碘化壳聚糖-淀粉复合膜对芒果保鲜效果的研究

对壳聚糖淀粉和碘化壳聚糖淀粉复合膜的透明性、抗拉强度、伸长率、透气性、透湿性进行测试,并用壳聚糖、碘化壳聚糖与淀粉制成涂膜液对芒果进行保鲜处理,然后在常温下进行储藏.结果表明:涂膜芒果在储藏期间其感官评分、果实腐烂指数、转黄指数、失重率、呼吸强度、总糖含量的变化均小于对照组,可有效延长保质期4~6d,并且碘化壳聚糖淀粉复合膜对芒果的保鲜效果优于壳聚糖淀粉复合膜.     

四种多元醇增塑剂对淀粉-壳聚糖复合膜的性能研究

目的探究多元醇作为增速剂对淀粉-壳聚糖薄膜材料性能的影响,评估4种多元醇的增塑效果,并选出最优。方法将4种不同的多元醇作为增塑剂,通过流延法制备壳聚糖-淀粉薄膜,分析增塑剂含量对材料力学性能的影响,并通过扫描电镜、傅里叶红外、X-射线衍射、静态接触角对复合膜的结构和性能进行表征。结果将单一多元醇作为增塑剂加入淀粉-壳聚糖溶液,当添加质量分数为15%的甘露醇时,拉伸强度为最大值,为53.39 MPa;当添加质量分数为60%的甘油时,断裂伸长率最大,为45.11%。当甘油质量分数为50%时,综合效果较好,拉伸强度为21.36 MPa,断裂伸长率为35.33%。结论复合膜中淀粉与壳聚糖具有良好的相容性,添加增塑剂有利于改善复合膜的力学性能。多元醇增塑剂处于低浓度或中等浓度范围时,不具有有效的增塑作用。在4种多元醇增塑剂中,甘油的综合效果最好,所制备的膜具有较优的综合性能。     

壳聚糖-聚氨酯复合膜的结构与性能

以不同硬段结构的聚氯酯为基膜，通过流延法制备了壳聚糖-聚氯酯复合膜。研究了聚氯酯膜和复合膜的力学性能．并根据两单组分膜和复合膜的应力应变行为讨论了复合膜界面的粘合情况和粘合机理。     

壳聚糖/淀粉/ZnO复合膜的制备与性能

目的以壳聚糖和玉米淀粉为主要成膜基质,以纳米ZnO为添加剂,研究复合膜的相关结构和性能。方法采用溶液共混法将壳聚糖溶液、淀粉糊化液及纳米ZnO质均混合,然后流延成膜,分析壳聚糖/淀粉的质量比和纳米ZnO的含量对复合膜力学性能、水蒸气透过率(WVP)的影响,并通过红外光谱、扫描电镜、X射线衍射和热重分析对复合膜的相关结构进行表征。结果当壳聚糖/淀粉质量比为1∶1,纳米ZnO质量分数为9%时,所得膜在各自体系中的性能较佳。结论壳聚糖和淀粉二者之间具有较好的相容性,纳米ZnO的加入能增强复合膜的力学性能,降低其水蒸气透过率,并提高复合膜的热稳定性。     

淀粉复合膜的制备、性能及应用研究进展

生物经济正在加速改变食品、环境、医疗和能源等行业,这引起了工商业、学术界和政府的高度关注,因此对天然高分子等生物资源的研究、开发和利用意义重大。天然淀粉因具有来源广泛、价格低廉、无毒、无免疫原、可生物降解和再生、黏附性和生物相容性良好等优点而倍受青睐,但单淀粉膜却有耐水性差、强度低等缺陷,通过化学键和分子间作用力与其它材料复合可改善其性能。本文综述了用纤维素、壳聚糖、蛋白质、脂肪族聚酯、聚乙烯醇、聚烯烃塑料、纳米氧化物、黏土、磷(膦)酸锆和纤维等改性淀粉,通过溶剂浇铸、压塑、挤出吹塑和注塑成型等制备复合膜,总结了这些复合膜的耐水性、力学性能、生物降解性、水蒸气透过性、热稳定性、相容性和抗菌性及其在食品包装、环境和生物医药等领域的应用。最后,展望了超临界流体、超声活化等技术处理改性后的淀粉有利于膜性能的改善;生物相容性良好的新型插层材料是未来的研究方向。     

可食性淀粉/壳聚糖复合膜的制备与性能研究

目的 利用壳聚糖对淀粉改性制备可食性复合膜,研究复合膜的结构与性能。方法 通过溶液共混法将壳聚糖的乙酸溶液与淀粉糊化液均匀混合,然后流延成膜,分析壳聚糖、甘油、Na Cl含量对复合膜的力学性能、水蒸气透过率的影响,通过X-射线衍射、扫描电镜和热重分析对复合膜的结构和性能进行表征分析。结果 复合膜中淀粉与壳聚糖两组分具有良好的相容性;甘油和Na Cl的添加有利于促进淀粉的塑化,改善复合膜的柔性,同时影响其力学强度和水蒸气透过率。结论 当淀粉与壳聚糖质量比为5∶3、甘油质量分数为25%、Na Cl质量分数为5%时,所制备的膜具有优异的综合性能。     

单糖对玉米淀粉基复合膜性能的影响

目的研究D-果糖和葡萄糖作为增塑剂对玉米淀粉-壳聚糖复合膜性能的影响。方法糊化后的玉米淀粉溶液与壳聚糖溶液混合,分别添加5%,20%,35%,50%,65%(质量分数)的D-果糖及葡萄糖,均质后流延成膜;测定膜的力学性能,并通过扫描电镜、接触角、傅里叶红外扫描和X-衍射对复合膜相关特性进行表征。结果成膜物质之间相容性好,增塑剂用量由5%增加至65%,膜的厚度增加,经D-果糖和葡萄糖增塑的复合膜抗拉强度分别由73.99,70.88 MPa减至18.08,40.53 MPa。经D-果糖增塑的复合膜断裂伸长率呈递增趋势,在添加量为65%时达到19.03%,经葡萄糖增塑的复合膜呈现递减趋势。结论同一含量下,2种复合膜的厚度相近,抗拉强度相差不大,但经D-果糖增塑的复合膜断裂伸长率高,亲水性较好,更适合作为增塑剂应用在复合膜的制备中。     

交联剂对玉米淀粉醋酸酯/PVA可降解复合膜性能的影响

制备了低酯化度玉米淀粉醋酸酯(SA)(DS<0.2)/聚乙烯醇(PVA)可降解复合膜,重点讨论了交联剂的种类、用量、交联反应温度及时间对复合膜力学性能和耐水性的影响。并利用扫描电镜(SEM)X射线衍射(XRD)、热重分析(TG),对复合膜的形貌、结晶度、热稳定性进行表征。结果表明:经过交联后的复合膜,致密性提高,结晶度降低,热稳定性有所增强,表现出更好的力学性能和耐水性。     

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。     

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。     

不同Ti含量的W-Ti-N复合膜的微结构及性能研究

采用多靶反应磁控溅射技术制备一系列不同Ti含量的W-Ti-N复合膜。采用X射线衍射仪、扫描电镜、纳米压痕仪等检测方法对薄膜的微结构和力学性能进行表征。采用UMT-2功能摩擦试验机,在室温、大气环境、无润滑的条件下对W-Ti-N复合膜的摩擦性能进行评价,同时,探讨薄膜的致硬机理和摩擦机制。结果表明:Ti含量(原子分数,下同)为5%~23.48%时,薄膜硬度处于峰值区,硬度值最高可达39GPa,摩擦因数在0.4左右。当Ti含量高于23.48%时,硬度随着Ti含量增加而下降,摩擦因数随Ti含量的增加而升高。     

改性二氧化硅对SiO2/PLA复合膜性能的影响

目的研究改性二氧化硅对聚乳酸力学性能、氧气透过性能和水蒸气透过性能的影响。方法选择粒径为50nm的工业级二氧化硅为添加剂,使用KH570硅烷偶联剂对其进行改性,然后通过溶液浇铸法将改性后的二氧化硅与聚乳酸共混制备成膜。测试分析拉伸性能、透氧性能和透水蒸气性能,表征复合膜的力学性和阻隔性能。结果与纯PLA膜相比,改性复合膜的拉伸强度和弹性模量分别提高了18.65%和19.91%;玻璃化转变温度比纯PLA膜高11℃左右,热稳定性得到增强。与纯PLA膜相比,改性复合膜的氧气透过系数和水蒸气透过系数分别降低了29.89%和43.76%,阻隔性明显提高。结论经KH570硅烷偶联剂改性的二氧化硅对聚乳酸材料性能的增强效果更佳,为聚乳酸材料在包装领域的应用提供了依据。     

探究温度对复合膜阻隔性和力学性能的影响

目的 探究温度变化对几种包装用复合膜阻隔性和力学性能的影响。方法 采用4种不同材质的复合膜为研究对象,通过调节温度变化,分别对复合膜进行拉伸强度、断裂伸长率、穿刺强度、直角撕裂力、氧气透过量、水蒸气透过量测试。结果 随着温度的升高,复合膜的拉伸强度、穿刺强度、直角撕裂力呈现逐渐变小的趋势,断裂伸长率呈现先增大后减小的趋势,氧气透过量、水蒸气透过量呈现逐渐变大的趋势。温度从15 ℃升至55 ℃,BOPP/EVOH复合膜的力学性能和阻隔性能受温度影响小,其中拉伸强度降低了5.2 MPa,断裂伸长率增加了10%,穿刺强度降低了4.4 N,直角撕裂力降低了5.0 N,水蒸气透过量提高了2.34 g/(m².d),氧气透过量增加了12.5 cm³/(m².d.0.1 MPa)。结论 根据实验探究,温度是影响包装复合材料性能的重要因素,为不同温度条件下不同材质复合膜的性能变化提供了数据指导,BOPP/EVOH复合膜的综合性能受温度变化影响最小。     

不同抗氧化剂对聚乙烯醇复合膜性能的影响

目的利用不同水溶性及脂溶性抗氧化剂对聚乙烯醇(PVA)进行改性,以期在改善复合膜综合性能的基础上,重点提升其抗氧化能力。方法以茶多酚、柠檬酸、BHT和维生素E为变量,甘油/聚乙烯醇为基底,研究不同水溶性及脂溶性抗氧化剂对复合膜形貌、力学性能、透光性、耐水性能及抗氧化能力的影响。结果加入适量的抗氧化剂后,薄膜各项性能均有所增强。其中,茶多酚/聚乙烯醇复合膜的力学性能最优,茶多酚(1.5%)/PVA复合膜的拉伸强度可达47.85 MPa,断裂伸长率为375.69%。该复合膜显著提高了紫外线的吸收率,同时73.93%的自由基清除率为研究薄膜中最高。结论采用茶多酚改性聚乙烯醇,不仅可提升复合膜的包装强度,增强其耐水性能,更能增强抗氧化能力,为食品保鲜提供了良好思路。     

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。     

A Hydrogel‐Film Casting to Fabricate Platelet‐Reinforced Polymer Composite Films Exhibiting Superior Mechanical Properties

The fabrication of mechanically superior polymer composite films with controllable shapes on various scales is difficult. Despite recent research on polymer composites consisting of organic matrices and inorganic materials with layered structures, these films suffer from complex preparations and limited mechanical properties that do not have even integration of high strength, stiffness, and toughness. Herein, a hydrogel‐film casting approach to achieve fabrication of simultaneously strong, stiff, and tough polymer composite films with well‐defined microstructure, inspired from a layer‐by‐layer structure of nacre is reported. Ca²⁺‐crosslinked alginate hydrogels incorporated with platelet‐like alumina particles are dried to form composite films composed of horizontally aligned alumina platelets and alginate matrix with uniformly layered microstructure. Alumina platelets are evenly distributed parallel without precipitations and contribute to synergistic enhancements of strength, stiffness and toughness in the resultant film. Consequentially, Ca²⁺‐crosslinked alginate/alumina (Ca²⁺‐Alg/Alu) films show exceptional tensile strength (267 MPa), modulus (17.9 GPa), and toughness (3.60 MJ m⁻³). Furthermore, the hydrogel‐film casting allows facile preparation of polymer composite films with controllable shapes and various scales. The results suggest an alternative approach to design and prepare polymer composites with the layer‐by‐layer structure for superior mechanical properties.     

磁性纳米纤维素复合膜的制备

目的用简易、经济的方法制备透明柔性、可折叠、力学性能良好的茶梗纳米纤维素基磁性复合膜。方法以茶梗纳米纤维素晶体(CNCs)为模板,共沉淀合成磁性CNCs;随后将磁性CNCs分散到茶梗纳米纤维素纤丝(NCFs)溶液中;最后通过真空抽滤的方法制备磁性复合膜。结果磁性CNCs在不需要任何分散剂的情况下,可以均匀地分散在水溶液中,具有良好的超顺磁性;磁性复合膜具有良好的光学、力学和磁学性能,当NCFs质量分数为60%时,透光率、拉伸强度和磁化强度分别达到71.3%,75.03 MPa和12.96 A·m~2/kg。结论制备的磁性CNCs具有良好的分散性和磁学性能;磁性复合膜具有较好磁学和力学性能,可考虑在电磁屏蔽、磁电开关等领域进行应用。