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。     

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。     

微晶纤维素基复合材料的制备及其对亚甲基蓝的催化降解性能

以微晶纤维素(MCC)为原料,通过在其表面负载纳米氧化铜颗粒(CuO NPs),添加3-氯丙基三甲氧基硅烷(CPTES)与二乙醇胺(DEA)进行接枝反应制备CuO NPs@MCC–Si–N(OH)₂复合材料。探讨了DEA添加量对CuO NPs@MCC–Si–N(OH)₂性能的影响,表征并分析了改性微晶纤维素红外光谱、晶体结构、表面形貌和热稳定性。结果表明,CuO NPs可成功负载在MCC表面,硅烷偶联剂可提高复合材料的分散性与接枝胺基的能力,进而增强其催化活性,使硼氢化钠(NaBH₄)与亚甲基蓝(MB)氧化还原反应效率增加,快速降解MB染色剂。通过优化发现DEA用量为20wt%时制得的CuO NPs@MCC–Si–N(OH)₂催化效果最佳,CuO NPs@MCC–Si–N(OH)₂和NaBH₄的用量分别为30 mg和10 mg,处理30 mL 3 mmol/L MB溶液5 min后,MB去除率可达99.71%,五次循环性测试后,去除率为93.24%。      

绿茶提取物对聚乙烯醇/微晶纤维素薄膜性能的影响

为了研究绿茶提取物不同含量对聚乙烯醇/微晶纤维素薄膜性能的影响,通过流延法制备得到绿茶提取物不同含量的聚乙烯醇/微晶纤维素薄膜,测定分析不同含量绿茶提取物对薄膜的颜色、透明性、力学性能、疏水性能和气体阻隔性能的影响。结果表明:随着绿茶提取物含量的增加,薄膜亮度稍有变暗,颜色趋于红色、黄色;透明性显著降低;薄膜抗拉强度显著增加,断裂伸长率显著降低;薄膜的疏水性能提高,薄膜的溶胀率、持水率降低;薄膜的水蒸气透过率和氧气透过率降低。因此,绿茶提取物的加入,提高了薄膜的力学性能、疏水性和气体阻隔性,为薄膜在食品包装中的应用提供了基础。     

APTES改性羧甲基壳聚糖微球对铅离子吸附性能及机理研究

以羧甲基壳聚糖(CMCS)为基体,3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)作为改性剂,制备了用于吸附铅离子的改性羧甲基壳聚糖微球(A-CMCS)。使用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)对吸附剂的表面形貌以及化学组成及结构进行了表征。研究了初始溶液的pH值、吸附温度以及铅离子的初始浓度对A-CMCS吸附性能的影响,结果表明当pH值为5、吸附温度为303 K时吸附剂对铅离子的吸附浓度达到最大为275.2 mg/g,比未改性之前的交联微球的吸附量提升43%。并使用吸附动力学以及等温吸附模型、FT-IR和X射线光电子能谱(XPS)对吸附机理进行了探究,其结果发现A-CMCS微球对铅离子的吸附过程是一个以化学吸附为主的单分子层吸附过程,其中氨基基团在整个吸附过程的起主导作用。     

纳米ZnO/生物基尼龙612纳米复合抗菌薄膜的制备与性能

细菌滋生将缩短食品货架周期,对人体健康产生负面影响,因此开展抗菌包装膜的研究十分重要。本文采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂(KH550)改性了纳米氧化锌(ZnO),并将改性后的纳米氧化锌(mZnO)与尼龙612 (PA612)进行熔融共混制备复合材料,最终采用挤出流延制备了m-ZnO/PA612纳米复合抗菌薄膜。采用FTIR对改性前后的ZnO进行表征,证明了KH550成功接枝到ZnO上。通过SEM、DSC、TGA、平板计数法等测试手段对ZnO的分散及复合材料的结晶性能、热性能、抗菌性能进行了研究。结果表明：mZnO在PA612基体中分散良好。m-ZnO可以作为成核剂提高PA612的结晶度,m-ZnO的含量为2wt%时,其结晶度提高了4.1%。m-ZnO对PA612有增强作用,m-ZnO的添加量为2wt%时,m-ZnO/PA612纳米复合薄膜的拉伸强度较纯PA612提高了15%。m-ZnO的存在赋予了PA612抗菌性能,m-ZnO/PA612纳米复合薄膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有很好的抗菌效果,且随着m-ZnO含量的增大,抗菌率增大,m-ZnO的质量分数为4wt%时,对大肠杆菌的抗菌...     

淀粉/微晶纤维素填充聚氨酯泡沫塑料的制备与力学性能

利用模塑成型方法,在聚氨酯泡沫塑料中引入了淀粉和微晶纤维素两种易于生物降解的填料,制备了不同淀粉和微晶纤维素填充量的聚氨酯泡沫塑料,并研究了填料种类和用量对聚氨酯泡沫塑料力学性能的影响.确定了填料在聚氨酯泡沫塑料中的最大填充量,并发现填料的加入使得硬质聚氨酯泡沫塑料(RPUF)的冲击强度下降,当两种填料含量为40份时,RPUF的压缩强度均达到最大值;使得半硬质聚氨酯泡沫塑料(SRPUF)的拉伸强度升高;当两种填料含量为30份时,SRPUF的拉伸强度均达到最大值;淀粉和微晶纤维素含量分别为20份和10份时,两种SRPUF的断裂伸长率达到最大值.     

γ-氯丙基三乙氧基硅烷对SiO_2-AgCl复合溶胶凝胶薄膜性能的影响

以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体经γ-氯丙基三乙氧基硅烷(CPTES)改性后制备硅溶胶,与以醇盐硝酸银(AgNO3)为前驱体制备的AgCl溶胶共混后形成复合溶胶,采用浸渍提拉法涂覆于PET基片表面形成SiO2-AgCl复合薄膜,采用SEM、FTIR、机械折叠、接触角测试、烘干质量法、贴膜法研究硅烷偶联剂含量对溶胶-凝胶成膜过程、成膜特性等的影响。结果表明,当摩尔比n(CPTES)∶n(TEOS)=1时可获得表面光滑膜厚均匀,具有良好膜基结合力、疏水性能、耐水性能及抗菌性能的SiO2-AgCl复合薄膜。     

3-氨丙基三乙氧基硅烷对多壁碳纳米管的化学修饰研究

先用混酸体系(浓硫酸/浓硝酸体积比为3:1)对多壁碳纳米管进行了氧化处理,再利用氧化处理后多壁碳纳米管表面生成的羟基与3-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂(KH550)进行反应,制备了表面有机修饰的多壁碳纳米管。对比了未经改性的原始多壁碳纳米管、混酸处理过的多壁碳纳米管以及经过表面有机修饰的多壁碳纳米管在水中的分散性能。采用红外光谱、透射电镜、拉曼光谱等对化学修饰前后的各种多壁碳纳米管进行了表征和分析。结果表明,硅烷偶联剂KH550已成功地接到多壁碳纳米管上。硅烷化后的多壁碳纳米管保持碳纳米管的结构不变,在水中基本呈现分散状态并可稳定放置20天以上。     

微晶纤维素的表面改性对己内酰胺聚合的复合材料性能的影响

利用2,4-甲苯异氰酸酯(TDI)对微晶纤维素(MCC)进行改性,将改性前后的纤维素(MCC和TMCC)分散到己内酰胺(CL)中并利用CL阴离子开环聚合制备得到MCC/PA6和TMCC/PA6复合材料,研究TDI对MCC表面改性对复合材料的影响。扫描电子显微镜和傅立叶红外光谱结果表明TDI和MCC表面发生了接枝反应。比较复合材料中CL的转化率,发现TMCC/PA6复合材料中CL的转化率比MCC/PA6复合材料中CL的转化率高;测试复合材料中PA6和纯PA6的分子量,结果表明TMCC/PA6复合材料中PA6的分子量明显高于MCC/PA6复合材料中PA6的分子量;测试MCC、TMCC含量为1%(质量分数)的复合材料与纯PA6在250℃的剪切粘度,发现复合材料在250℃下剪切粘度在低频下均比PA6高,且前者最高,高频时两者趋向一致。     

氧化微晶纤维素交联壳聚糖复合膜的制备及性能

目的 制备氧化微晶纤维素交联壳聚糖复合膜,并探索交联改性对壳聚糖复合薄膜性能的影响。方法 首先采用高碘酸钠氧化法对微晶纤维素进行氧化处理,制备氧化微晶纤维素,再通过溶液共混流延法制备不同质量分数(0%、1%、3%、5%、7%、9%)的氧化微晶纤维素交联壳聚糖复合薄膜。通过对复合薄膜组分、形貌、力学性能、光学性能、热稳定性及阻隔性能的表征,考察不同含量的氧化微晶纤维素对壳聚糖薄膜各性能的影响。结果 氧化微晶纤维素表面的醛基能与壳聚糖中的氨基发生交联反应,氧化微晶纤维素的加入可以改善壳聚糖薄膜的拉伸强度和断裂伸长率,复合薄膜的拉伸强度和断裂伸长率最大分别达到了43.07 MPa和19.42%;随着氧化微晶纤维素含量的增大,复合薄膜的紫外屏蔽性能增强,水蒸气透过系数增高,但热稳定性未见明显变化。结论 采用氧化微晶纤维素交联改性壳聚糖可以有效改善壳聚糖薄膜的力学性能和紫外屏蔽性能,有助于进一步扩大其包装应用范围。     

羧甲基纤维素复合膜的研究现状

目的介绍羧甲基纤维素与淀粉、海藻酸钠、明胶、纳米纤维素、壳聚糖和其他材料制备复合膜在国内外的研究进展,以及该类具有抑菌性能的食品包装复合膜的最新研究进展,为羧甲基纤维素复合膜的研究提供一定的思路和依据。方法总结该方向研究中不同材料的最佳添加量对羧甲基纤维素复合膜性能的提升情况,及一些复合膜添加不同的有机抑菌剂或无机抑菌剂后抑菌性能的提升情况和对一些食品的保鲜效果。结论羧甲基纤维素复合膜具有较大的应用潜力,添加一些材料后具有抑菌活性,该类复合膜在食品保鲜方面具有一定的应用价值。     

微晶纤维素改性大豆蛋白胶黏剂的黏结性能及热压工艺的研究

应用微晶纤维素和尿素溶液对大豆分离蛋白进行改性,得到了一系列大豆蛋白胶黏剂,考察了微晶纤维素含量、尿素浓度对胶黏剂胶黏强度的影响;进一步优化了胶黏剂的热压条件。实验结果表明:微晶纤维素改性大豆蛋白胶黏剂(MSP)的胶黏强度比未改性大豆蛋白胶黏剂的大,微晶纤维素含量对改性大豆蛋白胶黏剂胶黏强度的影响存在一个最佳值;微晶纤维素和尿素共同改性大豆蛋白胶黏剂相比仅有微晶纤维素改性的大豆蛋白胶黏剂,其胶黏强度进一步提高。研究MSP热压条件发现,其最佳热压条件为:热压温度100℃;热压压力2 MPa;热压时间10 min。     

微晶纤维素的活化对其溶解性能的影响

用胺活化、水活化与超声波活化分别处理了微晶纤维素(MCC)。研究了活化前后微晶纤维素在氢氧化钠-尿素-硫脲中的溶解时间、聚合度、溶解度、纤维表面形态、结晶度以及对分子氢键的影响。结果表明,超声波活化较其他2种活化方法效果更好,且处理功率为60%～99%、处理时间在60～120min内更有利于改善微晶纤维素的溶解性能。     

Deformation and Mechanical Characteristics of Compacted Binary Mixtures of Plastic (Microcrystalline Cellulose), Elastic (Sodium Starch Glycolate), and Brittle (Lactose Monohydrate) Pharmaceutical Excipients

This work studies the tensile strength, coherence, elastic, and plastic energy of single and bi-component compacted tablets consisting of (i) microcrystalline cellulose (MCC) PH 102 as a plastic material, (ii) (SSG) as an elastic material, and (iii) alpha lactose monohydrate as a brittle material by direct compression. Compacted tablets were studied with various mass ratios formed at an ultimate compaction stress of 150 MPa. The loading and unloading stages of the compaction process for the single and binary tablets were evaluated based on the energies derived from the force-displacement data obtained. The resulting tablet quality was measured in terms of the tensile strength. Material that exhibit predominantly plastic deformation (MCC) shows a dominant property over elastically deforming sodium starch glycolate (SSG) and brittle (lactose) materials during the loading and unloading stages of the compaction process. In conclusion, the tensile strength of the formed tablets depends directly on the plastic energy and indirectly on the elastic energy and is negatively affected by the presence of a brittle material.     

淀粉丙烯酰化对ALS-g-PMA接枝效率及膜性能的影响

在淀粉与丙烯酸甲酯(MA)接枝共聚合反应前,通过对淀粉进行丙烯酰化预处理,以提高接枝共聚合反应的接枝效率,同时探究了这种预处理方法对于淀粉膜力学性能及淀粉对聚酯纤维粘合性能的影响。结果表明,当丙烯酰氧基淀粉(ALS)的取代度在0.005～0.036范围内时,接枝共聚合反应的接枝效率提高了10%～27%,淀粉膜的力学性能及接枝淀粉对聚酯纤维的粘合性能也随之获得明显改善。综合考虑实验结果后,ALS的取代度应以0.012～0.022为宜。     

乳清蛋白添加量对交联羧甲基玉米淀粉可食膜阻隔性能的影响

以交联羧甲基玉米淀粉(CCMS)为原料,辅以增强剂、增塑剂、脱泡剂及脱膜剂等,通过流延方法制备了交联羧甲基玉米淀粉/乳清蛋白可食性复合包装膜。实验考察了乳清蛋白粉的添加量对交联羧甲基玉米淀粉可食性膜阻隔性能的影响。结果表明:乳清蛋白添加量为15%(质量分数)时,可食性复合膜的阻隔性最好,其透氧系数为0.312×10-15cm3.cm/(m2.s.Pa),水蒸气透过系数为2.89 g.mm/(m2.d.kPa),吸水稳定性好。     

纳米纤维素晶须/明胶复合膜的制备与结构及性能

明胶作为一种生物质材料,具有良好的成膜性能、阻氧性能。然而,明胶韧性差,遇水易溶胀等缺点在很大程度上限制其应用。文中以明胶为基体,纤维素晶须(CW)作为分散相,制备纳米纤维素/明胶生物基复合膜。采用透射电镜、扫描电镜、紫外分光光度计、溶胀及力学性能测试研究复合膜的结构与性能。结果表明,当晶须加入量为15%时,复合膜的溶胀度降低为纯明胶膜的1/4,表明纤维素晶须可改善明胶膜在水中的稳定性;当纤维素晶须含量为9%左右,不仅能改善明胶基体韧性,还提高了明胶基体的强度。     

纤维素／二氧化锆复合球形纤维素的制备与性能

采用反相悬浮再生法,将超细二氧化锆(ZrO2)包埋于纤维素骨架中制备了一种新型的复合球形纤维素。通过正交实验确定出最优制备工艺:每2 g纤维素硫酸单酯(CS),ZrO2掺杂量为0.15 g,环氧氯丙烷用量6 mL,加碱量为9 mL(5 mol/L NaOH),交联活化时间为5 h和搅拌速度2000 r/min。结果表明:该法制备的复合球形纤维素的含水率为82%,粒径主要分布在90μm~200μm,球形度好,比表面积大(159.4 m2/g),耐酸碱度高;同时发现,超细ZrO2颗粒的掺入不仅有利于基质的活化,活化后环氧基含量达0.83 mmol/g,而且能够有效抑制基质的溶胀性,增强力学强度。