明胶/壳聚糖复合膜的制备与表征

采用流延法制备了明胶/壳聚糖复合膜,通过对复合膜结构及力学、热学、光学等性能进行表征,探究了壳聚糖对复合膜性能的影响。结果表明:明胶与壳聚糖共混相容性较好,复合膜均一透明。通过添加壳聚糖和甘油可以明显改善明胶/壳聚糖复合膜的抗拉强度、断裂伸长率、热稳定性及吸水性能;随壳聚糖含量的增加,透明度下降,壳聚糖添加量为30%(质量分数)时,透明度为79.4%(透光率小于80%)。研究认为通过壳聚糖与甘油对明胶进行改性可以不同程度地改善明胶膜的力学性能、吸水性能,能够满足其在不同领域的应用。     

甘油含量对 MC/WG可食性复合膜性能的影响

采用流延法制备了不同甘油含量的MC/WG复合膜,并研究了甘油含量对该复合膜性能的影响。实验结果表明:MC/WG复合膜的抗拉强度随着甘油含量的增大而降低;断裂伸长率、水蒸气透过率随着甘油含量的增大而增大;透光率则先增后减,在甘油体积分数为1.25%时达到最大。综合比较,MC/WG甘油所占体积分数为1.25%时复合膜性能最优。     

载nano-MnO2壳聚糖复合膜的制备与性能

目的 对纳米二氧化锰(nano-MnO2)壳聚糖(CS)复合膜的结构和性能进行分析,为可生物降解包装材料制备提供参考.方法 以KMnO4和MnSO4为原料,采用水热法制备nano-MnO2,将其与壳聚糖的乙酸溶液在超声条件下混合,加入甘油制备nano-MnO2-CS复合膜.考察不同nano-MnO2添加量对nano-MnO2-CS复合膜拉伸强度、断裂伸长率、阻氧阻水性能、透光率和抑菌性的影响,利用红外光谱、X衍射光谱和偏光显微镜对其结构进行分析表征,通过热重分析其热稳定性.结果 nano-MnO2与壳聚糖之间存在较强的分子间相互作用力,均匀地分散在其中;当nano-MnO2与CS的质量比为1:5时,nano-MnO2-CS复合膜具有较强的阻水、阻氧、光阻隔性能,以及良好的柔性、热稳定性和抑菌性.结论 制备的nano-MnO2-CS复合膜力学性能和阻隔性能均得到提高,热稳定性增强,具有一定的抑菌作用.     

增塑剂对聚乳酸/热塑淀粉复合膜性能的影响

目的改善聚乳酸(PLA)/热塑淀粉(TPS)共混复合膜的使用性能。方法探究乙酰柠檬酸三丁酯(ATBC)和环氧大豆油(ESO)2类增塑剂对复合膜力学性能、透湿性、透光性、微观结构及热力学性能的影响。结果增塑剂的添加可显著改变复合膜力学性能,当ATBC添加量(质量分数)从10%升至20%时,复合膜断裂伸长率增加38倍,而抗拉强度仅为前者的36%。单一ATBC或ESO的添加对复合膜透湿性及透光性影响基本一致,且优于复合增塑剂效果。增塑剂对复合膜体系能够起到一定增容效果,但会造成热分解起始温度下降。对于单一增塑剂,ATBC的增塑效果更为优良;ATBC和ESO复合增塑剂虽具有一定协同作用,但由于二者相容性较差,在总添加量相同的情况下,其对复合膜的增塑作用相较于单一ATBC未展现出明显优势。结论 ATBC添加量为20%的复合膜拥有最佳综合性能。     

氧化淀粉/卡拉胶复合膜制备与性能研究

利用木薯氧化淀粉为成膜主要材料,添加增塑剂山梨醇和增强剂卡拉胶,制备了一种新型可降解淀粉膜。研究了膜组分卡拉胶和山梨醇对复合膜的抗拉强度、伸长率、透光率、接触角和透氧系数的影响。分析结果表明:当m(氧化淀粉)∶m(山梨醇)∶m(卡拉胶)=10∶3∶1时复合膜的性能较佳,拉伸强度7.4MPa,断裂伸长率为28.1%,透光率为83.5%,接触角65.5°,透氧系数1.9cm~2/(s·Pa)。     

柔性壳聚糖抗菌膜的制备及性能研究

目的获得具有优异柔性与抗菌活性的壳聚糖复合膜。方法以明胶为增强聚合物,甘油为增塑剂,采用流延成型法构筑柔性壳聚糖薄膜,并通过浸泡硝酸铜/氢氧化钠溶液原位负载纳米氧化铜,以提高薄膜的抗菌性。研究壳聚糖同明胶的质量比及甘油添加量对复合膜力学性能的影响,考察硝酸铜浓度对复合膜水蒸气透过率、透光率、抗菌性的影响。通过红外光谱(FT-IR)和X-射线衍射(XRD)对薄膜结构进行表征。结果当壳聚糖与明胶的质量比为5∶5,甘油质量分数为20%时,复合膜拉伸强度为(3.23±0.31)MPa,断裂伸长率为(159.88±4.14)%。增加硝酸铜浓度,壳聚糖/明胶/氧化铜复合膜的水蒸气透过率先降低后增加,透光率逐渐降低,对金黄色葡萄球菌与大肠杆菌的抗菌活性逐渐增强。当硝酸铜浓度为0.05 mol/L时,复合膜的最佳水蒸气透过率为(30.60±4.02)g·mm/(m2·s·kPa),最佳透光率为(72.61±8.13)%;当硝酸铜浓度为0.25 mol/L时,复合膜对大肠杆菌的最大抑菌圈直径为(27.0±3.0)mm;当硝酸铜浓度为0.30mol/L时,复合膜对金黄色葡萄球菌的最大抑菌圈直径为(26.1±3.1)mm。结论制备得到的壳聚糖/明胶复合膜具有优异的柔性和抗菌活性,在食品包装保鲜领域具有潜在的应用前景。     

甘油对壳聚糖-淀粉复合可食性膜力学性能的影响

目的以壳聚糖-淀粉复合膜为研究对象,加入不同质量分数的甘油作为增塑剂,研究甘油对复合膜性能产生的影响。方法将壳聚糖溶液和玉米淀粉溶液以6∶4的体积比混合,再添加一定量甘油,流延成膜,利用万能试验机测定膜的力学性能,用扫描电镜观察膜的形貌特征,并对膜进行红外扫描和X-衍射分析。结果甘油与淀粉壳聚糖具有良好的相容性,当甘油质量分数为35%～55%时,随着甘油含量的增加,膜的抗拉强度下降,断裂伸长率增加,抗拉强度最高可达33.57 MPa,断裂伸长率最高可达80.39%。结论甘油作为一种增塑剂,能够改善膜的力学性能,为可食性膜的广泛应用提供了可能性。     

明胶-甘油-酪蛋白酸钠原位组装复合膜及分析EI北大核心CSCD

首先将牛奶中提取的酪蛋白在温度为95℃、0.5mol/L的NaOH溶液中水解3h,然后同甘油和明胶进行组装制膜。研究了甘油和明胶添加量对所制复合膜的拉伸强度和断裂伸长率以及阻水和阻氧性能的影响,并根据成膜组分的分子结构和作用特性,分析了成膜机理。结果表明,甘油和明胶的加入能显著提高复合膜的力学性能,改善膜的阻水和阻氧能力。当甘油、明胶和酪蛋白质量比为0.16∶0.80∶1.0时,膜的拉伸强度、水蒸气透过率和过氧化值分别为58.11MPa、4.44×10-6g/(m·h·Pa)和-7.52 meq/kg。明胶中氨基和羧基的存在同甘油的羟基和酪蛋白中的氨基和羧基之间的次级键作用是协同成膜的主要原因。     

戊二醛交联对CCMC/PVA复合膜性能的影响

采用流延成膜工艺制备了CCMC/PVA共混复合膜,研究了戊二醛交联剂对复合膜的透光性能和力学性能的影响。结果表明:交联处理膜的致密性和机械性能显著提高;当戊二醛添加量为2%(质量分数),体系的pH为10,交联反应温度为85℃,交联时间为35 min时,复合膜的拉伸强度可达18.91 MPa,断裂伸长率为226%,透光率为75%。     

高直链玉米淀粉基复合膜的制备

以高直链玉米淀粉为原料,选用甘油为增塑剂,乙二醛为交联剂,采用流延法制备淀粉/聚乙烯醇(PVA)复合膜。研究不同直链淀粉含量、增塑剂种类和用量、交联剂种类和用量、烘干温度等因素对复合膜性能的影响,并使用扫描电镜(SEM)观察膜的微观形态。结果表明,高直链淀粉复合膜的性能明显优于普通淀粉复合膜。当聚乙烯醇、甘油、乙二醛用量分别为40%、16%和12%,反应温度和烘干温度分别为90℃、70℃时,复合膜性能最佳。     

可食性干酪包装膜的制备及性能研究

目的研究酪蛋白酸钠、壳聚糖、甘油添加量对可食膜性能的影响。方法以酪蛋白酸钠和壳聚糖为原料,甘油作为增塑剂,制备可食性干酪包装膜,以膜的水溶性及力学性能为指标,通过单因素及正交试验,确定各成膜成分的最佳配比。结果当用质量分数为5%的酪蛋白酸钠水溶液、质量分数为2%的壳聚糖冰乙酸溶液和质量分数为2%的甘油混合液进行成膜,所得可食膜的综合性能较优,其水溶性为35.8%,断裂伸长率为75.4%,拉伸强度为10.58 MPa,弹性模量为13.47 MPa。结论随着酪蛋白酸钠含量的增加,膜的水溶性变化不大,膜的断裂伸长率先增大后减小,拉伸强度和弹性模量均随之增大;随着壳聚糖含量的增加,膜的水溶性逐渐下降,膜的断裂伸长率、拉伸强度、弹性模量均随之增大;随着甘油含量的增加,膜的水溶性逐渐减小,膜的断裂伸长率逐渐增大,拉伸强度和弹性模量逐渐减小。     

Effects of glycerol and sorbitol on optical,mechanical, and gas barrier properties of potato peel‐based films

Potato peel is a by‐product of potato‐based food production and seen as a zero‐ or negative‐value waste of which millions of tons are produced every year. Previous studies showed that potato peel is a potential material for film development when plasticized with 10% to 50% glycerol (w/w potato peel). To further investigate potato peel as a film‐forming material, potato peel‐based films containing the plasticizer sorbitol were prepared and investigated on their physicochemical properties in addition to films containing glycerol. Due to sufficient producibility and handling of casted films in preliminary trials, potato peel‐based films containing 50%, 60%, or 70% glycerol (w/w potato peel) and films containing 90%, 100%, or 110% sorbitol (w/w potato peel) were prepared in this study. Generally, with increasing plasticizer concentration, water vapor and oxygen permeability of the films increased. Films containing glycerol showed higher water vapor and oxygen permeabilities than films containing sorbitol. Young's modulus, tensile strength, and elongation at break decreased with increasing sorbitol concentration, whereas no significant effect of plasticizer content on elongation at break was shown in films containing glycerol. Due to crystallization of films containing sorbitol as a plasticizer, potato peel‐based films containing 50% glycerol (w/w) were identified as the most promising films, characterized by a water vapor transmission rate of 268 g 100 μm m^?2 d^?1 and an oxygen permeability of 4 cm³ 100 μm m^?2 d^?1 bar^?1. Therefore, potato peel‐based cast films in this study showed comparable tensile properties with those of potato starch‐based films, comparable water vapor barrier with those of whey protein‐based films, and comparable oxygen barrier with those of polyamide films.     

SiOx/PET复合薄膜的力学性能及阻隔性能

目的基于氧化硅(SiO_x)镀层优异的性能,研究不同厚度的SiO_x层对SiO_x/PET复合薄膜力学性能和阻隔性能的影响,以期得到性能较优的SiO_x/PET复合薄膜。方法以自制的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜为基材,采用等离子体增强化学气相沉积法沉积得到SiO_x层厚度分别为40,150,230,320 nm的SiO_x/PET复合薄膜,并进行傅里叶变换红外线光谱分析、力学性能和阻隔性能测试,以及薄膜表观形貌分析。结果沉积SiO_x层后,SiO_x/PET复合薄膜拉伸强度和断裂伸长率随SiO_x层厚度的增大先增大后减小,氧气透过率和水蒸气透过率则出现明显衰减而后逐渐平缓的趋势。SiO_x层厚度达150~230 nm时,复合薄膜的力学性能和阻隔性能表现较优,拉伸强度、断裂伸长率、氧气透过率以及水蒸气透过率分别提高了约25.0%,20.9%,79.3%,77.3%。结论适宜厚度的SiO_x层可以使得SiO_x/PET复合薄膜同时具备较优的力学性能和阻隔性能。     

增塑剂对马铃薯淀粉基复合膜物理机械性能的影响

以马铃薯淀粉、普鲁兰多糖、明胶为成膜物质,氯化钙为交联剂,甘油、山梨醇、聚乙二醇为增塑剂,采用流延法制备了马铃薯淀粉基复合膜,研究了3种增塑剂对复合膜物理机械性能的影响。结果表明:复合膜的抗拉强度和弹性模量均随增塑剂含量的增加而显著减小,断裂伸长率随甘油和山梨醇含量的增加而显著增加,聚乙二醇对其影响不显著;复合膜的水蒸气透过率和水溶性均随增塑剂含量的增加而增加;聚乙二醇能够显著降低复合膜的透光率。     

胡萝卜可食性包装膜的制备及性能

目的 研究胡萝卜可食性食品包装膜,以替代塑料包装材料用于食品包装.方法 以胡萝卜为原材料,添加羧甲基纤维素(CMC)、海藻酸钠、甘油制备可食性膜,研究不同添加量对膜的抗拉强度、热封强度、断裂伸长率以及阻隔性能的影响,以抗拉强度为主要指标,通过正交试验进行工艺优化,并进行验证试验,对力学性能和其他性能进行测定.结果 每100 mL蒸馏水中最佳添加量,胡萝卜浆20 g,羧甲基纤维素2.5 g,海藻酸钠1.6 g,甘油1.5 mL,获得的可食性膜抗拉强度为5.71 MPa,热封强度(15 mm)为3.84 N,断裂伸长率为119.98％,透湿量为439.59 g/(m2·d),透氧量为4.96 cm3/(m2·d·kPa),溶解时间为35 s,膜平均厚度为0.183 mm.结论 根据实验结果,可以获得浅橙色、半透明、质地柔软均匀、平滑无气泡、具有一定强度和韧性、力学性能良好的可食性食品包装膜.     

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。     

PLA/PCL共混膜的制备及性能研究

目的研究PCL含量对PLA/PCL共混包装膜性能的影响,以改善PLA的韧性。方法将不同质量比的PLA和PCL树脂均匀混合,而后熔融挤出吹膜制得PLA/PCL共混膜。对制得的共混膜进行力学性能测试,获得拉伸强度和断裂伸长率,再通过扫描电镜分析观察其微观断面,采用DSC测试分析其熔融结晶行为,通过氧气透过性能和透湿性能的测试获得其阻隔性能。结果通过扫描电镜与红外光谱发现,PLA与PCL为两相结构,界面不相容;力学性能显示当PCL的质量少于20%时,对PLA的增韧效果不明显;当PCL的质量为50%时,PLA的断裂伸长率从2.9%提高到290%;DSC结果发现,PCL的加入有助于降低PLA的玻璃化转变温度,提高结晶度;阻隔性能结果表明,随着PCL质量比的增大,共混膜的氧气透过系数和透湿系数下降,阻隔性得到提高。结论 PCL的加入能提高PLA的韧性,当PCL与PLA质量比为3∶7时,共混膜具有最佳的性能。     

GTA改性的PLA/PHB复合包装膜性能研究

目的研究三乙酸甘油脂(GTA)对PLA/PHB包装膜性能的影响。通过添加GTA提高PLA与PHB的相容性,改善包装膜的力学和透湿透氧性能。方法以GTA为增塑剂,聚乳酸(PLA)和聚β-羟基丁酸酯(PHB)为原料,利用熔融共混吹膜的方法制备PLA/PHB复合膜,通过对复合材料的DSC测试,以及透湿透氧性能、力学性能和红外光谱分析,研究GTA质量分数不同时对复合材料的拉伸性能、断裂伸长率、透湿透氧性能和相容性的影响。结果随着GTA含量的增加,薄膜拉伸强度整体呈下降趋势,同时断裂伸长率不断增大。当GTA质量分数大于4%时,拉伸强度急剧下降,断裂伸长率由原先的快速增长变为缓慢增长。透湿性能随GTA质量分数的增加先不断增大后减小,透氧性能增长不明显。通过DSC图结合包装膜断面结构微观图发现,GTA的加入减弱了聚合物分子链段之间的作用力,促进了链段的运动,使得薄膜断面上的微孔消失,形成层状结构。结论 GTA的加入改善了PLA和PHB的相容性,并且在GTA质量分数为4%时,复合包装膜既具有较好的拉伸性能和断裂伸长率,还具有较好的透湿透氧性能。     

PVA-壳聚糖/有机累托石复合膜的结构与性能

目的将聚乙烯醇(PVA)引入壳聚糖(CS)/有机累托石(OREC)复合体系制备插层效果、力学性能、抗紫外老化及阻隔性能良好的插层纳米复合膜。方法利用溶液流延法制备PVA-CS/OREC系列复合膜,以XRD及SEM研究复合膜的插层结构及OREC在基体中的分散性,研究复合膜的力学性能、抗紫外辐射性及水蒸气透过性。结果 OREC及PVA添加量较少时可与CS形成良好的插层结构。当OREC质量分数为2%,PVA质量分数为10%时的复合膜(标记为PVA10-CS/OREC2)插层结构最好,OREC在CS及PVA基体中分散性最好,与OREC质量分数为2%且不含PVA的复合膜(标记为CS/OREC2)相比,拉伸强度提高42.2%,断裂伸长率提高30%,水蒸气透过量降低10.2%,复合膜经紫外辐射后拉伸强度保持率、断裂伸长保持率仍达82.5%及68.2%。结论 PVA10-CS/OREC2膜可作为医用膜和药品、食品等的包装材料。