添加PBAT的PLA/PHB复合材料的性能研究

为探讨添加不同比例的PBAT对PLA/PHB复合薄膜性能的影响,将PBAT按一定比例与PLA/PHB共混,采用挤出吹塑法制得薄膜并测定其DSC、SEM、力学性能、透湿、透氧性能及其可降解性能。结果表明,PBAT含量为10%时,薄膜的透湿、透氧性能最好;PBAT含量为20%时,拉伸强度由原来的35.86MPa下降到20.75MPa,降幅达42%;而断裂伸长率随PBAT含量增加而增大;此外,其降解失重率也随PBAT含量的增大而变大。按一定比例在PLA/PHB中添加PBAT可以改善材料的性能。     

3 种工况下PBAT/PLA材料中抗氧剂168及其降解产物的迁移

采用气相色谱-质谱法研究抗氧剂168及其降解产物从不同工况（紫外、高湿、盐雾）处理下的聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯/聚乳酸（poly(butyleneadipate-co-terephthalate)/polylactic acid,PBAT/PLA）复合膜中向脂肪类食品模拟物异辛烷的迁移规律,并对每个工况下复合膜的老化程度进行力学性能以及红外光谱表征。结果表明：紫外、高湿工况对PBAT/PLA复合膜降解影响较大。紫外2 d、高湿60 d、盐雾40 d后复合膜的拉伸强度在10、15、17 MPa左右,分别下降了61.1%、41.6%、35.9%,断裂伸长率分别下降了93.5%、34.1%、21.5%。抗氧剂质量分数对复合膜性能影响不显著（P＞0.05）。物质迁移量与其在迁移实验前复合膜中的含量呈正相关。未处理的复合膜中抗氧剂168迁移量最高,为85.39 mg/kg。随着复合膜老化抗氧剂降解产物的含量增加,主要产物为三(2,4-二叔丁基苯基)磷酸酯,紫外工况下产生最多,迁移量为3.04～99.50 mg/kg。物质的迁出率受温度、含量以及复合膜老化程度三者同时影响。     

不同土壤中生物降解薄膜的降解效果研究

正以聚乳酸(PLA),聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯(PBAT)为基材,通过共混、吹膜、印刷等工艺制备可商品化使用的PLA/PBAT全生物降解薄膜,研究了自制全生物降解薄膜与多种商用可降解、不可降解薄膜的力学性能,以及在黏土、栽培土等不同土壤中的生物降解性能。结果表明:PLA/PBAT薄膜在土     

紫外照射下聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯/纳米复合膜的性能和纳米成分的迁移

为探究紫外光（ultraviolet,UV）照射对聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯（poly (butyleneadipate-co-terephthalate),PBAT）的影响,本实验研究了PBAT/纳米ZnO和PBAT/纳米TiO2复合膜的性能及纳米成分在UV照射前后向3 g/100 mL乙酸溶液迁移的情况,并通过衰减全反射傅里叶变换红外光谱、场发射扫描电子显微镜、X射线衍射表征并分析变化原因。结果表明,未经UV照射时,两种纳米颗粒的加入对复合膜阻隔性的影响较小,纳米ZnO使复合膜的拉伸强度下降22.88%～40.99%,断裂伸长率下降至纯PBAT的86.07%～90.98%,最大迁移量为11.82 mg/kg。纳米TiO2的加入对复合膜的拉伸强度影响较小,断裂伸长率下降至纯PBAT的73.48%～87.18%,未检测到其迁出（方法检出限为0.009 mg/kg）。随UV照射时间延长,复合膜的断裂伸长率和拉伸强度均逐渐降低,但相同照射时间下,PBAT/纳米ZnO力学性能的下降程度低于纯PBAT和PBAT/纳米TiO2。在UV照射2 d后,复合膜的透氧系数显著增大（P＜0.05）,透湿系数变化较小;纳米ZnO的最大迁移量为16.66 mg/kg,而仍未检测到纳米TiO2迁出;且复合膜酯键断裂,结晶度降低,表面变得粗糙,产生破裂的孔洞。综上,UV照射破坏了PBAT纳米复合膜的结构,使其性能降低,纳米ZnO可在一定程度上抑制复合膜力学性能的下降,但其迁移量会逐渐增加。     

茶多酚/还原石墨烯纳米复合物增强羧甲基壳聚糖薄膜性能的研究

目的 探究茶多酚还原氧化石墨烯(grapheneoxide,GO)的能力,进一步利用茶多酚/还原氧化石墨烯(reduced graphene oxide,RGO)改善羧甲基壳聚糖薄膜的综合性能。方法 首先利用茶多酚的还原性制备出茶多酚/RGO,通过X射线衍射仪(X-ray diffractometry,XRD)和傅里叶变换红外光谱仪(Fourier transform infrared spectrometer,FT-IR)表征验证。进一步以羧甲基壳聚糖为基材,甘油为塑化剂,通过流延法制备出一系列不同茶多酚/RGO含量的复合薄膜,测试其力学性能、阻隔性能、光学性能及热稳定性等,分析不同配比对复合薄膜性能的影响。结果 茶多酚和GO的质量比为2:1时,GO被还原的效果较好;与纯羧甲基壳聚糖膜相比,当茶多酚/RGO含量为2.0%时,复合膜的拉伸强度提高了96.9%;当茶多酚/RGO含量为1.0%时,水蒸气透过率最低,为7.0×10-13 [g·cm/(cm2·s·Pa)];随着茶多酚/RGO的添加,复合薄膜能够阻挡50%以上的310 nm以下的紫外光透过,表现出具有良好的抗紫外性。结论 茶多...     

不同增塑剂对结冷胶薄膜性能的影响

为开发新型食品包装材料，以结冷胶为成膜基质，以甘油、丙二醇和聚乙二醇400为增塑剂，采用流延法来制备生物可降解包装薄膜，研究膜的微观结构、热稳定性、力学性能、透光性能、水蒸气及氧气透过率。采用红外光谱、X-射线衍射和电镜扫描对3种增塑剂与结冷胶之间的相容性进行分析。结果表明：以甘油为增塑剂，成膜性能最佳，丙二醇次之。热重分析表明，3种基膜在0～100℃表现出良好、均一的热稳定性，热稳定性依次为：丙二醇、甘油、聚乙二醇400。物理学性能测试分析表明，3种增塑剂的添加均会提高基膜的厚度、断裂延伸率、抗拉强度、水蒸气和氧气透过率，降低膜的透光性能。采用甘油添加量为40%(质量分数，结冷胶基)来制备薄膜时，抗拉强度最大为32.46 MPa,断裂延伸率最大为8.33%,氧气透过率最大为2.11 cm³·mm/(m²·d·atm),水蒸气透过率最大为2.45×10^-10 g/(m·s·Pa),透光率最大为91.8%,满足包装薄膜的性能需求，为新型可降解包装膜的制备及应用提供理论基础。     

常温常湿环境 对PBAT/PLA全降解包装袋力学性能的影响

正为了研究商用全降解包装袋在常温环境下力学性能的变化情况,为全降解包装材料的开发、使用和评价提供参考和指导,在常温常湿的办公环境中,测试了生产型设备制备的不同厚度PBAT/PLA全降解包装袋的拉伸强度、断裂伸长率、热封强度随时间的变化。测试结果表明,随着放置时间的增加,常温常湿环境对PBAT/PLA全降解包装袋的力学性能也有明显的     

聚砜酰胺纳米复合材料及其纤维的制备和表征

采用低温原位聚合技术合成聚砜酰胺/无机粉体纳米复合材料,选择性能较好的纺丝液,用湿法纺丝工艺制成纤维。通过试验分别对纺丝液体系和复合纤维体系进行表征,纺丝液体系:复合膜的结构,膜的力学性能和纺丝液的粘度;复合纤维体系:红外光谱分析化学结构,结晶度,形貌观察,热性能分析,以及力学性能测试和抗紫外老化性能分析。     

蒸煮温度和模拟液对复合膜中甲苯迁移及阻隔性能的影响

采用顶空气相色谱法研究不同蒸煮条件和模拟液种类对双向拉伸尼龙薄膜/流延聚丙烯薄膜耐蒸煮复合膜中残留甲苯迁移及阻隔性能的影响。结果表明,随着蒸煮温度升高和处理时间的延长,不同模拟液中甲苯的迁移率逐渐增大;其迁移率大小依次为：5 g/100 mL氯化钠＞0.2 g/100 mL谷氨酸钠＞10 g/100 mL蔗糖＞蒸馏水;高温蒸煮导致调味品模拟液处理复合膜的氧气透过量和水蒸气透过量上升;红外光谱、差示扫描量热仪和扫描电子显微镜分析结果表明,高温、蒸馏水和氯化钠处理会破坏膜的内部结构,使其结晶度下降,分子间作用力减弱、导致其结构松散、膜的表面凹凸不平、出现扭曲现象。     

气相色谱/质谱法测定PVC在油性介质中增塑剂ATBC迁移的分析研究

建立了气相色谱/质谱法测定PVC瓶盖密封垫中ATBC增塑剂在油性模拟物中迁移量的检测方法。该方法以正己烷作为油性食品模拟物,采用超声提取法提取PVC瓶盖密封垫中的乙酰柠檬酸三丁酯(ATBC)增塑剂,利用气相色谱/质谱法对其进行定性、定量分析。该方法在1mg/L～200mg/L范围内有很好的线性关系,相关系数为0.9973;准确度和精密度试验中,平均回收率为95.8%～105.2%,相对标准偏差RSD%为1.03%～4.72%。该方法为研究就柠檬酸酯类增塑剂在油性食品中的迁移提供了一定的参考。     

聚乙烯醇基涂膜材料纳米SiO2改性对其成膜包装效能特性的影响

采用纳米SiO2对聚乙烯醇(PVA)基复合涂膜包装材料进行改性,通过测定PVA基纳米复合涂膜材料的成膜透湿率、吸水率、透光率、透气性以及抑菌效果,研究纳米SiO2对其成膜包装效能特性的影响。结果表明:纳米SiO2改性PVA基复合膜的透湿率(18.78g/(m2.d))比未改性PVA基复合膜(27.39g/(m2.d))降低31.43%,吸水率(1.40%)降低了35.34%,透O2率(0.055g/(m2.d)和透CO2率(0.174g/(m2.d))分别降低了17.91%和18.31%,且复合膜的抑菌性能也得到提高。纳米SiO2改性可显著提高PVA基纳复合涂膜材料的阻隔性,尤其是阻湿阻水性等成膜包装效能特性,改善其食品保鲜包装的应用效果。     

Preparation and Characterization of Composites Based on Polylactic Acid and Beeswax with Improved Water Vapor Barrier Properties

Beeswax and a plasticizer (ATBC) were added to polylactic acid (PLA) films in order to enhance the water vapor barrier properties of the films. Beeswax improved the barrier properties; the water vapor permeability in the composite containing 1% beeswax was 58% lower than that of the neat PLA. Fourier transform infrared spectroscopy and X‐ray diffraction analysis revealed that the incorporation of beeswax and ATBC had so little effect on the PLA structure. In addition, the structure of PLA did not vary substantially with the additions. The surfaces of the composites were examined by using field emission scanning electron microscopy. Differential scanning calorimetry results showed that the degree of crystallinity of the PLA films increased with the addition of beeswax and ATBC. However, the tensile strength and elongation at break of the composites containing beeswax were up to approximately 50% lower than those of the neat PLA. Although further study is needed to improve the mechanical properties, the aforementioned results showed that the PLA barrier properties can be improved by the incorporation of a small amount of beeswax and ATBC.     

抗菌性无定型纳米二氧化钛/聚乳酸膜的制备及表征

溶胶-凝胶法水解异丙醇钛制备纳米二氧化钛（TiO2）溶液,进行粒径优化及表征。紫外光谱、红外光谱、X射线衍射、粒径测试结果表明制备的纳米TiO2为较高可见光利用率的无定型纳米粒子。采用溶液共混法制备聚乳酸/纳米二氧化钛（polylactic acid/nano-TiO2,PLA/nano-TiO2）复合膜,研究不同纳米TiO2质量分数对PLA/nano-TiO2复合膜的性质影响。结果表明,PLA/nano-TiO2复合膜中纳米TiO2质量分数为0.6%时拉伸强度达到最大值,为63.3 MPa,此时断裂伸长率最小,为2.3%。PLA/nano-TiO2复合膜接触角均低于纯PLA膜,从78.40°减小到72.83°;PLA/nano-TiO2复合膜的吸水率显著高于纯PLA膜,从0.56%提高为1.48%;PLA/nano-TiO2复合膜水蒸气透过率比纯PLA膜高,从3.46×10－8（g·m）/（m2·h·Pa）提高到4.66×10－8（g·m）/（m2·h·Pa）。由PLA/nano-TiO2复合膜的抑菌性实验可知,添加纳米TiO2的复合膜在紫外光照下有明显的抑菌效果。     

羧甲基纤维素强化胶原纤维膜的制备及其性能分析

基于静电相互作用（离子键、范德华力）的蛋白质-多糖聚合现象成为改良可食膜的重要手段。本实验以酸溶胀胶原纤维（正电性）为基料,研究带负电性的羧甲基纤维素（carboxymethyl cellulose,CMC）对胶原纤维膜性能的影响。结果表明：当CMC添加量（以胶原纤维质量计,下同）过多（大于10%）,成膜液发生絮凝甚至分层现象而不能成膜;随着CMC添加量（范围为0%～5.0%）的增加,成膜液ζ-电势显著下降,pH值无明显变化,复合膜表面越来越粗糙,膜厚度增加,透光率显著降低（P＜0.05）;复合膜拉伸强度和杨氏模量随CMC添加量增加而显著增加（P＜0.05）,而断裂延伸率显著降低（P＜0.05）;当CMC添加量达5.0%时,复合膜的水蒸气透过率达到（32.41±0.86）g/（m·s·Pa）,阻氧性与膜溶胀动力学性能显著提高（P＜0.05）;此外,热稳定性分析表明添加CMC能够提高复合膜热稳定性。由此可知,CMC能够通过静电相互作用促进与胶原纤维的结合,提高胶原纤维膜相关机械强度和阻隔性能,从而为可食膜性能提升提供了一种可行手段。     

酸解淀粉/PBAT复合膜的制备及其性能研究

为了提高淀粉基复合膜的力学性能和阻水性能,以酸解淀粉和聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）为主要成膜基材,通过挤出吹塑法制备了酸解淀粉/PBAT复合膜,研究了淀粉/PBAT比例对复合膜结构、力学性能和阻隔性能等的影响。结果表明,随着PBAT含量的增加,淀粉/PBAT共混物的流动性增强,模量与复合黏度降低,淀粉与PBAT之间的氢键作用减弱。添加PBAT可显著提高淀粉膜的力学性能和阻隔性能,复合膜纵向最大拉伸强度和断裂伸长率分别为7.86 MPa和532.67%,最低水蒸气和氧气透过系数分别为3.74×10?11 g?m?1?s?1?Pa?1和5.77×10?15 cm2?s?1?Pa?1。     

改性处理对大豆分离蛋白/壳聚糖/黑木耳多糖复合膜性质的影响

利用超声波、微波、紫外光及其协同改性制备大豆分离蛋白、壳聚糖、黑木耳多糖复合膜,研究不同改性方法对膜性质影响。结果表明：超声波、微波、紫外光改性处理可改善膜的机械性能、阻隔性能,其中超声波微波协同改性作用最明显,膜的抗拉强度和断裂伸长率达到最大值（21.67 MPa和78.02%）;水蒸气透过系数和氧气透过率达到最小值（1.34×10－12 g/（cm·s·Pa）、0.47×10－2 g/（m2·d））。超声波微波协同改性亦可显著增加膜的亮度和白度,提高膜的透光率。利用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱和热重分析对复合膜进行表征,表明经过超声波、微波、紫外光改性处理加强了膜分子间氢键作用,形成致密、稳定的网络结构,提高了复合膜热稳定性。     

琼脂/魔芋葡甘聚糖/乙基纤维素复合膜的制备与性能分析

为了开发出一种具有良好疏水性能的食品包装材料,本实验以琼脂/魔芋葡甘聚糖（agar/konjac glucomannan,AK）为基材,将乙基纤维素（ethyl cellulose,EC）与其复配制成琼脂/魔芋葡甘聚糖/乙基纤维素（agar/konjac glucomannan/ethyl cellulose,AKE）三元复合膜,并探究EC的添加量对复合膜微观结构、机械性能以及耐水性的影响。采用扫描电子显微（SEM）、傅立叶红外光谱仪（FTIR）以及X射线衍射仪（XRD）对复合膜的微观结构进行表征,并测试了其机械性能、溶胀率、溶失率以及水蒸气透过率（WVP）。微观结果表明,AKE复合膜中EC分子链未完全延展,且EC的加入抑制了琼脂的结晶;性能测试的结果表明,与AK膜相比,添加25%乙基纤维素的AKE复合膜,其断裂伸长率（15.08%）最大,水蒸气透过率（9.88×10?12·g·cm/(cm2·s·Pa)）最小,溶失率从40.70%降低至25.64%。因此,乙基纤维素的加入提高了复合膜的延展性,并使AKE复合膜具有良好的耐水性。