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%。     

纳米纤维素三维网状增强聚乙烯醇复合材料的研究

通过一次性超细研磨方法得到纳米纤维素(CNF),其直径分布均匀,大小为15 nm,且长径比大于10 000,呈三维网状结构,成膜后呈高强度(210 MPa)、高模量(11.8 GPa)。将上述CNF与聚乙烯醇(PVA)在一定条件下混溶后制得CNF/PVA复合材料。通过场发射扫描电镜和静态热机械分析等手段研究了复合材料的形貌特征、热膨胀性及力学性能。扫描电镜测试结果表明,CNF与PVA混溶均匀,相互缠绕在一起形成互穿三维网状结构。与纯PVA比较,CNF/PVA复合材料的热膨胀系数(45×10-6K-1)降低了30%,拉伸强度(110 MPa)提高了45%,杨氏模量(6.6 GPa)提高了50%。     

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。     

NCC负载纳米TiO2复合膜的表征

采用交替沉积自组装的方法制备聚乙烯醇（PVA）/纳米纤维素（NCC）-纳米TiO2/PVA复合膜,用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和扫描电子显微镜（SEM）表征,结果表明PVA/NCC-纳米TiO2/PVA复合膜形貌规整,NCC负载纳米TiO2粒子只是物理共混,没有化学键合.性能分析结果表明PVA/NCC-纳米TiO2/PVA复合膜在紫外光区有较强吸收,较高的拉伸强度109.5 MPa,且比PVA膜热稳定性好,热分解温度提高约20℃.     

聚乙烯醇/木薯淀粉复合膜的制备与性能

将聚乙烯醇(PVA)与木薯淀粉混合,采用流延法制备PVA/木薯淀粉复合膜,并对其进行了结构表征和性能测试,研究PVA和木薯淀粉不同配比对于复合膜结构和性能的影响。结果表明:PVA和木薯淀粉相容性较好,淀粉的加入提高了PVA的热稳定性,PVA与淀粉的配比对复合膜的综合性能产生重要影响。随着体系中淀粉含量增加,复合膜的拉伸强度和断裂伸长率均先提高后降低,透光率降低,吸水率先降低后升高。当PVA和木薯淀粉配比为70:30时复合膜综合性能最佳,拉伸强度、断裂伸长率、透光率和吸水率分别达到55.65 MPa、337.10%、86.90%和109.52%,优于纯PVA膜。     

冷冻处理凹凸棒黏土对PVA/APT纳米复合膜性能的影响

以聚乙烯醇(PVA)和经过不同时间冷冻处理的凹凸棒黏土(APT)为原料,采用溶液-流延成膜法,制备了PVA/APT纳米复合膜,通过红外光谱、XRD和SEM对纳米复合膜的结构和形貌进行了表征,并对复合膜的力学性能及耐水性能进行了测试.结果表明,与未冷冻处理APT相比,经冷冻处理后APT的棒晶可以更好的分散在PVA基体中,纳米复合膜的力学性能和耐水性有明显提高.其中,以冷冻处理16 h APT制备的纳米复合膜性能最优,其拉伸强度、断裂延伸率和耐水性分别提高了17.4％、25.4％和19.2％.     

酸处理凹凸棒黏土对PVA/APT纳米复合膜理化性能的影响

在固体与液体质量比(简称固液比,下同)为1∶10时,将凹凸棒黏土(APT)分别采用体积分数1%盐酸、H2 SO4、H3 PO4、HClO4和H4 P2 O7溶液进行处理。以聚乙烯醇(PVA)和各种酸处理APT为原料,采用溶液-流延成膜法,制备了系列PVA/APT纳米复合膜。采用FTIR、SEM和XRD对PVA/APT纳米复合膜的结构进行了表征,测试了PVA/APT纳米复合膜的力学性能和耐水性能。结果表明,酸处理能溶出APT孔道中的杂质和碳酸盐,提高棒晶束的分散程度,因而APT可均匀分散在PVA基体中。与APT原土相比,酸处理APT明显改善了纳米复合膜的力学性能和耐水性能。其中,以HClO4处理APT时纳米复合膜的性能最优,拉伸强度及断裂延伸率分别提高了29.3%和74.9%,耐水性提高了32.2%。     

聚乙烯醇/凹凸棒黏土纳米复合膜的制备及其性能

以聚乙烯醇(PVA)和提纯凹凸棒黏土(APT)为原料,采用溶液流延成膜法,制备了系列不同APT含量的PVA/APT纳米复合膜。采用XRD、FTIR和SEM对复合膜的结构进行了表征,测试了复合膜的热性能、力学性能和耐水性能。结果表明,APT可均匀分散在PVA基体中,APT的加入使得PVA的结晶度有所下降但并未改变其晶型。APT与PVA通过氢键作用,改善了复合膜的热稳定性、力学性能和耐水性。当APT含量为4%时,纳米复合膜有最优的性能。     

芳纶纳米纤维增强聚乙烯醇复合膜的制备与性能

以芳纶纤维Kevlar@49为原料,在温和条件下制备了芳纶纳米纤维分散体(ANFS),并利用分散体制备了芳纶纳米纤维/聚乙烯醇(ANFs/PVA)复合膜。通过傅里叶红外光谱(FTIR)仪、差示扫描量热(DSC)仪、原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)、电子万能试验机及透光度/雾度测定仪等考察了复合膜的微观结构、热学、光学及力学性能。FTIR证明,复合膜中ANFs与PVA具有一定的分子间氢键作用,促进了ANFs在PVA基体中的分散。由AFM和SEM可以清晰观察到直径为20~30 nm的芳纶纳米纤维分散体,并且通过SEM观察到复合膜表面较为平整。当芳纶纳米纤维质量分数为6.0%时,复合膜的抗拉强度为17.86 MPa,断裂伸长率为442%;透光度为82.63%,雾度为27.56%;玻璃化温度,熔融温度和结晶温度分别为75.20、208.82和174.51℃,表明其透光性良好,力学和热学性能达到最佳。     

聚乙烯醇/淀粉纳米晶复合膜的制备及表征

利用蜡质玉米淀粉通过硫酸酸解制备淀粉纳米晶（SN）,并采用溶液流延法制备聚乙烯醇（PVA）/SN复合膜,研究SN对复合膜结构和性能的影响。结果表明,制备的SN样品为盘状颗粒,平均直径为30～60 nm;随着SN含量的增加,PVA/SN复合膜的力学性能和阻隔性能均呈现先增后减的变化;在SN含量为10 %时,复合膜的拉伸和阻隔性能最好,拉伸强度由纯PVA膜的47 MPa提高至54 MPa,气体透过系数相对于纯PVA膜也降低了70 %。     

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。     

再生纤维素/聚乙烯醇/壳聚糖/二氧化钛抗菌复合膜的制备及性能

以微晶纤维素(MCC)和聚乙烯醇(PVA)为原料,1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([Bmim]Cl)为溶剂,通过MCC溶解再生与PVA共混制备再生纤维素(RGC)/PVA基膜,并利用壳聚糖(CS)和纳米二氧化钛(TiO₂)共混液包覆方法制备RGC/PVA/CS/TiO₂抗菌复合膜。通过FT-IR、XRD和SEM对复合膜的形貌和结构进行表征,并对复合膜的热学、力学、光学、阻隔和抑菌等性能进行测试分析。研究结果表明：壳聚糖和二氧化钛成功复合于纤维素基膜,RGC/PVA/CS/TiO₂复合膜的热分解主要由CS-TiO₂包覆层和RGC/PVA基膜的分解构成。与再生纤维素(RGC)膜相比,当TiO₂质量分数为0.2%时,RGC/PVA/CS/TiO₂复合膜的拉伸强度提升了39.28%,断裂伸长率提升了51.66%,透光率保持在88.72%,氧气透过率下降了47.77%,且对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草杆菌具有良好的抑制作用。     

静电纺丝PET/PVA复合纳米纤维膜的制备及性能

使用聚乙烯醇(PVA)对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)进行改性,静电纺丝法制备了PET/PVA纳米纤维复合膜,并采用戊二醛蒸气对其交联处理,通过扫描电子显微镜(SEM)观察了纤维形貌,通过热分析(DSC)、水接触角测试及拉伸测试,考察了制品的性能。结果表明,成功制备了力学性能良好、亲水性优异的纳米纤维复合膜。     

纳米TiO_2对PVA/St复合膜性能的影响

为改善聚乙烯醇/淀粉(PVA/St)复合膜的力学性能、阻隔性能和降解性能,通过溶液浇铸法制备纳米二氧化钛改性的PVA/St复合膜(PVA/St/TiO_2),探究Ti O_2含量对PVA/St/TiO_2复合膜力学性能、水接触角、阻隔性和降解率的影响。结果表明:PVA/St/TiO_2复合膜制备成功,当TiO_2颗粒含量为1%,PVA/St/TiO_2复合膜综合性能较优。相比PVA/St复合膜,PVA/St/TiO_2(1%)的拉伸强度高达31.2 MPa,提高39.3%。PVA/St/TiO_2(1%)的水接触为110°,具有疏水性。PVA/St/TiO_2(1%)对水蒸气和氧气的透过率分别为3.2 g/(cm·s·Pa)和203 cm3/(cm2·d·0.1 MPa)。PVA/St/TiO_2(1%)经过120 d的降解率约为63%,与PVA/St复合膜相比提高14.5%。     

GN-PVA/PVA复合膜材料的制备及性能测试

通过水合肼在还原氧化石墨烯(GO)的同时将聚乙烯醇(PVA)接枝到石墨烯(GN)表面得到GN-PVA复合物,采用红外光谱(IR)、热重分析(TG)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等手段对其结构进行表征。以PVA为基质、甘油为塑化剂,添加一定量的GN-PVA复合物,采用流延法制备塑化聚乙烯醇复合膜材料(GN-PVA/PVA),并对其进行表征和性能测试。结果表明,复合膜与聚乙烯醇具有良好的相容性,添加GN-PVA复合物可以提高复合膜的力学强度和导电性;同时降低水蒸气透过率,阻水性能变得更好,能够应用于防水材料等领域;紫外测试结果表明,复合膜材料对紫外光具有很好的屏蔽作用。     

聚乙烯醇-海藻酸钠/钠化累托石纳米复合膜的制备与性能

采用水溶液法制备复合膜聚乙烯醇-海藻酸钠/钠化累托石,用红外光谱仪、X射线衍射仪分析了复合膜的分子结构,通过透射电镜及原子力显微镜观察了复合膜的相貌结构,研究了复合膜的力学性能及热性能。结果表明,聚乙烯醇(PVA)与海藻酸钠(SA)、钠化累托石(Na+REC)形成插层纳米复合材料,复合材料具有较高的拉伸强度、断裂伸长率及热稳定性。PVA10-SA/Na+REC2与SA/Na+REC2复合膜相比,拉伸强度提高42.2%,断裂伸长率提高35.4%,在36～230℃失重率降低3.48%。     

微晶纤维素/聚乙烯醇对明胶基复合薄膜性能的影响

聚乙烯醇(PVA)/明胶基材料具有良好的成膜性能和生物相容性,具有广泛的实际应用价值,是一个重要的研究对象。本研究将微晶纤维素(MCC)和PVA分别作为增强材料和共混材料添加到明胶(GL)基材中,改善明胶基复合薄膜的力学性能和阻隔性能。微晶纤维素的添加可赋予MCC/PVA/GL复合薄膜良好的理化性能和应用性能。当基材中添加质量分数5%MCC时,复合薄膜的拉伸强度由14.91 MPa提高到48.02 MPa,热降解温度提高了11.4℃,含水率降低了9.12%。同时,还延长了水蒸气通过PVA/GL薄膜的路径,降低了MCC/PVA/GL复合薄膜的水蒸气透过率。土壤包埋实验表明,MCC的加入加快了复合薄膜的生物降解性能。因此,MCC/PVA/GL复合薄膜可应用于绿色包装领域,如食品包装、药品包装、化妆品包装等。     

聚乙烯醇/淀粉/凤仙透骨草提取物复合膜制备及性能

以聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol,PVA)、淀粉(Starch,ST)为原料,凤仙透骨草提取物(Impatiens balsamina extract,IBE)为抗菌剂,通过共混法制备抗菌复合膜,通过FTIR、XRD、SEM和热重分析对复合膜的形貌和结构进行表征及对力学、光学、阻隔、抑菌等性能测试分析。结果表明,IBE与PVA/ST基膜复合良好,制备的PVA/ST/IBE抗菌复合膜对大肠杆菌、白色葡萄球菌和枯草杆菌具有良好的抑菌作用,抑菌性能随着IBE含量的增加而逐渐提高；同时具有良好的力学强度,IBE添加量为12.5 mL的复合膜拉伸强度达到22.97±0.68 MPa,断裂伸长率相比PVA/ST基膜提升了79.22%；透明度有所下降,透光率下降了11.90%；氧气阻隔性能良好,氧气透过系数为1.771±0.196×10_-12 ^cm₃^.cm/(cm₂^.s.Pa),在环保包装、食品保鲜等领域具有广阔的应用前景。     

柠檬酸对淀粉/聚乙烯醇复合膜性能的影响

为减轻环境的压力,提高食品及其包装的安全性,选取环保且可生物降解的淀粉(ST)和聚乙烯醇(PVA)作为成膜基材、柠檬酸(CA)为交联剂,采用流延法制备柠檬酸含量不同的各组ST/PVA复合膜,对其拉伸性能、XRD、FTIR及TG等进行测试及表征,分析了柠檬酸对ST/PVA复合膜性能的影响。结果表明,当柠檬酸的含量为0.5%时,复合膜的拉伸强度最佳,可达到10.81 MPa;当柠檬酸的含量为1.5%时,柠檬酸的热稳定性最佳,T_onset和T_max均达到最大值;添加CA后,XRD衍射峰的强度得到提高,并且,在FTIR图谱中出现了归属于羰基的峰。因此,柠檬酸的羧基和ST或ST/PVA体系中的羟基发生了交联反应,改善了ST/PVA复合膜力学性能和热稳定性。     

醋酸纤维素/纳米二氧化钛抗菌复合薄膜的制备及其表征

醋酸纤维素膜易被复杂水体中的微生物侵蚀和降解,导致膜产品的使用寿命缩短。二氧化钛无毒无害、抗菌活性好、抗菌效果持久。实验首先在丙酮溶剂中将纳米二氧化钛进行超声分散,然后将其分散液与醋酸纤维素加热共混制备铸膜液,再通过乙醇脱除绝大部分丙酮溶剂,析出的复合材料经热压,制备得到醋酸纤维素/纳米二氧化钛复合膜。测试结果表明,纳米二氧化钛在复合膜中分散均匀,抗菌性能良好;纳米二氧化钛的添加提高了复合膜的湿拉伸强度及亲水性能,同时良好维持了复合膜的热稳定性。