挤出吹塑法制作光能触发式变色薄膜及其性能的研究

光能触发式变色薄膜是一种新的材料,被运用到各种领域。实验以聚乙烯(PE) 为母料,光变绿荧光粉为变色剂,通过挤出吹塑法来制作成膜。通过对成膜力学性能、光学性能和变色性能的研究得知,当IV区温度为188 ℃,聚乙烯(PE)最佳的熔融温度,光变绿荧光粉与聚乙烯的质量比为1 :100 时,成膜的变色性能最佳,变色灵敏度最高。     

热能触发式变色薄膜研制和性能的研究

热能触发式变色薄膜是一种新的功能型材料,可以用于各个领域。 在前人研究的基础上,对热能触发式变色薄膜进行了研制以及性能研究,以高分子树脂 PVA 为母液,在研制过程中加入甘油、甲基纤维素、吐温 80、变色剂和氯化铵。 研究发现,当吐温 80 体积分数为 0. 2% ,甘油体积分数为 0. 9% ,甲基纤维素质量分数为0. 25% ,变色剂质量分数为 1% ,氯化铵质量分数为 0. 14% 时,效果最优,热能触发式变色薄膜的各种性能最好。     

层层自组装法制备光敏变色复合薄膜及其性能表征

采用层层自组装法成功制备了以光敏变色材料和聚乙烯醇(PVA)为基质的光敏变色复合薄膜。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)分别表征了光敏变色复合薄膜的化学组成和横断面形貌;研究了复合薄膜在紫外光照射下的光敏变色性能;用万能力学试验机和热重分析(TGA)分别检测了复合薄膜的力学性能和热稳定性能。结果表明:光敏变色材料与聚乙烯醇通过氢键结合形成光敏变色复合薄膜;SEM分析表明,光敏变色复合薄膜是典型的"三明治"结构;随着光敏变色材料浓度的增加,复合薄膜在紫外光照射下的总色度指数(ΔE*)呈现递增趋势;光敏变色复合薄膜的拉伸强度随光敏变色材料浓度的增加先增加后降低;复合薄膜的断裂伸长率随光敏变色材料的增加逐渐降低;TGA分析表明,光敏变色复合薄膜的热稳定性介于聚乙烯醇膜与光敏变色物质之间。     

天然抗氧化羟丙基甲基纤维素水溶性包装薄膜

将竹叶抗氧化剂(AOB)添加到羟丙基甲基纤维素(HPMC)制膜液中,采用流延法制得具有抗氧化性能的AOB/HPMC复合水溶性包装薄膜。并通过红外吸收光谱、X射线衍射、热重分析等对复合薄膜的官能团变化、结晶情况等进行了表征,测定了样品薄膜的透光率和雾度,利用DPPH自由基清除实验分析了薄膜的抗氧化性能。研究了AOB的添加量对复合包装薄膜的抗氧化性能、水溶性、力学性能和光学性能的影响。实验结果表明:AOB的添加没有破坏HPMC本身的基团,仅扰乱了分子链的排列,导致AOB/HPMC复合薄膜的结晶度下降,热分解温度提高,热稳定性能加强,具有抗氧化性的功能特性;且随着AOB添加量的不断增加,复合水溶性包装薄膜的水溶性不断提高,力学性能和光学性能有所下降,但下降幅度不大,抗氧化性能先增大后降低,当AOB的添加质量分数为0.03%时,复合薄膜对DPPH自由基的清除率达最大值,为89.34%。     

天然抗氧化羟丙基甲基纤维素水溶性包装薄膜

将竹叶抗氧化剂(AOB)添加到羟丙基甲基纤维素(HPMC)制膜液中,采用流延法制得具有抗氧化性能的AOB/HPMC复合水溶性包装薄膜。而且通过红外吸收光谱、X射线衍射、热重分析等对复合薄膜的官能团变化、结晶情况等进行了表征,测定了样品薄膜的透光率和雾度,利用DPPH自由基清除实验分析了薄膜的抗氧化性能。研究了AOB的添加量对复合包装薄膜的抗氧化性能、水溶性、力学性能和光学性能的影响。实验结果表明:AOB的添加没有破坏HPMC本身的基团,仅扰乱了分子链的排列,导致AOB/HPMC复合薄膜的结晶度下降,热分解温度提高,热稳定性能加强,具有抗氧化性的功能特性;且随着AOB添加量的不断增加,复合水溶性包装薄膜的水溶性不断提高,力学性能和光学性能有所下降,但下降幅度不大,抗氧化性能先增大后降低,当AOB的添加质量分数为0.03%时,复合薄膜对DPPH自由基的清除率达最大值,为89.34%。     

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。     

聚乙烯醇/橘皮果胶/阿魏酸复合包装膜的制备及性能研究

目的 为开发一种具有抗氧化活性和紫外屏蔽性的聚乙烯醇复合包装薄膜,从橘皮中提取果胶,探索聚乙烯醇/橘皮果胶/阿魏酸复合膜的性能。方法 首先用柠檬酸提取橘皮中的果胶,然后以阿魏酸为交联剂,用溶液共混浇筑法制备聚乙烯醇/橘皮果胶/阿魏酸复合薄膜。通过对复合薄膜结构、形貌、热性能、耐水性能、光学性能、力学性能、抗氧化性能的表征,考察不同含量的阿魏酸对复合薄膜的影响。结果 果胶羧基与聚乙烯醇羟基形成酯键,阿魏酸与聚合物形成酯键与氢键,薄膜具有较好的热稳定性和紫外屏蔽能力,加入阿魏酸后薄膜的耐水性能显著提升,拉伸强度和抗氧化活性显著增加。其中,当阿魏酸质量分数为5%时薄膜水溶性降低了38.89%,耐水性能最佳。结论 阿魏酸的加入提高了聚乙烯醇复合薄膜的耐水性能,薄膜具有良好的紫外屏蔽能力和抗氧化活性,是一种十分具有潜力的可持续包装材料。     

热带水果的能量触发式示温标签薄膜研究

目的热带水果由于其特殊的生理特点不能像普通蔬果一样进行低温贮藏,极易由于高温导致果体的腐烂变质,能量触发式变色薄膜是一种新型的功能型材料,新型的示温标签可以警示不合适的贮藏温度,达到延长热带水果保鲜期的作用。方法通过在聚乙烯醇(PVA)母胶中加入助剂,采用基板成膜制得能量触发式标签薄膜,并研究了温度、变色剂浓度、薄膜厚度、吐温80含量对标签性能的影响。结果实验的影响显著性大小依次为变色剂质量分数、薄膜厚度、温度、吐温80含量。结论45℃下向原有配料中加入质量分数为2%的变色剂、0.2%的吐温80母液制备平均厚度为0.09 mm的样本变色标签膜,各项性能达到最佳。     

基于黄芩/大黄提取液的聚乙烯醇薄膜制备及其对圣女果的保鲜效果

为了延长圣女果采摘后的保质期,以聚乙烯醇(PVA)为成膜基材,向其中添加具有抗氧化和阻隔紫外线能力的黄芩和大黄提取液,采用流延法制备了PVA复合薄膜,并对薄膜的力学性能、光学性能、阻湿性、DPPH自由基清除能力、阻隔紫外线能力等性能进行表征。综合分析,分别选取PVA薄膜、40%黄芩/PVA复合膜、20%大黄/PVA复合膜和20%黄芩/20%大黄/PVA复合膜4种薄膜对圣女果进行包装。从圣女果的感官评价、失重率、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、维生素C含量等测试结果可知,与未包装的对照组相比,由PVA复合膜包覆的圣女果品质明显提升,其中20%黄芩/20%大黄/PVA复合膜保鲜效果最好。此研究不仅能扩展中草药的应用范围,而且为圣女果保鲜提供了更多途径和方法。     

氧化石墨烯/纳米纤维素复合薄膜的制备及表征

目的 热带水果由于其特殊的生理特点不能像普通蔬果一样进行低温贮藏,极易由于高温导致果体的腐烂变质,能量触发式变色薄膜是一种新型的功能型材料,新型的示温标签可以警示不合适的贮藏温度,达到延长热带水果保鲜期的作用。 方法 通过在聚乙烯醇( PVA) 母胶中加入助剂,采用基板成膜制得能量触发式标签薄膜,并研究了温度、变色剂浓度、薄膜厚度、吐温 80 含量对标签性能的影响。 结果 实验的影响显著性大小依次为变色剂质量分数、薄膜厚度、温度、吐温 80 含量。 结论摇45 益 下向原有配料中加入质量分数为 2% 的变色剂、0 . 2% 的吐温 80 母液制备平均厚度为 0 . 09 mm的样本变色标签膜,各项性能达到最佳。     

新型聚乙烯防滑包装材料的制备及其性能研究

以聚乙烯包装薄膜为基材、乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)热熔胶为防滑涂层,经热喷涂和后期热处理,制备得到EVA喷涂PE防滑包装材料(E-S-PE)与热处理后EVA喷涂PE防滑包装材料(HE-S-PE)。通过扫描电镜、摩擦因数/剥离实验仪、智能电子拉力试验机进行表征,研究了喷涂定量和后续热处理工艺对材料防滑性能、黏结强度和力学性能的影响,并确定其最优喷涂定量。结果表明:E-S-PE与HE-S-PE的摩擦因数均随EVA喷涂定量的增加先增大后稳定,喷涂定量分别为40 g/m~2和70 g/m~2时,其摩擦因数较大,但其力学性能均随喷涂定量增大而整体下降,且HE-SPE的力学性能较E-S-PE的下降更明显。因此,确定该防滑材料EVA的最优喷涂定量为40 g/m~2。     

PCL/PVA/Nisin复合抑菌膜的制备和性能表征

目的 以可生物降解材料为成膜基材,添加天然抗菌物质,制备出复合抑菌薄膜,研究其各项性能,以期用于猪肉的保鲜。方法 以聚己内酯(PCL)、聚乙烯醇(PVA)为成膜基材,添加乳酸链球菌素(Nisin),通过流延法制备出复合抑菌膜。通过改变Nisin的含量,研究其对复合薄膜光学性能、力学性能及抑菌性能的影响。结果 Nisin质量为0.7 g的复合薄膜其保鲜效果最佳,可以明显抑制金黄色葡萄球菌的生长,贮藏7 d后pH值为6.8,保鲜时间是空白组的2倍;该含量的薄膜透光率为86.13%,拉伸强度为23.30 MPa。结论 Nisin质量为0.7 g的复合抑菌薄膜的综合性能最佳,该膜有较好的抑菌性能、光学性能和力学性能,可以延长猪肉的保鲜时间,对功能性包装膜的研究有一定的指导意义。     

PET/PE复合材料最佳热封工艺参数研究

PET/PE复合薄膜广泛应用于食品和药品包装,但在生产过程中存在热封质量不稳定的问题,为了探索PET/PE复合薄膜热封质量的影响因素,采用热封机对复合材料进行热封,并用拉伸实验对热封强度进行测试,比较分析了热封方向、热封温度、热封速度对热封质量的影响作用,总结得出了PET/PE复合薄膜的最佳热封工艺参数。     

花青素-明胶/聚乙烯醇-淀粉复合膜制备与表征

目的 制备花青素明胶/聚乙烯醇淀粉双层复合膜,以期提高花青素单层膜的综合性能.方法 采用流延法分别制备紫薯、紫甘蓝、黑米、黑枸杞、玫瑰、玫瑰茄等6种花青素明胶/聚乙烯醇淀粉双层复合膜,并对比研究膜层的微观组织结构、含水率、力学性能及光学性能.结果 从红外光谱图中可以看出,双层复合膜分子结构没有出现新的特征峰,双层膜结合方式为物理结合,没有新的结构生成,且除紫甘蓝明胶/聚乙烯醇淀粉双层复合膜外,其余复合膜均存在明显的分层界线,2层结合处膜层结构均匀致密,结合良好.不同双层膜的含水率差异显著,而双层复合膜比花青素单层膜的含水率明显降低,不同双层膜的拉伸强度和断裂伸长率差异不显著,与单层花青素明胶复合膜相比,双层复合膜的拉伸强度和断裂伸长率大幅增加,其中紫薯双层膜的拉伸强度增加了75％,断裂伸长率增加了22.9％;所有双层复合膜的透光率相差不大,均在80％以上;与花青素明胶单层膜相比,双层膜的雾度增加了20％左右.结论 制备的双层膜改善了单层膜的力学性能,提高了花青素明胶单层膜的综合性能.     

壳聚糖/花青素复合薄膜的制备及鱼肉新鲜度监测

目的 研发一种指示效果快速准确且无毒无害的指示薄膜,这种可视化食品新鲜度指示包装可以让消费者更加便利地观察食品的新鲜度情况。方法 以具有生物降解性能的壳聚糖为成膜基材,以甘油为增塑剂,通过添加不同质量分数的花青素天然色素粉末作为指示剂,基于流延法制备具有酸碱指示作用的复合薄膜。通过改变薄膜中花青素的质量分数来调控指示薄膜在不同pH溶液及酸碱气氛中的显色性能。结果 当花青素粉末的质量分数为0.3%时,薄膜在pH=1.68～12.45溶液中颜色的变化最为明显,颜色由粉红色变为棕黄色;在盐酸气氛中则呈现蓝紫色,在氨水气氛中呈现棕黄色。将制备的指示薄膜置于装有新鲜鱼肉的玻璃瓶中,根据鱼肉的腐烂变质情况,薄膜能很快地发生变色反应。结论 鱼肉释放的某种碱性物质会促使花青素分子结构发生变化,根据鱼肉的腐烂变质情况,薄膜能很快地发生变色反应,可以实现鱼肉新鲜度的实时可视化监测。     

石墨烯修饰的柔性多彩电热致变色薄膜的制备及性能研究

通过化学氧化还原法并辅以抽滤法制备RGO导电薄膜, 通过丝网印刷法制备变色层, 构筑了多层结构的多彩(红-蓝-白以及橙红-黄-白等)柔性电热致变色薄膜。采用SEM、XRD以及Raman等分析薄膜的结构性质。采用红外热成像以及吸收光谱研究了薄膜(红-蓝-白)的热学以及变色性能。结果表明：当加热时间为3.4 s时, 薄膜温度能达到38℃, 变为蓝色; 当加热时间为6.3 s时, 薄膜温度达到45℃, 变为白色。在较低电压下(6 V), 该薄膜能实现多色彩可逆变色, 其变色时间约为6.3 s, 褪色时间约为9.2 s。该柔性电热致变色薄膜以混合纤维素滤膜为基体, 保证了薄膜良好的柔性, 在可穿戴显示领域有着一定的应用价值。     

纳米碳形貌对纳米碳/聚乙烯导电复合材料性能的影响

分别以纺锤形碳酸钙表面改性的二维片状石墨烯微片（CGM）和多壁碳纳米管（MWCNTs）作为导电剂填充改性聚乙烯（PE）制备导电复合材料。重点研究了二维或一维纳米碳/PE复合材料形成导电网络时力学与电学性能。CGM/PE或MWCNTs/PE复合材料达到抗静电要求时CGM的质量分数为8wt%,而MWCNTs的质量分数为1wt%。填充8wt% CGM的复合材料表现出优异的综合性能,而填充0.5wt% MWCNTs的复合材料综合力学性能达到最大值还未能达到抗静电要求,达到抗静电要求时MWCNTs/PE复合材料的综合力学性能出现下降趋势。通过形貌及流变学分析了复合材料不同的力学与电学性能的微观作用因素。CGM/PE复合材料流变渗流阈值与导电渗流阈值存在比较好的相关性,MWCNTs/PE复合材料达到流变渗流阈值还不能形成导电网络。结果表明,与二维CGM相比,一维MWCNTs不易均匀分散于聚合物基体中,并降低MWCNTs/PE复合材料的力学性能。     

超支化糖苷聚合物的合成及生物基质共混膜性能

单糖分子为原料,Koenigs-Knorr法合成一种带羧基和多羟基的糖苷衍生物,以此糖苷衍生物为单体制备超支化聚酯。用傅里叶变换红外光谱、核磁共振波谱、凝胶渗透色谱、差示扫描量热分析和热重分析表征中间产物和超支化聚酯结构。超支化聚酯与聚乳酸共混制备复合膜,扫描电镜观测复合膜的相容性,拉力试验测试复合膜的力学性能,差示扫描量热分析复合膜的热性能,接触角测量仪测试复合膜的润湿性。结果表明,成功合成了超支化聚酯目标产物,超支化聚酯的相对分子质量随代数的增加而上升,支化度较高,热稳定性较好。超支化聚酯与聚乳酸相容性良好,共混之后聚乳酸的力学性能、热性能及润湿性均有提高。     

Improved heat shrinkage and mechanical performances of polyethylene trilayer blown film prepared via novel multilayer coextrusion method

In this work, polyethylene (PE) trilayer blown film was prepared using a self‐made rotating coextrusion blown film die (RCBD) with the aim to manufacture trilayer film with excellent comprehensive heat shrinkage and mechanical performances. Polymer resins in this unique blown film die are subjected to a complicated flow field combining both shear circulation and pressure flow. As a result, the melt shows a helix movement in our novel die. The effect of additional parameter (mandrel rotation speed) on the heat shrinkability and mechanical properties of trilayer film was investigated and compared with that of various blow‐up ratios (BURs). The shrinkage rate and shrinkage force along transverse direction (TD) were significantly improved by the mandrel rotation, rather than BUR. Similar trends were observed in tensile strength along TD. However, no considerable changes in heat shrinkability and mechanical properties of PE films along machine direction (MD) were observed. In summary, samples prepared at mandrel rotation speed of 4 rpm were obtained excellent comprehensive performances. Moreover, the morphological investigations confirmed that the formation of high ordered lamellae could be induced by mandrel rotation, and the row structure of oriented lamellae tended to incline to TD under higher rotation speed of mandrel. Besides, the crystal dimension and percent crystallinity were increased because of the mandrel rotation.