纳米纤维素/壳聚糖复合膜的制备和性能

目的获得力学性能和阻隔性能优异的食品包装用壳聚糖膜。方法通过超声法由糠醛渣纤维素制备纳米纤维素(NCC),将其与壳聚糖(CS)共混流延制备纳米纤维素/壳聚糖复合膜(NCC-CS)。结果复合膜中NCC质量分数为5%时,NCC-CS的拉伸强度比纯CS膜提高了30%,NCC-CS的透湿量比纯CS膜降低了24%。SEM分析结果表明NCC-CS复合膜微观结构致密。FT-IR和XRD的分析结果表明CS与NCC间存在着较强的相互作用。结论 NCC的加入对CS膜的力学性能和阻隔性能的提高有促进作用。     

海藻酸钠-纳米纤维素共混膜的制备及性能

将纳米纤维素(NCC)添加到海藻酸钠(Alg)中共混流延制备海藻酸钠-纳米纤维素共混膜(Alg-NCC)。结果表明:NCC添加量为8%的共混膜具有最优的综合性能。相比纯Alg膜,Alg-NCC(8%)的拉伸强度提高了47.9%,断裂伸长率降低了50%,透湿量降低了22.5%,透氧量降低了10%。红外光谱分析结果表明Alg与NCC两者间存在着较强烈的分子间相互作用,X射线衍射分析结果表明NCC的加入改变了Alg的结晶排列。海藻酸钠-纳米纤维素共混膜显示出良好的力学、阻湿、阻氧和热稳定性能。     

热塑性淀粉/NCC纳米复合薄膜的制备及性能

先用硫酸水解微晶纤维素制得纳米纤维素晶体(NCC),再用溶液浇铸成膜法制得甘油塑化热塑性淀粉/NCC纳米复合薄膜,并考查NCC含量对纳米复合薄膜性能的影响.结果表明:当NCC含量小于9%时,拉伸强度和断裂伸长率均随NCC含量增加而增大,热稳定性也增强;当NCC含量增加到12%时,力学性能和热稳定性反而变差.添加不同含量NCC后,纳米复合薄膜的吸水率没有明显改变,透光率有所降低.     

芒果核淀粉基膜的性能分析

目的 制备以芒果核淀粉为基质的淀粉膜,分析淀粉膜性能,为生物可降解包装材料的应用提供一定的理论指导和数据参考。方法 制备不同甘油、羧甲基纤维素和没食子酸浓度的淀粉膜,利用现代分析仪器分析膜的力学性能、水蒸气透过系数、抗氧化活性及热稳定性,并探究膜的最佳性能参数。结果 当甘油质量分数为30%、羧甲基纤维素质量分数为45%、没食子酸质量分数为4%时,膜的抗拉伸强度为25.28MPa,断裂伸长率为11.66%,水蒸气透过系数为0.14g·mm/(m2·h·kPa),抗氧化活性为75.93%。结论 芒果核淀粉能与添加的助剂形成有效交联,一定程度上增强了淀粉膜的力学性能和抗氧化活性,降低了水蒸气透过系数,并提高了膜的热稳定性。     

脂质-CMC可食性复合膜阻湿性能的影响因素研究

利用羧甲基纤维素(CMC)为主要成膜材料,添加脂类物质及增塑剂,研究了脂质-CMC可食性复合膜阻湿性能的影响因素。影响膜的阻湿性能的因素依次为:蜂蜡CMC硬脂酸PEG400水/乙醇体积比。随着蜂蜡、硬脂酸含量的增加,可食性膜的水蒸气透过率下降,且2种添加剂均会降低膜的机械性能和阻油性,提高其阻氧性;随着CMC、乙醇、PEG400的含量的增加,膜的水蒸气透过率先下降后上升。结果表明具有较好阻湿性能包装膜的最佳配比为:水/乙醇体积比为95∶5,硬脂酸质量浓度为0.02g/mL,PEG400质量分数为1.5%,蜂蜡质量浓度为0.004g/mL,CMC质量质量浓度为0.03g/mL。     

纳米蒙脱土对羧甲基纤维素包装膜结构和性能的影响

采用溶液插层法将纳米钠基蒙脱土(NNMMT)填充到聚乙烯醇-400增塑的羧甲基纤维素(CMC)包装膜中以进行增强改性,研究NNMMT用量对CMC包装膜的力学性能、阻隔性能和外观的影响,并采用红外光谱、X射线衍射和扫描电镜对其结构进行分析。结果表明,复合膜中CMC的醚键和NNMMT中的硅-氧键、铝-氧键间发生了较强的络合和配位作用,蒙脱土呈剥离型结构以纳米片层形式较均匀分布在CMC中;添加纳米钠基NNMMT后,可显著提高CMC膜的阻隔性能,提高膜材在高湿度环境中的拉伸性能。当纳米钠基NNMMT的质量分数由0%增加至6%时,膜的透气度、吸水率和水滴渗漏时间分别下降了77.27%,65.82%和59.59%,而膜的拉伸强度由19.53 MPa增加至35.24 MPa。此外,随着NNMMT添加量的增加,NNMMT/CMC膜的总色差(ΔE)、亮度(L)和黄度(b)值有所升高,但复合膜的透明度降低。     

CS/ CMC 二元增强系统的配制及应用

以阳离子淀粉(CS)和羧甲基纤维素(CMC)为纸张的二元增强系统,研究了其对纸张的增强程度。研究结果表明,单独添加占绝干纤维质量2.2%的阳离子淀粉时,纸样抗拉指数提高了6.4%;单独添加占绝干纤维质量4.4%的羧甲基纤维素时,纸样抗拉指数提高了2.6%;当阳离子淀粉和羧甲基纤维素复配使用时,且添加总量为2.2%,配比为10∶0.8时,纸样抗拉指数增幅达到15%以上。     

纳米纤维素增强豆胶胶合性能的热分析

目的分析纳米纤维素(NCC)对豆胶热力学性能的影响,并验证纳米纤维素对豆胶宏观胶合性能的增强作用。方法运用差示扫描仪(DSC)和动态机械分析仪(DMA)分析纳米纤维素对豆胶胶合性能的增强,并对比空白组豆胶与质量分数为3%纳米纤维素的豆胶不同的胶合性能。结果 DSC曲线显示豆胶分子链的打开伴随着50~200℃吸热的协同转化。在豆胶的DMA曲线中,加入NCC,储能模量E′提高,耗散因子tanδ降低,说明NCC提高了豆胶胶合板抵抗变形的能力。结论胶合强度测试显示NCC的加入提高了杨木胶合板的胶合强度,NCC质量分数为3%的豆胶胶合板的胶合性能比空白胶合板的提高了56%。     

废纸纤维素/壳聚糖膜的制备及性能

为增强壳聚糖膜的力学性能,制备了废纸纤维素/壳聚糖膜.以包装废弃瓦楞纸为原料,通过碱处理和漂白处理得到再生纤维素,再以不同组分与壳聚糖制备成膜,并对不同原料膜进行形态观察和力学性能检测.研究结果表明:废纸纤维素呈丝状,纤维直径约为15～20μm,结晶度较原始瓦楞纸有大幅提高;当在质量分数为2％的壳聚糖溶液中添加相对质量分数为5％的废纸纤维素时,废纸纤维素/壳聚糖膜力学性能最好,最大拉伸强度达52.3 MPa,断裂伸长率超过20％,纤维素分布均匀.     

不同原料NCC对NCC/PVA复合膜性能的影响

分别以微晶纤维素、脱脂棉和漂白芦苇浆为原料,硫酸水解法制备纳米纤维素(NCC),与聚乙烯醇(PVA)简单共混流延成膜法制备NCC/PVA复合膜.m(NCC)/m总为7％时制备NCC/PVA复合膜,红外光谱分析结果表明复合膜中PVA分子链和NCC分子链间存在能提高两者相容性的氢键缔合作用力;热重分析结果表明复合膜的热稳定性与NCC热稳定性基本一致.扫描电子显微镜分析结果表明m(NCC)/m总为0.5％时制备NCC/PVA复合膜的表面和断面较为规整.3种原料中漂白芦苇浆NCC长径比最高(约为25),且m(NCC)/m总为0.5％时制备NCC/PVA复合膜拉伸强度最大,较PVA膜拉伸强度提高40.8％.3种原料NCC分别制备的3种NCC/PVA复合膜断裂伸长率,均较PVA膜断裂伸长率降低.随着m(NCC)/m总的增加,NCC/PVA复合膜透光率较PVA膜透光率降低;3种原料中微晶纤维素NCC/PVA复合膜透光率较PVA膜透光率降低最小.     

高透明羧甲基纤维素/纤维素纤维复合薄膜的制备及其力学性能

针对传统电子器件衬底柔韧性差、不可生物降解的问题,研究了以羧甲基纤维素（CMC）和纤维素纤维为原料,结合抄纸和浸渍工艺,制备在柔性电子器件领域具有潜在应用的高透明CMC/纤维素纤维复合薄膜衬底。分别探究了CMC与北木纤维的配比和CMC分子量对薄膜透明度和力学性能的影响。研究了纤维素纤维的种类（北木、桉木、马尼拉麻和蔗渣纤维）对高透明CMC/纤维素纤维复合薄膜力学性能的影响。结果表明：CMC与北木纤维质量比为7∶3、CMC分子量为700 000时,所制备CMC/北木纤维复合薄膜的透明度为90%,拉伸强度约为111 MPa,耐折度达到2 526次。这种可生物降解、高柔韧性、高强度和高透明的CMC/纤维素纤维复合薄膜有望作为衬底用于构建下一代绿色、柔性电子器件,促进人类社会的可持续发展。     

绿茶提取物对聚乙烯醇/微晶纤维素薄膜性能的影响

为了研究绿茶提取物不同含量对聚乙烯醇/微晶纤维素薄膜性能的影响,通过流延法制备得到绿茶提取物不同含量的聚乙烯醇/微晶纤维素薄膜,测定分析不同含量绿茶提取物对薄膜的颜色、透明性、力学性能、疏水性能和气体阻隔性能的影响。结果表明:随着绿茶提取物含量的增加,薄膜亮度稍有变暗,颜色趋于红色、黄色;透明性显著降低;薄膜抗拉强度显著增加,断裂伸长率显著降低;薄膜的疏水性能提高,薄膜的溶胀率、持水率降低;薄膜的水蒸气透过率和氧气透过率降低。因此,绿茶提取物的加入,提高了薄膜的力学性能、疏水性和气体阻隔性,为薄膜在食品包装中的应用提供了基础。     

羧甲基纤维素复合膜的研究现状

目的介绍羧甲基纤维素与淀粉、海藻酸钠、明胶、纳米纤维素、壳聚糖和其他材料制备复合膜在国内外的研究进展,以及该类具有抑菌性能的食品包装复合膜的最新研究进展,为羧甲基纤维素复合膜的研究提供一定的思路和依据。方法总结该方向研究中不同材料的最佳添加量对羧甲基纤维素复合膜性能的提升情况,及一些复合膜添加不同的有机抑菌剂或无机抑菌剂后抑菌性能的提升情况和对一些食品的保鲜效果。结论羧甲基纤维素复合膜具有较大的应用潜力,添加一些材料后具有抑菌活性,该类复合膜在食品保鲜方面具有一定的应用价值。     

氧化微晶纤维素交联壳聚糖复合膜的制备及性能

目的 制备氧化微晶纤维素交联壳聚糖复合膜,并探索交联改性对壳聚糖复合薄膜性能的影响。方法 首先采用高碘酸钠氧化法对微晶纤维素进行氧化处理,制备氧化微晶纤维素,再通过溶液共混流延法制备不同质量分数(0%、1%、3%、5%、7%、9%)的氧化微晶纤维素交联壳聚糖复合薄膜。通过对复合薄膜组分、形貌、力学性能、光学性能、热稳定性及阻隔性能的表征,考察不同含量的氧化微晶纤维素对壳聚糖薄膜各性能的影响。结果 氧化微晶纤维素表面的醛基能与壳聚糖中的氨基发生交联反应,氧化微晶纤维素的加入可以改善壳聚糖薄膜的拉伸强度和断裂伸长率,复合薄膜的拉伸强度和断裂伸长率最大分别达到了43.07 MPa和19.42%;随着氧化微晶纤维素含量的增大,复合薄膜的紫外屏蔽性能增强,水蒸气透过系数增高,但热稳定性未见明显变化。结论 采用氧化微晶纤维素交联改性壳聚糖可以有效改善壳聚糖薄膜的力学性能和紫外屏蔽性能,有助于进一步扩大其包装应用范围。     

石墨烯纸拉花及其水泥基复合材料的制备和性能

使用石墨烯为原料,羧甲基纤维素钠(CMC)为增韧剂和优化成膜压力等工艺参数制备具有较高力学性能和导电性能的石墨烯纸薄膜,经表面切口和择向牵拉得到三维伸展的拉花式石墨烯纸网络结构,再通过高流动性水泥浆体的浇注、密实和凝结硬化制备出石墨烯拉花改性水泥基复合材料。用动态热机械分析仪(DMA Q800)测试石墨烯纸薄膜的力学性能,用四探针测试仪(RTS-8型)测试其电学性能,用Keithley 2400数字源表测试复合材料在一定压力下的电阻,研究了这种复合材料的压敏性能。结果表明,CMC掺量为50%、成膜压力为12.5 MPa的石墨烯纸薄膜其力学强度和导电能力较好,制备出的石墨烯拉花改性水泥基复合材料具有一定的压敏性能,即使在电阻循环变化率为10.29%的条件下其压敏性能仍具有良好的重复性。     

Arabinoxylan/nanofibrillated cellulose composite films

There is an increasing interest in substituting petroleum based polymer films, for food packaging applications, with films based on renewable resources. In many of these applications, low oxygen permeability and low moisture uptake of films are required, as well as high enough strength and flexibility. For this purpose, rye arabinoxylan films reinforced with nanofibrillated cellulose was prepared and evaluated. A thorough mixing of the components resulted in uniform films. Mechanical, thermal, structural, moisture sorption and oxygen barrier characteristics of such films are reported here. Reinforcement of arabinoxylan with nanofibrillated cellulose affected the properties of the films positively. A decrease in moisture sorption of the films, as well as an increase in stiffness, strength and flexibility of the films were shown. From these results and dynamic FTIR spectra, a strong coupling between reinforcing cellulose and arabinoxylan matrix was concluded. Oxygen barrier properties were equal or better as compared to the neat rye arabinoxylan film. In general, the high nanofibrillated cellulose containing composite film, i.e. 75 % NFC, showed the best properties.     

纳米纤维素晶体和柠檬酸改性聚乙烯醇薄膜的制备及性能

以球形纳米纤维素晶体(NCC)作增强相、柠檬酸作交联剂对聚乙烯醇(PVA)进行改性,制备了PVA/NCC纳米复合薄膜和柠檬酸交联PVA/NCC纳米复合薄膜。通过热重分析、差热分析、吸水实验和拉伸实验考察了NCC的添加和柠檬酸的交联对薄膜热性能、耐水性和力学性能的影响。结果表明,与纯PVA薄膜相比,改性PVA薄膜的起始分解温度升高、熔融/结晶峰向高温方向移动、吸水率降低;只用NCC或柠檬酸对PVA改性时,所得PVA/NCC纳米复合薄膜、柠檬酸交联PVA薄膜的力学性能均对环境湿度敏感;同时用NCC(m(NCC)/m(PVA)=6/100)和柠檬酸(m(柠檬酸)/m(PVA)=3/100或m(柠檬酸)/m(PVA)=4.5/100)对PVA改性时,所得柠檬酸交联PVA/NCC纳米复合薄膜的力学性能不随环境湿度变化。