微晶纤维素增强羟丙基淀粉复合薄膜的性能研究

采用溶液浇铸法制备微晶纤维素(MCC)/羟丙基淀粉(HPS)复合薄膜,探讨不同含量的微晶纤维素对MCC/HPS复合薄膜性能的影响。借助于扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TGA)、万能材料试验机等测试手段对复合薄膜的形貌结构进行表征,并对其热稳定性能、力学性能和水蒸气透过性能进行测试。结果表明,随着MCC含量的增加,复合薄膜的热稳定性能获得改善,拉伸强度先增大后下降,并降低其水蒸气透过性能。当MCC的质量分数为6%时,MCC/HPS复合薄膜的拉伸强度比纯HPS薄膜提高了300%。由此可见,MCC的添加有助于拓宽羟丙基淀粉在包装复合薄膜中的应用范围。     

PVA/石榴皮粉复合薄膜的制备及性能研究

以聚乙烯醇(PVA)为基材、石榴皮粉为填充材料,采用溶液共混的方法制备了不同石榴皮粉含量的PVA/石榴皮粉复合薄膜。通过扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱、紫外可见光谱、力学性能测试、水蒸气透过率测试、热重差热分析等手段考察了石榴皮粉含量对PVA复合薄膜性能的影响。结果表明:石榴皮粉与PVA相容性良好,与纯PVA薄膜相比,PVA/石榴皮粉复合薄膜的热稳定性显著增强,并表现出优异的紫外光阻隔性能,同时,随着石榴皮粉含量的增加,复合薄膜的水蒸气透过率提高,脆性增大。     

用于3D打印的微晶纤维素/聚乳酸复合材料制备与性能研究

以微晶纤维素（MCC）为增强材料、聚乳酸（PLA）为基体,通过高温熔融共混、挤出、拉丝等流程,制备适用于熔融沉积成型（FDM）3D打印技术的MCC/PLA复合材料,并通过FDM型3D打印机打印出成品。讨论了MCC添加量对该复合材料的力学性能、热性能、微观结构以及3D打印性能的影响。研究结果表明,随着MCC添加量的增加,复合材料的力学性能呈现先增高后下降的变化趋势,当MCC添加量为3%时,其拉伸强度和弯曲强度达到最高,分别为54.55 MPa和64.25 MPa。红外分析证实了微晶纤维素与聚乳酸在熔融时发生了接枝共聚反应。热性能分析表明,添加少量MCC,可以提高复合材料的热稳定性和PLA的结晶度。MCC添加量为3%的MCC/PLA复合材料其力学性能、打印性能和外观达到最佳,可应用于FDM型3D打印技术。     

微晶纤维素对HMDI型聚氨酯弹性体性能的影响

以4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、聚醚多元醇和1,4-丁二醇(BDO)为主要原料,填料为微晶纤维素(MCC),采用共混方法合成制备了一系列聚氨酯弹性体,研究了微晶纤维素对HMDI型聚氨酯弹性体性能的影响。结果表明:MCC的加入未影响聚氨酯的分子振动;拉伸强度和断裂伸长率随微晶纤维素含量增加先升高再降低,在MCC添加量为15%时,材料的力学性能达到最大;MCC的加入在一定程度上可提高聚氨酯材料阻尼因子,拓宽阻尼温域;MCC的加入提高聚氨酯弹性体的热稳定性。     

柑橘皮纤维素/聚磷酸铵/三聚氰胺/聚乙烯醇复合膜的制备及其性能

柑橘皮经酸解、碱解制得微晶纤维素(MCC),MCC协同聚磷酸铵(APP)、三聚氰胺(MA)作为聚乙烯醇(PVA)的改性材料,采用溶液共混、流涎成膜制得MCC/APP/MA/PVA的复合材料,考察了MCC/APP/MA (MAM)的用量及改性对复合材料性能的影响。用红外光谱(FTIR)、差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TG)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等对复合材料性能进行表征和分析。FTIR显示柑橘皮中木质素、果胶等物质大部分已被有效去除,MCC成功制得。TG、DSC分析表明,当MAM质量分数为17%时,PVA/MAM的复合材料热稳定性最好;添加MAM后使复合材料的力学性能下降,用硅烷偶联剂对MAM改性,可以使复合材料的力学性能提高; XRD显示在MAM添加量少时,晶型与PVA相同,到29%时纤维素的晶型显示出来,同时形成一新的晶型; MAM含量为17%时复合材料,表面光滑,无孔洞;而MAM的含量为29%时,孔洞较多,有团聚现象。     

微晶纤维素/不饱和聚酯复合材料的力学与热稳定性研究

以不饱和聚酯(UP)为基体,硅烷偶联剂(KH-550)改性微晶纤维素(MCC)为填充材料,采用共混浇注方法制备微晶纤维素/不饱和聚酯树脂(MCC/UPR)复合材料。运用SEM、DMA、TG研究了MCC及硅烷偶联剂对MCC/UPR复合材料的力学性能和热降解行为的影响。结果表明:添加MCC能够提高UPR的力学性能,当添加量超过45%(wt)时力学性能明显下降。KH-550硅烷偶联剂能够改善MCC与UPR的界面相容性,提高树脂的黏结性,提高复合材料的机械性能。在实验条件下MCC为30%(wt)时,拉伸强度、冲击强度、弯曲强度较纯UPR材料提高了81.86%,82.26%和53.76%;相同条件下,偶联剂改性后的MCC/UPR复合材料力学性能比未经处理的分别提高了19.70%,11.50%和6.83%。MCC使UPR玻璃化转变温度提高,刚性降低。     

纳米纤维/氧化淀粉/PVA复合膜制备及特性

以甘蔗渣为原料,采用硫酸水解法制备甘蔗渣纳米纤维素。以氧化淀粉(OS)和聚乙烯醇(PVA)为基材,添加甘蔗渣纳米纤维素、增塑剂甘油、交联剂乙二醛制备复合膜。以拉伸强度、断裂伸长率、水蒸气透过率和水溶率为测量指标,研究了甘油、乙二醛、纳米纤维添加量对膜特性的影响。结果表明,随着甘油含量增大,复合膜的水溶率和水蒸气透过率逐渐增大,拉伸强度逐渐降低;添加乙二醛能够提高复合膜的耐水性能,添加量为0. 15 m L/g时,拉伸强度达到最大值(6. 25±0. 16) MPa;适当添加甘蔗渣纳米纤维素增强复合膜的机械性能和耐水性能,当纳米纤维含量为20%时,复合膜的水蒸气透过率达到最小值,为(5. 349±0. 056)×10~(-7)g/(m·h·Pa)。     

氧化微晶纤维素增强淀粉基塑料的制备和性能

将微晶纤维素(MCC)经NaIO4氧化制备出双醛纤维素(DAC),并以此对热塑性淀粉(TPS)进行增强,再以马来酸酐接枝聚乙烯(MA-g-PE)为增容剂,与低密度聚乙烯(LDPE)共混,制备出DAC/TPS/LDPE复合淀粉基塑料。通过电子拉力机、吸水率测试、热重法和转矩流变仪,研究MA-g-PE用量对DAC/TPS/LDPE性能的影响。结果表明:添加MA-g-PE可有效提高复合材料的力学性能、耐水性能和加工性能,且当添加量为4%时,淀粉基塑料的综合性能最佳。     

微晶纤维素对阻燃聚乳酸复合材料力学性能、阻燃与热稳定性的影响

以经硅烷偶联剂(KH570)处理的微晶纤维素(MCC)为填料,三嗪系膨胀阻燃剂(CFA)与聚磷酸铵(APP)的复配体系为阻燃剂(C-IFR),聚乳酸(PLA)为基体树脂,采用熔融共混方法制备阻燃MCC/PLA复合材料,研究了MCC对阻燃PLA复合材料的力学、阻燃性能、热稳定性的影响。力学试验结果显示,MCC加入使PLA和阻燃PLA均比纯基体树脂的拉伸强度、弯曲强度有所降低,对悬臂梁缺口冲击强度影响小。MCC在小添加量时可以提高PLA复合体系的极限氧指数,MCC与APP具有的协同效应降低了PLA的燃烧速率,提高了材料的成炭性能。热降解动力学表明,MCC增加了PLA和阻燃PLA材料的活化能,提高了PLA复合材料的热稳定性,同时MCC降低PLA的玻璃化转变温度。     

温度响应型纳米涂层涂覆PBAT/PLA复合薄膜的制备及性能研究

利用N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)对纤维素纳米纤丝(NFC)进行接枝改性，使NFC功能化，将改性NFC(PNIPAM-NFC)与纳米蒙脱土(MMT)、聚乙烯醇(PVA)混合制成复合涂层溶液，将涂层溶液涂布于生物降解聚对苯二甲酸/己二酸丁二醇酯/聚乳酸(PBAT/PLA)薄膜表面制备阻隔型复合薄膜。采用扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)、万能拉力试验机和水蒸气透过率测试仪对复合薄膜的结构、表面形貌、热学性能、力学性能及阻隔性能进行表征。结果表明：加入适量的PNIPAM-NFC可有效提高涂覆PBAT/PLA复合薄膜的水蒸气阻隔性能，使其水蒸气透过系数(WVP)降低(温度30℃、湿度90%条件下)。当PNIPAM-NFC用量为0.5份时，未添加N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)的复合薄膜的WVP为5.26×10^-14 g·cm/(cm²·s·Pa)，比纯PBAT/PLA薄膜降低44.86%。     

再生纤维素/聚乙烯醇/壳聚糖/二氧化钛抗菌复合膜的制备及性能

以微晶纤维素(MCC)和聚乙烯醇(PVA)为原料,1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([Bmim]Cl)为溶剂,通过MCC溶解再生与PVA共混制备再生纤维素(RGC)/PVA基膜,并利用壳聚糖(CS)和纳米二氧化钛(TiO₂)共混液包覆方法制备RGC/PVA/CS/TiO₂抗菌复合膜。通过FT-IR、XRD和SEM对复合膜的形貌和结构进行表征,并对复合膜的热学、力学、光学、阻隔和抑菌等性能进行测试分析。研究结果表明：壳聚糖和二氧化钛成功复合于纤维素基膜,RGC/PVA/CS/TiO₂复合膜的热分解主要由CS-TiO₂包覆层和RGC/PVA基膜的分解构成。与再生纤维素(RGC)膜相比,当TiO₂质量分数为0.2%时,RGC/PVA/CS/TiO₂复合膜的拉伸强度提升了39.28%,断裂伸长率提升了51.66%,透光率保持在88.72%,氧气透过率下降了47.77%,且对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草杆菌具有良好的抑制作用。     

PMMA/棉花纤维素复合薄膜的制备及性能

为改善聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的热性能和力学性能,以经过预处理的棉花纤维素为增强体,将PMMA与棉花纤维素溶液按不同比例混合,利用溶液浇铸法制备PMMA/棉花纤维素复合薄膜,并利用热重分析、透光性分析以及拉伸性能测试研究了不同棉花纤维素含量的PMMA/棉花纤维素复合薄膜的性能。结果表明,与PMMA薄膜相比,PMMA/纤维素复合薄膜的热稳定性和力学性能均有所提升,PMMA/纤维素复合薄膜的热分解温度提高8.3%;随着棉花纤维素含量从0增加到15%,拉伸强度从10.53 MPa提升到55.95 MPa,最高提升了431%。此外,复合薄膜的光透过率随着棉花纤维素含量的增加而降低。当棉花纤维素含量为7.5%时,复合薄膜不仅具有良好的力学性能,而且具有较高的透光率,综合性能较好。     

明胶/纳米微晶纤维素共混复合膜的逾渗研究

以共混的方法制备了明胶/纳米微晶纤维素复合膜。测定了不同纳米微晶纤维素质量分数(0%～1%)下复合膜的抗拉强度(2.3～14.8 MPa)、断裂伸长率(55%～13%)和热缩性(3.5%～1.4%)。当添加纳米微晶纤维素(NCC)到一定量时复合膜的抗拉强度、断裂伸长率和热缩性的数值都发生了突变。结果表明,明胶/纳米微晶纤维素共混复合膜存在逾渗现象,逾渗阈值为质量分数0.6%NCC。     

改性水滑石/聚乙烯醇复合膜的制备及性能

采用焙烧复原法将山梨酸(SA)插入水滑石(LDH)层间合成了纳米插层材料SA-LDH,将其与聚乙烯醇(PVA)共混,通过溶液流延法制备得到复合薄膜SA-LDH/PVA。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X-射线衍射(XRD)、热重-差热分析(TG-DSC)和扫描电镜(SEM)对其结构、热稳定性以及形貌进行表征,并测试了复合薄膜的力学性能、溶胀率、溶解率和抑菌性能。结果表明:复合薄膜SA-LDH/PVA中SA-LDH含量为5 wt%时得到的LDH晶型最为完整,对应的SA-LDH片层在PVA薄膜中分散比较均匀;添加3 wt%SA-LDH可提高PVA膜的热稳定性;SA-LDH添加量为5 wt%和7 wt%时,提高了复合膜的抗拉性能和断裂伸长率;SA-LDH的添加提高了PVA膜的耐水性能;SA-LDH的添加量分别为5 wt%和6 wt%时,SA-LDH/PVA复合薄膜对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌效果最佳。制备的改性水滑石/聚乙烯醇复合抑菌膜,为食品包装领域提供一种广谱的抑菌材料。     

微晶纤维素对聚乙烯醇薄膜性能的影响

用稻秆制得的微晶纤维素对聚乙烯醇薄膜进行改性。考察了微晶纤维素添加量对微晶纤维素/聚乙烯醇复合膜性能的影响。结果表明,随着微晶纤维素含量的增加,复合膜的拉伸强度和断裂伸长率呈现先增加后降低的趋势,当微晶纤维素质量分数为5%时,这两种力学性能达到最好。同时微晶纤维素的加入,也可以明显提高聚乙烯醇薄膜的热稳定性。     

淀粉/聚乙烯醇活性包装薄膜及其在食品包装应用中的研究进展

综述了淀粉/聚乙烯醇（PVA）活性包装薄膜及其在食品包装中的研究进展,主要对从不同比例共混、疏水改性、增强改性等方面对淀粉/PVA薄膜的改性研究,从功能特性和活性物质对薄膜性能的影响2个方面对淀粉/PVA活性薄膜研究和薄膜在食品包装中的应用3个方面进行了归纳总结,旨在为以淀粉/PVA为基材的活性包装薄膜研究提供参考。     

改性微晶纤维素的制备及其对填充丁苯橡胶性能的影响II 改性棉纤维素对填充丁苯橡胶性能的影响

研究了微晶纤维素(MCC)和改性微晶纤维素(MMCC)的用量对丁苯橡胶(SBR)硫化胶物理机械性能的影响,以及分别填充20phrMCC和MMCC的SBR复合材料的耐磨性和动态力学性能分析。结果表明,当MCC和MMCC的用量都为20phr时,硫化胶有最大的拉伸强度,分别为15.3MPa和19.0MPa;填充MMCC的SBR复合材料的磨耗体积比填充MCC的降低了41%;填充20phr的MCC和MMCC的SBR具有相似的玻璃化温度。     

高阻隔PVA涂布液的制备及性能

用自制改性剂通过溶液共混法制得高阻隔聚乙烯醇(PVA)涂布液,对涂布液黏度、吸水性、与基材的附着力及复合薄膜的阻隔性能进行了测试.结果表明,与未改性PVA涂布液相比,通过改性能有效减小PVA涂布液随时间和温度变化黏度增大的弊端;改性PVA涂布液与基材具有良好的附着力,可直接在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、双向拉伸聚丙烯(BOPP)、聚乙烯(PE)等薄膜表面涂覆;改性涂布液的吸湿率比纯PVA的小;改性PVA复合薄膜阻隔性能优良.     

聚乙烯醇/明胶共混物的制备及性能

通过添加明胶(GEL)来提高聚乙烯醇(PVA)的热稳定性及改善其加工性能。采用热重分析仪、差示扫描量热仪、X射线衍射仪、万能试验机、紫外可见分光光度计分别对PVA/GEL共混物的热失重率、熔点、结晶性、力学性能以及透光性进行表征。结果表明:添加少量的明胶可以显著提高PVA的热分解温度,抑制了PVA的第一步降解,降低PVA的熔融温度。当添加15%的明胶时,PVA的热分解温度由237℃提高至323℃,增加了86℃,使PVA具有较高的热稳定性,而PVA的加工窗口则拓宽了104℃。随着明胶含量的增加,PVA/GEL共混材料的拉伸强度和断裂伸长率都有所降低,但共混材料仍保持较好的力学性能和透光性。     

纤维素基有机-无机杂化复合膜的制备及其吸附性能

以羧甲基纤维素（CMC）为原料，经高碘酸钠选择性氧化制备双醛基羧甲基纤维素（DCMC），与明胶通过“席夫碱键”化学交联并掺杂海泡石构筑纤维素基有机-无机杂化复合膜。超声波辅助处理能够有效促进微纤维状海泡石在双醛羧甲基纤维素/明胶溶解体系中的均匀分散，同时产生氢键缔合作用，所得混合液经真空干燥成膜。采用扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱分析仪（FTIR）、热分析仪（TGA）、质构仪对DCMC/明胶/海泡石复合薄膜形貌特征、官能团、热稳定性和力学性能进行表征与分析。结果表明，加入海泡石后复合薄膜力学性能显著提高，当海泡石添加量为0.5g时，拉伸应力和断裂伸长率同时达到最佳效果。复合膜具有良好的热稳定性，显著失重温度在300~350℃范围内。吸附实验表明该复合薄膜材料具备良好的染料吸附性能，对于选定的3种染料（亚甲基蓝、孔雀石绿、藏红T），复合膜吸附量均随海泡石含量的增加而增大，当海泡石添加量大于0.5g时吸附量均超过200mg/g，脱附实验表明该杂化膜可经酸处理解吸再生，有较好的重复利用率。该生物质基有机-无机杂化复合薄膜原料来源丰富，生物可降解，在生物医用和污染防治方面具有潜在应用价值。