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%。     

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。     

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)。     

酰胺化纳米晶纤维素提高乙烯-醋酸乙烯酯共聚物薄膜阻透性的研究

合成了三种酰胺化纳米晶纤维素,并采用溶液共混成膜法制备了酰胺化纳米晶纤维素（CNC）/乙烯醋酸乙烯醋共聚物(EVA)复合膜材料。通过紫外-可见分光光度计、电子万能试验机和透湿仪研究了酰胺化CNC/ EVA复合膜的光学性能、力学性能以及水蒸气阻隔性,并通过原子力显微镜研究热压处理的EVA复合膜的表面形貌。结果表明,添加三种不同碳链的酰胺化CNC都使 EVA膜的透光率有所降低,当添加量为5 %时,EVA膜透光率仍高达90%。一定程度的热压能够让酰胺化纳米晶纤维素在EVA基体中分散更均匀,使EVA复合膜的透光率提高了2%～3%;随着纳米晶纤维素含量的逐渐增加,三种酰胺化CNC/EVA膜的拉伸强度均逐渐增强,透湿率（WVTR值）均减小;酰胺化CNC含量相同时, 十六胺改性的纳米晶纤维素(CNC-N16)/EVA复合膜的力学性能和水蒸气阻隔效果优于相应的十二胺和正辛胺。     

热处理蔗渣纤维素/PVA复合膜的制备及性能研究

为提高纯蔗渣纤维素膜的包装性能,通过热处理和氢键作用制备性能优良的蔗渣纤维素/聚乙烯醇(PVA)复合膜。对复合膜的结构、力学性能、阻隔性、耐水性等进行综合表征分析。结果表明,经过170℃热处理后,含4%PVA的蔗渣纤维素复合膜的综合性能最佳。由于纤维素与PVA之间氢键以及热处理后醚键的共同作用,复合膜拉伸强度与断裂伸长率分别达到了52.83 MPa和26.32%,相比纯纤维素膜分别提高了约33%和500%。PVA的引入使得复合膜的氧气透过率[0.75×10^-14 cm³·cm/(cm²·s·Pa)]相比纯纤维素膜[3.6×10^-14 cm³·cm/(cm²·s·Pa)]降低了5倍。此外,复合膜的力学性能与透氧性能对高湿度的敏感性较低,表明其有良好的耐水性。综合分析表明,复合膜在食品包装材料方面,具有潜在的应用前景。     

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。     

温度对羟甲基纤维素/明胶复合膜性能的影响

将明胶作为原料(基体),甘油作为增塑剂,羟甲基纤维素(Hydroxymethyl cellulose,HMC)作为增强相,制备一系列不同含量的HMC/明胶复合膜。置于5、15、25、35(±1)℃的环境中,测试其拉伸强度(tensile strength)、断裂伸长率(elongation at break)、水蒸气透过系数(water vapour permeability,WVP)、水溶性(water solubility)和失水率,研究温度对HMC/明胶复合膜性能的影响。结果表明,温度对复合膜的性能影响较大,当温度为35℃时,拉伸强度最大(28. 51～88. 98 MPa),但断裂伸长率较低(3. 7%～33. 8%);当温度为0℃时,拉伸强度最低(4. 79～28. 31 MPa),断裂伸长率较大(32. 9%～107. 8%)。因此,低温(0℃)时,断裂伸长率较大,但拉伸强度较小,高温时(35℃)则相反;在低温或常温时,WVP趋势差别均较小,当温度为35℃时,WVP值较大;随温度的升高,水溶性逐渐增加;由105℃时的失水率可知,1%的HMC/明胶复合膜的含水率最大,随着HMC的继续加入,含水量逐渐减小。     

纳米SiO_2/壳聚糖/淀粉复合包装膜的制备及性能

选用壳聚糖(CH)和木薯(CA)淀粉为基本成膜材料,甘油为增塑剂,改性纳米SiO_2(NS)为增强剂,采用流延法制备壳聚糖-淀粉基复合膜,探究壳聚糖与木薯淀粉比例、甘油含量以及改性纳米SiO_2含量对复合膜性能的影响。通过正交试验采用极差分析并结合方差分析确定了纳米SiO_2/壳聚糖/淀粉复合膜的较优工艺条件。结果表明,壳聚糖与淀粉质量比6∶4,甘油含量35%,改性纳米SiO_2含量2%。在此条件下,复合膜的各项性能分别为:拉伸强度32.43 MPa,断裂伸长率38.98%,透光度19.96,水蒸气透过率10.53×10~(-11)/(m·s·Pa)。该复合膜与不添加改性纳米SiO_2的复合膜相比其力学强度增加了158.41%,水蒸气透过率减小了13.48%,复合膜力学强度和耐水性能有明显的改善。     

干燥温度对纳米氧化石墨烯/PHBH复合膜结构及性能的影响

通过溶液浇铸法制备得到纳米氧化石墨烯（GO）/聚羟基丁酸-羟基己酸酯（PHBH）复合膜,利用SEM、XRD、DSC、拉伸测试、阻隔测试及透明度测试等检测手段,研究了不同干燥温度对复合膜结构及性能的影响,优化了制备工艺。结果表明：随着干燥温度的升高,GO在PHBH中的分散性以及复合膜的结晶度、断裂伸长率和阻隔性先增加后减小,而拉伸强度及透光率则随温度的增加而增加。当干燥温度为45℃→55℃梯度升温时,GO在PHBH中均匀分散,且复合膜的断面光滑,有良好的结晶度、热稳定性、力学及阻隔性能,其拉伸强度、断裂伸长率可分别达到20.11MPa、17.47%,且透氧系数及水蒸气透过系数分别为48cm³/(m²·d)、13.33g/(cm²·d),综合性能优于其他干燥温度下的复合膜。     

一种壳聚糖/纳米纤维素复合膜的制备及性能研究

采用流延法制备了壳聚糖/纳米纤维素复合膜。探究了纳米纤维素和壳聚糖不同质量比时复合膜的各项性能:表征了膜的形貌,测定了复合膜的机械性能、热收缩性、吸水性、降解性、热稳定性。结果表明:复合膜中壳聚糖和纳米纤维素混合均匀,纳米纤维素和壳聚糖质量比为10%的复合膜吸水及降解性好,CNC质量比为50%时,膜拉伸强度最大,比单纯壳聚糖膜提升了154%。     

白酒丟糟微晶纤维素/聚乳酸复合膜的制备及性能研究

以丟糟微晶纤维素(DGMCC)为增强材料、聚乳酸(PLA)为基体,采用溶液浇铸法制备DGMCC/PLA复合膜材料,并对复合膜进行红外图谱(FT-IR)、SEM扫描、力学性能、紫外可见光透过性和降解性能测试。结果表明,复合膜中微晶纤维素与聚乳酸以氢键结合,复合膜的性能较纯聚乳酸膜有较大变化。性能测试结果显示,DGMCC的加入使复合膜力学性能拉伸强度和断裂拉伸率下降,对紫外线的阻挡效果增强,可降解性能提高,作为生物可降解包装材料具有一定应用潜力。     

温度对甲壳素/明胶复合膜的影响

用明胶为原料（基体）,以甘油作为增塑剂,甲壳素作为增强相,制备一系列不同含量的甲壳素/明胶复合膜。在5、20、35（±1） ℃环境之中,测试其拉伸强度、断裂伸长率、水蒸气透过系数（WVP）、水溶性和失水率,探究温度对甲壳素/明胶复合膜的影响。结果表明,温度对复合膜的性能影响较大,35 ℃时拉伸强度为77.34~44.44 MPa,但断裂伸长率较低（13.35 %~2.75 %）,5 ℃时拉伸强度为6.06~4.75 MPa,断裂伸长率为111.4 %~64.2 %,低温时断裂伸长率较大,但拉伸强度较小,高温则相反;WVP随温度的升高而逐渐增加;水溶性随温度的升高而逐渐增大;甲壳素含量越大,复合膜内的水分子含量越少。     

吸水膨胀型软质聚氯乙烯/羧甲基纤维素共混物的研究

采用扫描电子显微镜等仪器测试并研究了聚氯乙烯(PVC)/羧甲基纤维素(CMC)共混物的结构与性能。结果表明:随着吸水树脂含量的增加,共混物的吸水率和体积膨胀率增大,拉伸强度和断裂伸长率降低;随着水浸泡时间的增加,拉伸强度和断裂伸长率降低;吸水后PVC/CMC共混物中CMC分散相粒径明显增大,与基体树脂界面相互作用下降。     

交联壳聚糖/聚乙烯醇/蜗牛黏液复合膜的制备及性能研究

采用延流法制备了香兰素（V）交联的壳聚糖/聚乙烯醇/蜗牛黏液（CS/PVA/SM）复合膜,并通过热重分析仪（TG）、扫描电子显微镜（SEM）和万能材料试验机等研究了不同CS/SM配比对复合膜光学性能、水蒸气和氧气阻隔能力、力学性能、热力学性能及生物降解性能等的影响。结果表明,CS/PVA/SM复合膜为可降解的亲水性薄膜,当CS溶液/SM溶液体积比为5/3时,复合膜性能优良,其抗氧化活性为87.51 %,其水蒸气透过率比纯CS膜降低了75.16 %,不透明度降低了87.74 %,拉伸强度提高了16.04 %,断裂伸长率提高了28.26倍;随着SM含量的增加,复合膜的热稳定性有所降低;CS溶液/SM溶液体积比为5/1、5/2和5/3时,复合膜表现出良好的相容性;SM的添加使复合膜具有很好的延展性和柔韧性,V的添加提高了复合膜的拉伸强度和抗氧化能力;所制备的CS/PVA/SM复合膜在食品包装领域中有潜在的应用前景。     

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。     

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。     

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。     

香芹酚/海藻酸钠生物复合膜的制备及性能

为了提高海藻酸钠膜的包装性能,采用溶剂浇铸法制备了添加不同含量香芹酚的海藻酸钠生物复合膜,通过SEM、XRD和FTIR对复合膜的微观结构进行了表征,并对其物理、化学、抑菌和保鲜性能进行了考察。结果表明:添加香芹酚增加了香芹酚/海藻酸钠生物复合膜的粗糙度,膜中海藻酸盐和香芹酚的分子间发生静电和氢键作用。复合膜的热稳定性随香芹酚含量增加呈现先增强后降低的趋势,其中,香芹酚体积分数为0.8%时,香芹酚/海藻酸钠复合膜的综合性能最优,水溶性为90.48%,透明度为0.23mm~(–1),水蒸气透过速率为0.17g/(d·cm~2),拉伸强度为72.24 MPa,断裂伸长率为83.41%,对丰孢木霉菌(Trichoderma sp.)的抑菌率为65.79%。香芹酚/海藻酸钠复合膜能有效保持采后双孢蘑菇的品质,延长其货架期。     

交联改性细菌纤维素/肝素复合膜的制备及性能

通过在细菌纤维素(BC)发酵培养液中加入肝素(Hep)原位制备BC/Hep复合膜,并向提纯过后的复合膜加入交联剂1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)与N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)进行交联改性,研究了肝素对BC培养液中木醋杆菌生长的影响,以及不同物质的量之比的交联剂对复合膜力学性能、膨胀率和透湿性的影响。结果表明,在BC培养液中加入Hep能够促进木醋杆菌的生长,Hep可提高BC膜的拉伸强度,但降低了膨胀率和透湿性;交联改性后复合膜的拉伸强度进一步得到提高,当EDC/NHS/Hep-COOH的物质的量之比为0.4/0.24/1时,复合膜的拉伸强度较纯BC及未加交联剂的BC/Hep复合膜分别提高了28.28%和15.4%,且膨胀率和水蒸气透过率与纯BC相近,分别为8 274%和(814.10±44.87)g/(m~2·d),可以作为一种理想的创伤敷料。