季铵盐壳聚糖/聚乙烯醇复合膜的制备及性能研究

壳聚糖为天然多糖甲壳素脱除部分乙酰基的产物,因其独特的生理功能,能满足很多的应用要求。但由于其水溶性不是很好,在生理pH 6.0以下时溶解度较低,因此限制了壳聚糖在涂膜保鲜上的应用。该研究以季铵盐对壳聚糖进行修饰改性,通过傅里叶红外光谱、核磁氢谱、X-射线衍射对其结构进行表征,并探究不同取代度的季铵盐壳聚糖制备的涂膜的机械性能,最后以季铵盐壳聚糖为原料,采用溶液共混法制备7种不同体积比的季铵盐壳聚糖/聚乙烯醇复合膜,并通过傅里叶红外光谱、热重分析、扫描电镜、水蒸气透过率分析、机械性能测试对复合膜的结构、性能进行分析。得到最佳的复合膜制备体积比,此时复合膜的性能与单纯的聚乙烯醇膜和季铵盐壳聚糖膜相比表现出突出的优越性。复合膜拉伸强度为16.52 MPa,断裂延伸率为56.55%,结晶度为34.60%,水蒸气透过率为98.71 g/（m2·h）,涂膜的最大失重速率为83.20%,最大失重速率温度为347.21℃。该文为后续壳聚糖改性膜材料研究提供了一定的理论参考。     

PVA/BC/LiCl复合水凝胶的制备及性能

为了探讨聚乙烯醇(PVA)/细菌纤维素(BC)/氯化锂(LiCl)复合水凝胶的制备及性能,以PVA作为水凝胶基质材料,BC作为增强材料,LiCl为导电物质,甘油-水混合物为溶剂,采用溶胶-凝胶法制备了PVA/BC/LiCl复合水凝胶材料,并对水凝胶材料的形貌结构、力学性能和电导率进行测试。结果表明：加入BC可以有效提高水凝胶的力学性能,加入LiCl可以明显提高水凝胶的电导率;PVA/BC/LiCl复合水凝胶具有良好的导电性能和力学性能。     

纤维素纳米纤维对聚乙烯醇复合膜性能的影响

采用TEMPO氧化法制得直径4~10 nm,长径比达100以上的蔗渣纤维素纳米纤维（CNF）,并利用CNF与聚乙烯醇（PVA）制备CNF/PVA复合膜,研究了添加甘油或聚乙二醇（PEG-400）对CNF/PVA复合膜透光率及力学刚性性能的影响。结果表明,CNF/PVA复合膜能兼具纯CNF膜的高机械强度和纯PVA膜的高延展性,CNF含量为25%的CNF/PVA复合膜在400~700 nm波长范围内的透光率达90%以上,杨氏模量为4.72 GPa的同时断裂伸长率可达6.92%;添加甘油或PEG-400会降低膜的机械刚性而提高膜的拉伸性能,两者均会降低膜的透光度。     

壳聚糖/纤维素硫酸钠复合膜性能的研究

为了研究以壳聚糖和纤维素硫酸钠(NaCS)为材料制备的聚电解质复合膜在药物控制释放上的应用,考察了壳聚糖相对分子质量、NaCS相对分子质量和取代度对该复合膜机械性能(强度、韧性等)和溶胀性能的影响。结果表明,壳聚糖相对分子质量、NaCS相对分子质量和取代度对壳聚糖/NaCS复合膜的机械性质和溶胀性能都有显著的影响。壳聚糖相对分子质量越高,该复合膜的断裂伸长率越大。而NaCS相对分子质量和取代度的增大则会导致该膜的溶胀率降低。此外,溶液pH值对壳聚糖/NaCS复合膜溶胀率也有明显的影响。     

纳米纤维素增强壳聚糖/聚乙烯醇水凝胶的制备及其性能研究

以壳聚糖(CS)与聚乙烯醇(PVA)为原料,氧化的纳米纤维素(O-CNWs)作为纳米填料和潜在的交联剂,采用瞬时凝胶法制备得到CS/PVA/O-CNWs水凝胶。氧化的纳米纤维素和制备出的水凝胶通过扫描电镜(SEM)、元素分析仪、红外光谱(FT-IR)、热重分析仪(TGA)和流变仪等先进的测试手段进行表征。结果表明:CNWs被高碘酸钠成功氧化;O-CNWs和CS成功交联形成了共价键;相比用纳米纤维素作填料的水凝胶,O-CNWs的加入提高了水凝胶734%的储能模量和581%的损耗模量,但是也相对降低了水凝胶的含水量和溶胀度;TGA分析表明O-CNWs的加入提高了水凝胶的热稳定性,初始分解温度和最大分解温度都有所提高,并且热解残余量减少。     

甜菜羧甲基纤维素与聚乙烯醇复合膜阻隔特性影响因素的研究

甜菜纤维改性后的羧甲基纤维素(CMC)和聚乙烯醇(PVA)以不同配比制备复合包装膜.实验结果表明:CMC溶液在成膜液中占30%,氨水添加量为0.75%,成膜液浓度为5%,戊二醛用量为6%时,制备的复合膜有良好的阻氧性及透湿性.     

细菌纤维素/聚己内酯微米纤维复合膜的制备及性能

为制备模拟细胞外基质结构的微纳尺度复合材料,利用静电纺丝技术制备了聚己内酯(Polycaprolactone,PCL)微米纤维膜,通过与纳米尺度的细菌纤维素(Bacterial Cellulose,BC)原位复合,制备了BC/PCL复合纤维支架。采用扫描电镜、红外光谱分析、X射线衍射分析对材料的形貌、结构进行了表征。通过单轴力学测试对复合材料力学性能进行了研究,并利用成纤维细胞对复合材料的生物相容性进行评价。结果表明:通过静电纺丝法制备的PCL微米纤维的平均直径,随聚合物纺丝液质量分数的增加有增加的趋势,BC与PCL微米纤维复合后,BC纳米纤维渗透入微米纤维膜内部,实现微纳米纤维较好的复合。红外光谱分析和X射线衍射分析进一步证明BC和PCL微米纤维成功复合。PCL微米纤维膜复合BC膜后,相比PCL微米纤维膜增加了其断裂强度,同时复合支架无明显细胞毒性,可应用于生物医学领域。     

聚乙烯醇基热致变色油墨的制备及性能研究

本实验以聚乙烯醇（PVA）作为连结料,硼酸为交联剂,加入热消色可逆变色颜料及其他助剂,制备了一系列不同配方的PVA基热致变色油墨.通过改变PVA质量分数、硼酸和颜料添加量,研究了不同配方油墨的黏度、细度、耐摩擦性和变色灵敏性.在实验确定的制备工艺条件下,选用质量分数为11wt％的PVA水溶液与硼酸水溶液按照30∶1的溶质质量比混合制备连结料,PVA与颜料的质量比在45％～85％范围内,随着颜料添加量的增加,油墨的黏度逐渐增大,细度值变大,变色灵敏性升高,耐摩擦性变差.实验结果表明,当加入相当于PVA质量分数75％的热消色可逆变色颜料时,制得的油墨性能较好.     

Fenton法制备的纤维素纳米纤丝在聚乙烯醇复合膜中的应用研究

利用Fenton试剂预处理溶解浆原料,高压均质后获得Fenton氧化纤维素纳米纤丝(Fenton Cellulose Nanofiber, F-CNF),随后采用溶液浇铸法制备了F-CNF添加量为1%～20%的F-CNF/PVA复合膜。通过扫描电子显微镜(SEM)、激光共聚焦显微镜(CLSM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、万能力学实验机、溶胀实验、热重分析仪(TGA)等对复合膜的微观形貌、化学结构变化、力学性能、吸水溶胀性、热稳定性等进行了分析表征。结果表明,F-CNF与PVA分子间产生了大量的氢键缔合并发生了缩醛反应,两者具有良好的界面相容性,F-CNF可在PVA基质中均匀分散;添加F-CNF后,显著提高了复合膜的拉伸强度和弹性模量,降低了复合膜的吸水溶胀率,提高了其热稳定性。当F-CNF添加量为15%时,复合膜的拉伸强度为65.27 MPa,弹性模量为1460.32 MPa,与PVA膜相比,分别增加了217.77%和830.69%。     

羧甲基纤维素基复合膜的制备及保鲜效果研究

以玉米秸秆为原料,制备羧甲基纤维素。通过添加甘油、壳聚糖、硝酸银制备羧甲基纤维素基复合保鲜膜,研究了不同甘油、壳聚糖及硝酸银添加量对复合膜结构及性能的影响,考察了复合膜的不透明度、水蒸气透过率、结晶结构、表面形貌和对蓝莓果实的保鲜效果。综合各项测试结果：制备的复合膜在硝酸银含量为0.01 mol/L时效果最佳,不透明度及水蒸气透过率分别为2.84%和1.99%。X-射线分析表明,羧甲基纤维素复合膜的结构未发生实质性变化,SEM分析表明,复合膜具有较好的表面特性;复合膜对蓝莓具有一定的保鲜效果,能够延缓蓝莓的腐败及失水速率。     

细菌纤维素/涤纶非织造布自编织复合材料的制备及其性能

为探索细菌纤维素/涤纶非织造布复合材料的结构与性能,以涤纶非织造布为基材,利用生物复合的方法,自编织制得细菌纤维素/涤纶非织造布复合材料。利用扫描电子显微镜、傅里叶红外变换光谱仪、热重分析仪、表面张力仪、万能试验机对复合材料的形貌、结构、热稳定性、亲疏水性、拉伸力学性能进行表征。结果表明：涤纶非织造布中纤维被细菌纤维素黏附、缠绕、穿插,二者实现较好地复合;复合材料中出现羟基官能团,红外光谱图发生轻微地红移现象;复合后材料的热稳定性、亲水性得到改善;对比涤纶非织造布,细菌纤维素/涤纶非织造布复合材料的拉伸力学性能提高,且复合材料的断裂强度随细菌纤维素含量的增加呈现先增加后下降的趋势。     

改性聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料制备及其力学性能

为提高聚乙烯醇(PVA)纤维与水泥基体间的界面强度,采用化学接枝法在PVA纤维表面接枝一层纳米二氧化硅颗粒(SiO₂ NPs),制备改性PVA纤维增强水泥基复合材料(PVA-FRCC)。通过三点弯曲试验测试改性前后PVA-FRCC的抗弯强度,并研究纤维铺排方向和层数对水泥基复合材料抗弯性能的影响。结果表明:纤维交叉铺排时,PVA-FRCC的抗弯强度优于纵向和横向铺排,且改性PVA-FRCC的抗弯强度高于未改性PVA-FRCC的;当纤维铺排层数为3层时,改性PVA-FRCC的抗弯强度最好。对PVA-FRCC的弯曲过程进行有限元模拟分析,含有横向铺排纤维的PVA-FRCC断裂失效时,纤维的桥连作用突显。同时,交叉铺排的PVA-FRCC中除横向铺排的纤维承力外,纵向纤维也有一定的承力,且试样失效后无界面损伤。     

聚乙烯醇降解菌的选育及降解特性研究

从印染废水及污水处理厂污泥中分离得到7株聚乙烯醇(PVA)降解菌，经紫外线诱变，获得高活性变异菌株UV2．对UV2进行PVA降解试验，确定了其降解特性参数，并与出发菌株B自的降解性能相比较．研究表明，诱变菌株W2对模拟废水中PVA的降解速率及降解活性均明显高于出发菌株B白，且适应环境的能力更强．在最佳降解条件下，对PVA的降解率达93％以上，比出发菌株提高了30％．     

聚乙烯醇-壳聚糖/凹凸棒石复合材料的制备与性能

采用溶液共混法制备了不同凹凸棒石用量的聚乙烯醇-壳聚糖/凹凸棒石复合材料。研究了不同凹凸棒石用量对聚乙烯醇-壳聚糖/凹凸棒石复合材料力学性能的影响。结果表明,当凹凸棒石用量为聚乙烯醇-壳聚糖总质量的5%时,聚乙烯醇-壳聚糖/凹凸棒石复合材料力学性能最好。FT-IR和SEM测试结果表明复合材料中聚乙烯醇、壳聚糖和凹凸棒石之间存在强烈的相互作用,聚乙烯醇-壳聚糖基体表面致密,凹凸棒石与聚乙烯醇-壳聚糖具有良好的相容性。     

聚乙烯醇-壳聚糖/凹凸棒石复合材料的制备与性能

采用溶液共混法制备了不同凹凸棒石用量的聚乙烯醇-壳聚糖/凹凸棒石复合材料。研究了不同凹凸棒石用量对聚乙烯醇-壳聚糖/凹凸棒石复合材料力学性能的影响。结果表明,当凹凸棒石用量为聚乙烯醇-壳聚糖总质量的5%时,聚乙烯醇-壳聚糖/凹凸棒石复合材料力学性能最好。FT-IR和SEM测试结果表明复合材料中聚乙烯醇、壳聚糖和凹凸棒石之间存在强烈的相互作用,聚乙烯醇-壳聚糖基体表面致密,凹凸棒石与聚乙烯醇-壳聚糖具有良好的相容性。      

海岛纤维用增塑改性聚乙烯醇的制备及其性能

为解决海岛纤维碱减量带来的环境污染问题,以双季戊四醇、硬脂酸钙和抗氧剂B225为复配增塑剂,对聚乙烯醇(PVA)进行增塑改性,通过熔融加工制备了高热分解温度的改性PVA。通过研究三者的添加量及熔融加工温度对PVA性能的影响,优化PVA的增塑改性工艺。对PVA与复配增塑剂之间的氢键作用、改性PVA的断面形貌、结晶结构进行了表征和分析。结果表明：当双季戊四醇、硬脂酸钙和抗氧剂B225的质量占比分别为15、3和1,熔融加工温度为200℃时,复配增塑剂与PVA之间的氢键作用较强,PVA结晶度降低,熔点降低到178.2℃,热分解温度提高到301.3℃,提供了123.1℃的加工窗口;改性PVA水溶性良好,在25℃下也能完全溶解。研究结果为实现以PVA为海组分的绿色环保海岛纤维的制备提供参考和技术支持。     

聚乙烯醇改性无纺布抗菌复合膜的制备及其性能研究

探究聚乙烯醇改性无纺布抗菌复合膜的制备方法及其性能。用溶液共混法将聚乙烯醇母液分别与不同抗菌剂进行共混,制得聚乙烯醇抗菌母液,再用表面涂覆法将抗菌母液涂布到无纺布表面,干燥后成膜,并对抗菌复合膜的各项性能进行检测。结果表明:脱氢乙酸钠-聚乙烯醇/无纺布抗菌复合膜(SD-PVA/NWF)的吸水性能、抗拉强度及光学性能均优于山梨酸钾-聚乙烯醇/无纺布抗菌复合膜(PS-PVA/NWF)和苯甲酸钠-聚乙烯醇/无纺布抗菌复合膜(SB-PVA/NWF);添加剂的种类不同,复合膜的热封温度不同;抗菌剂的加入降低了复合膜的热稳定性;相比于PS-PVA/NWF和SB-PVA/NWF,相同添加量的SD-PVA/NWF抗菌复合膜的抗菌性能最佳。     

The effect of hydrophilic (polyvinyl alcohol) fiber content on the flexural behavior of engineered cementitious composites (ECC)

This paper investigates the effect of hydrophilic polyvinyl alcohol (PVA) fiber’s content (1.2–2.0% volume of composite) on the flexural behavior of engineered cementitious composites (ECC) materials. Different parameters of flexural behavior such as strength at first-cracking and post-cracking stages, deflection at ultimate load, toughness indices according to ASTM 1018, flexural modulus, and energy absorption were determined. Test results showed that the flexural strength and flexural modulus of composites significantly increases by increment in fiber content. However, flexural strength of composites varies from 8.5 to 14 MPa depending on amount of PVA fibers. The toughness indices, deflection at max load and energy absorption were decreased by further increase in the fiber content from 1.6 to 2%. It was indicated that there was an indirect relationship between flexural strength and ductility of composite in higher amount of fiber content.     

Influences of degree of hydrolysis and molecular weight of poly(vinyl alcohol) (PVA) on properties of fish myofibrillar protein/PVA blend films

Biodegradable blend films based on fish myofibrillar protein (FMP) and poly(vinyl alcohol) (PVA) were prepared and characterized. PVA with different degrees of hydrolysis (DH) and molecular weights (MW) had the impact on properties of FMP/PVA (1:1, w/w) blend film. The blend films with higher MW of PVA were more tensile resistant, as indicated by the greater tensile strength (TS) and elongation at break (EAB), while the films with PVA of lower DH were more flexible. The blend film with PVA-BP26 (DH: 86–98% mol; MW: 124,000–130,000 g/mol) exhibited the greatest tensile performance and the lowest water vapor permeability (p < 0.05), compared with other films. SEM and FTIR results revealed that FMP and PVA were compatible and their intermolecular interaction was enhanced, providing the blend film with desirable properties. Therefore, incorporation of PVA with appropriated DH and MW could improve the properties of the FMP-based film.     

艾蒿超细粉体/细菌纤维素共混膜的制备及其性能

采用机械共混的方法将艾蒿超细粉体加入细菌纤维素溶液中制得共混膜,通过显微镜和扫描电镜观察了共混膜的形态结构,并对膜的力学性能、透湿性能、吸湿保湿性能和抗菌性能进行了研究。结果表明：共混膜表面平整,艾蒿超细粉体在膜中分布均匀,随着艾蒿超细粉体含量的增加,共混膜断裂强度与吸湿率逐渐下降,透湿性能先增强后减小,在艾蒿添加量为5%时达到最强;保湿率先增大后减小,在艾蒿添加量为7%时达到最大;共混膜的抗菌效果逐渐增强,艾蒿超细粉体含量超过5%后,抗菌效果明显。