有优异的生物兼容性、可降解性、可再生性、无毒性等特点,已成为开发现代食品包装材料的重要资源;制备的纤维素基食品包装材料具有优异的力学性能和显著的抑菌效果,且降低了传统化石包装材料有害物质对食品安全的潜在影响.结论 纤维素基食品包装材料有望取代化石包装材料,最大程度地保障食品质量与安全,是现代食品包装产业的发展方向,具有较大前景.     

纳米纤维素-氧化石墨烯层状薄膜的制备与性能

纳米纤维素是具有可再生性、可降解性的天然高分子材料。基于氧化石墨烯优越的物理性能，采用真空抽滤方法制备纳米纤维素-氧化石墨烯高度有序层状结构以提高纳米纤维素薄膜的力学强度和疏水性能。实验结果表明，当石墨烯质量分数为4%时，纳米纤维素-氧化石墨烯层状薄膜的拉伸强度达到最大值204.4 MPa,比原始CNCs薄膜抗拉强度提升58.8%。层状薄膜的弹性模量随氧化石墨烯质量分数的增加呈现先增加后降低的趋势。通过对层状薄膜进行微观形貌分析和动态热机械性能分析验证了力学试验结果的准确性。对纳米纤维素薄膜和纳米纤维素-氧化石墨烯层状薄膜的接触角进行测定，发现由于纳米纤维素的氢键网络与氧化石墨烯表面游离羟基之间的相互作用，层状薄膜的疏水性能显著提升。     

氧化纳米纤维素增强再生纤维素全纤维素复合薄膜的制备及性能

以2,2,6,6-四甲基哌啶-氮-氧化物(TEMPO)氧化松木粉纳米纤维素(TOCNs)为增强相、α-纤维素粉制备再生纤维素(RC)为基体,采用溶胶-凝胶法制备氧化纳米纤维素增强再生纤维素(TOCNs/RC)全纤维素复合薄膜。对不同TOCNs添加量下TOCNs/RC全纤维素复合薄膜的力学性能、光学性能、氧气阻隔性能和热稳定性能进行研究,并通过FTIR、SEM、TEM、XRD和流变仪对TOCNs和TOCNs/RC全纤维素复合薄膜的结构、形貌及纤维素溶液流变性能进行表征。结果表明,TOCNs添加量对TOCNs/RC全纤维素复合薄膜的力学性能有显著影响,当TOCNs添加量(与纤维素基体的质量比)为1.0%时,TOCNs/RC全纤维素复合薄膜的拉伸强度和断裂能分别可达134.3 MPa和21.51 MJ·m?3,具有最佳的综合力学性能;TOCNs/RC全纤维素复合薄膜的透光率随TOCNs添加量的增加而下降,雾度随TOCNs添加量的增加而增大,但仍保持较高的透光率(>85%)和较低的雾度(<14%);TOCNs/RC全纤维素复合薄膜还具有优异的氧气阻隔性,TOCNs添加量为1.6%时,其透氧系数仅为1.47×10?17cm3·cm/cm2·s·Pa。TOCNs/RC全纤维素复合薄膜有优于一般塑料薄膜的拉伸强度和氧气阻隔性,并有可媲美于塑料薄膜的透明度,可作软包装复合材料的强度层和阻隔层,在绿色高性能包装材料领域具有广阔的应用前景。      

再生纤维素/TPU复合膜的制备及性能研究

采用DMAC/LiCl为溶剂,分别溶解纤维素与氨纶切片TPU,强烈机械搅拌共混均匀,以蒸馏水为凝固浴制备再生纤维素/TPU复合膜,用核磁共振1 H NMR分析谱图表征了TPU的结构特征,傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、材料万能拉伸仪对复合膜的结构及强力性能进行了测试,采用WGT-S透光仪测定了复合膜的透光率,结果表明TPU引入纤维素矩阵中,一定程度上破坏了再生纤维素膜的结晶度,大大提高了再生纤维素膜的断裂伸长率,降低了其拉伸强度,当TPU加入量为20%(质量分数),再生纤维素膜的断裂伸长率提高到65%,透光率均保持良好。     

椰叶纳米纤维素及高强度透明膜的制备与表征

目的以农业废弃物——椰子凋落叶为研究对象,提取纳米纤维素,并用其制备高强度透明薄膜。方法采用傅里叶红外光谱(FTIR)和X射线衍射(XRD),对经酸碱处理和研磨超声提取的纳米纤维素分析表征。采用扫描电镜(SEM)、UV-紫外分光光度计和万能力学实验机,对真空抽滤的薄膜的微观形貌、透光度和力学性能进行表征。结果纳米纤维素被完整地从椰子凋落叶中提取出来,结晶度达到56%。用其制备薄膜,弹性模量达到3.3 GPa,拉伸强度达到126.4 MPa,透光度达到88%。结论椰子凋落叶可作为纳米纤维素的提取对象,并可用于制备高强度透明薄膜及其他功能型包装材料。