海藻酸钠/CNC/山梨酸钾复合膜的制备及性能研究

以海藻酸钠为基材,纤维素纳米晶(CNC)为增强增韧剂,以山梨酸钾为防腐保鲜剂,采用流延法制备海藻酸钠/CNC/山梨酸钾复合膜。研究CNC、山梨酸钾的加入对海藻酸钠膜光学性能、力学性能、水蒸气阻隔性能等的影响。结果表明：随着CNC含量的增加,复合膜的透光率先增加后降低;添加山梨酸钾后,复合膜的透光率逐渐下降。CNC的加入使复合膜的拉伸强度和断裂伸长率均先提高后降低,水蒸气阻隔性能先降低后升高。随着山梨酸钾的添加,复合膜的拉伸强度逐渐降低,断裂伸长率先降低后增加,水蒸气阻隔性能先升高后降低。当CNC含量为5%、山梨酸钾含量为3%,复合膜的拉伸强度为120.78 MPa,断裂伸长率为4.38%,水蒸气透过系数为7.62×10^-13 g·cm/(cm²·s·Pa),与纯海藻酸钠膜相比,分别提高了21.66%、27.33%和17.59%,复合膜综合性能最佳。     

纳米ZnO/纤维素纳米晶/聚乙烯醇复合膜的制备及性能

采用球磨法制备的纤维素纳米晶(CNC)及市售纳米ZnO对聚乙烯醇(PVA)进行改性,改善了PVA膜的力学性能,并且,赋予其抗菌性,测试复合膜的力学性能、水蒸气透过性能及抗菌性能。结果表明,加入CNC后,提高了PVA膜的力学性能和阻湿性能,加入纳米ZnO后,复合膜对金黄色葡萄球菌具有一定的抗菌性能,并且,能进一步提高复合膜的拉伸强度,但是,降低了复合膜的阻湿性能。当CNC的添加量为3%、纳米ZnO∶CNC=2∶1(摩尔比)时,复合膜综合性能较好,拉伸强度为73.7 MPa,与纯PVA膜相比,提高了77.2%;断裂伸长率为3.8%,与纯PVA膜相比,提高了46.1%;水蒸气透过系数为3.44×10^-13 g·cm/(cm²·s·Pa),与纯PVA膜相比,提高了11.7%。     

纤维素纳米晶/羧甲基纤维素复合膜的制备及性能

首先采用机械球磨法制备纤维素纳米晶(CNC),然后将CNC与羧甲基纤维素(CMC)进行溶液共混,采用流延法制备CNC/CMC复合膜,最后测试并系统研究复合膜的形貌、力学性能、光学性能、水蒸气透过性能等。结果显示,CNC/CMC复合膜有较高的透明性,CNC在复合膜中能较为均匀地分散。随着CNC的加入,复合膜的拉伸强度和断裂伸长率先升高后降低,水蒸气透过性能先降低后升高。当CNC含量为3%(wt)时,复合膜表现出最佳的综合性能。与CMC膜相比,拉伸强度最大为64.77 MPa,增加了53%,断裂伸长率由0.9%增加到2.9%,水蒸气透过系数最小为3.11×10-12 g·cm/(cm2·s·Pa),降低了18%。     

纳米纤维素的表面修饰及对聚乳酸膜的力学性能和阻隔性能的影响

本实验通过化学水解法从农林废弃物油茶果壳中提取出油茶果壳纳米纤维素（cellulose nanocrystals, CNC）,经丁酸酐表面修饰获得丁酸酯化纳米纤维素（butyrated cellulose nanocrystals, BCNC）后,通过溶液浇铸法制备得到了BCNC/聚乳酸（PLA）复合材料,研究了CNC改性后的形貌及性能变化,以及BCNC对PLA力学性能、阻隔性能及透光率的影响。研究结果表明,经改性后,纳米纤维素的团聚现象得到改善并能稳定的分散在非极性有机溶剂中。在PLA复合材料中,BCNC对PLA有增强增韧的效果,添加5 wt%的BCNC时,PLA膜的拉伸强度提升了30.1%。添加5 wt%的BCNC,PLA复合膜的水蒸气透过率和氧气透过率分别下降了60.0%和35.0%,且仍具有较高的透光率。由于BCNC在基体中有更好的分散性和界面结合,对提升PLA力学性能和阻隔性能的效果均优于CNC。     

纳米纤维素的表面修饰及对聚乳酸膜的力学性能和阻隔性能的影响

本实验通过化学水解法从农林废弃物油茶果壳中提取出油茶果壳纳米纤维素（cellulose nanocrystals, CNC），经丁酸酐表面修饰获得丁酸酯化纳米纤维素（butyrated cellulose nanocrystals, BCNC）后，通过溶液浇铸法制备得到了BCNC/聚乳酸（PLA）复合材料，研究了CNC改性后的形貌及性能变化，以及BCNC对PLA力学性能、阻隔性能及透光率的影响。研究结果表明，经改性后，纳米纤维素的团聚现象得到改善并能稳定的分散在非极性有机溶剂中。在PLA复合材料中，BCNC对PLA有增强增韧的效果，添加5 wt%的BCNC时，PLA膜的拉伸强度提升了30.1%。添加5 wt%的BCNC，PLA复合膜的水蒸气透过率和氧气透过率分别下降了60.0%和35.0%，且仍具有较高的透光率。由于BCNC在基体中有更好的分散性和界面结合，对提升PLA力学性能和阻隔性能的效果均优于CNC。     

改性纳米纤维素/聚乳酸复合材料的制备及性能

通过化学酸水解法从农林废弃物油茶果壳中提取出纳米纤维素(CNC),并利用丁酸酐对CNC进行表面修饰,获得了丁酸酯化纳米纤维素(BCNC),再通过溶液浇铸法制备了BCNC/聚乳酸(PLA)复合材料。研究了CNC改性前后的形貌、性能变化以及BCNC对PLA膜力学性能、阻隔性能和透光率的影响。结果表明,经改性后,纳米纤维素的团聚现象得到改善并能稳定分散在非极性有机溶剂中。与纯PLA膜相比,当BCNC质量分数为5%时,PLA膜的拉伸强度提升了30.1%,水蒸气透过率和氧气透过率分别下降了60.0%和35.0%,且膜的透光率保持在60%以上。     

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)。     

纳米纤维素-壳聚糖复合膜的制备及性能

利用壳聚糖膜在果蔬上的保鲜效果,并通过纳米纤维素对壳聚糖膜在性能上的加强,以求制得保鲜效果更好的膜。本研究首先以糠醛渣为原料制备了纳米纤维素,然后分别以2%的壳聚糖+1.5%的醋酸溶液+(0~10%)的纳米纤维素制得纳米纤维素-壳聚糖复合膜。发现在机械强度上,纳米纤维素含量为4%的复合膜性质最好,并随着纳米纤维素含量的增加,复合膜吸水性,透湿性以及断裂伸长率都逐渐的有所降低。     

浸渍纳米纤维素膜增强聚乙烯醇的研究

通过酸碱、机械相结合的处理方法从木粉中提取出高长径比纳米纤维素,再利用真空过滤的方法制备高强度透明纳米纤维素膜。所得纳米纤维素膜浸渍到聚乙烯醇水溶液后真空干燥制得纳米纤维素膜/聚乙烯醇复合膜。经检测,纳米纤维素膜增强型聚乙烯醇的弹性模量提高了200%;纳米纤维素膜的透光率为86.9%,复合膜的透光率高达84.8%。     

聚乳酸基纤维素纳米晶体抗菌包装材料的制备及其性能研究

为改善聚乳酸(PLA)膜的力学性能、阻隔性能和抑菌性能,通过溶液浇铸法制备纤维素纳米晶体(CNC)和槐糖脂(SL)掺杂的PLA复合抗菌膜,探究SL含量(10%)不变时,CNC的含量对PLA/SL/CNC的力学性能、亲疏水性、水蒸气阻隔性和抑菌性能的影响。结果表明:PLA复合膜具有较好的透光性。CNC含量为8%时,CNC与PLA相容性较差。相比纯PLA,PLA/SL/CNC(6%)的拉伸强度高达68.6 MPa,提高93.8%;PLA/SL/CNC(6%)的韧性为36.5×10⁸J/m³,增加46%。PLA/SL/CNC(6%)水接触角为86°,具有疏水性。PLA/SL/CNC(6%)的水蒸气透过系数为2.4(g·cm)/(Pa·s·cm²),与纯PLA相比降低36.8%。PLA/SL/CNC(6%)与利斯特氏菌和金黄色葡萄球菌共培养24h,菌落数分别为0.8 lgCFU/mL和0.4 lgCFU/mL,具有较好的抑菌效果。     

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。     

Palmitoylated cellulose nanocrystal/polycarbonate composite with high mechanical performance and good transparency

To fabricate polycarbonate (PC) composites with high mechanical and optical properties, PC composite films reinforced by cellulose nanocrystals esterified using palmitoyl chloride (palmitoylated cellulose nanocrystal [PAL-CNCs]) were fabricated by casting-evaporation and characterized by several techniques. It was shown that the PAL-CNCs with a substitution degree of 0.43 and the crystalline index of 53.3% were better dispersed in chloroform and tetrahydrofuran, and achieved a water contact angle of 81.0°. The crystallite size and crystalline index of the PC in the composite film significantly increased to more than 5.2 nm and 51.5%, respectively, after the incorporation of the PAL-CNCs. The PC composite film had an increase of 91.4% in tensile strength, 84.1% in Young's modulus, and a decrease of 5% in impact strength. Meanwhile, its UV–Vis-light transmittance was above 90%. Therefore, the palmitoylated -CNCs were a better candidate for engineering PC composites with high mechanical performance and transparency.     

蛭石/PBAT复合薄膜的制备与性能

使用蛭石（VMT）作为填料,以可生物降解的聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯（PBAT）作为基体,采用熔融-吹塑法制备出蛭石/聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯（VMT/PBAT）复合薄膜,并通过添加聚苯乙烯马来酸酐共聚物（SMA）作为相容剂制备了VMT/PBAT/SMA复合薄膜。对纯PBAT薄膜、VMT/PBAT和VMT/PBAT/SMA复合薄膜的热性能、流变性能、水蒸汽阻隔性能、断面微观结构和力学性能进行了测试。结果表明,相比纯PBAT薄膜,蛭石的填充使VMT/PBAT复合薄膜的热稳定性降低,相容剂SMA的添加增强了VMT/PBAT/SMA复合薄膜的热稳定性;蛭石的添加使复合薄膜的结晶度降低了约2%。水蒸汽透过量测试表明,两种复合薄膜水蒸汽阻隔性能符合国家标准;VMT的添加使VMT/PBAT复合薄膜的拉伸强度和断裂伸长率降低,而添加相容剂SMA使VMT/PBAT/SMA复合薄膜的拉伸强度和断裂伸长率相比VMT/PBAT复合薄膜提高约10 %。     

食品包装用塑-塑与铝-塑EVA复合膜安全风险分析研究

针对目前我国食品复合膜标准少、标龄长、产品安全风险性大、关注度高的实际问题,选取近年发展起来的食品包装用乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)基塑-塑复合膜(PET/EVA)和铝-塑复合膜(PET/A1/PE/EVA)作为研究对象,采用气相色谱-质谱、等离子体发射光谱(ICP)等方法,综合分析了两种复合膜的卫生和化学安全关键风险指...     

交联壳聚糖/蒙脱土复合膜的制备及性能研究

以壳聚糖（CS）为基质材料，蒙脱土（MMT）为填料，采用戊二醛（GA）交联改性并结合溶液插层法制备了交联壳聚糖/蒙脱土（CS/GA/MMT）复合膜。通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、红外光谱仪及热重分析仪对复合膜的结构进行了表征，考察了MMT用量对复合膜的吸水性能、水蒸气阻隔性能和力学性能的影响。结果表明，交联改性CS可提高CS膜的耐水性，CS/GA膜的吸水率较CS膜降低了9.6 %；MMT可提高复合膜的耐水性、水蒸气阻隔性能、力学性能和热稳定性；当MMT的用量为CS质量的5 %时，复合膜的各项性能较好，吸水率、水蒸气透过率和断裂伸长率较CS膜分别降低了37.3 %、36.7 %和41.9 %，且拉伸强度提高了160.5 %。     

Development of sulfated polysaccharide-based film reinforced with seaweed biomass-derived nanofillers

Cling films and single-use plastics are difficult to recycle and cause major environmental pollution, leading to an increase in microplastics in nature. To overcome this issue, biodegradable films are being explored more extensively. Seaweed is gaining prominence in the food packaging sector since it is beneficial in all aspects. Two fractions of Indian brown seaweed Sargassum wightii, biopolymer (sulfated polysaccharide [SP]) as base material and nanofillers (cellulose nanocrystals [CNC]) as reinforced filler are employed to develop a sustainable cling film for food packaging. This cellulose filler can be isolated from solid seaweed biomass after the polysaccharide extraction and converted into nanoform using the response surfaces method (RSM) to maximize the yield of CNC. The objective of this research is to construct seaweed-based biodegradable nanocomposite films and to examine their improved properties. It exhibited a gradual decrease in water absorption and water vapor permeability (WVP), along with better wettability, mechanical, and antioxidant properties, and thermal analysis compared with the control SP film. The degradation rates of the films were analyzed using the soil-burial method. According to the results obtained, it is suggested that CNC can be utilized as a functional filler to improve the qualities of seaweed-based cling films.     

不同形貌纳米纤维素对天然橡胶力学性能的影响

将两种纳米纤维素[纤维素纳米丝(CNF)和纤维素纳米晶(CNC)]与天然胶乳通过溶液共混和浇注成膜制备CNF/天然橡胶(NR)和CNC/NR复合材料,考察CNF和CNC对NR的补强效果。结果表明:CNF与CNC对NR都具有补强效果,当二者用量相同时,CNF对NR的补强效果更显著;在成膜过程中,CNC发生沉降,在底部形成CNC富集层;当CNC用量大于5份时,CNC/NR复合材料在拉伸过程中CNC富集层发生滑脱分层;纳米纤维素与NR的极性相差较大,提高二者的相容性和界面结合力需进一步研究。