纳米纤维素晶须增强增韧聚(L-乳酸)复合材料的制备与表征

通过酸解法制备了具有纳米尺寸和一定长径比针棒状的纳米纤维素晶须(NCW),利用NCW表面的羟基引发L-丙交酯开环聚合,合成了表面接枝聚(L-乳酸)(PLLA)链段的接枝纤维素晶须(g-NCW);采用溶液浇铸法制备了PLLA膜以及不同配比的NCW/PLLA和g-NCW/PLLA复合膜。对接枝改性前后的NCW的形貌与性能进行了表征,研究了复合膜的形貌、结晶性能、热稳定性、亲/疏水性和拉伸性能。结果表明:NCW的形貌与结晶性能在接枝改性后变化不大,但在乙醇和PLLA溶液中的分散性得到明显改善;当NCW与L-丙交酯的物质的量之比为1∶5时,g-NCW表面PLLA链段的接枝率约为23.61%。NCW和g-NCW作为异相成核剂,显著提高了PLLA基体的结晶速率;并且,加入晶须改善了材料的亲水性和热稳定性。添加一定量的NCW和g-NCW到PLLA中,可有效增强增韧PLLA基体;随着晶须含量增加,复合膜的拉伸强度和断裂能先增大后下降;当NCW和g-NCW的质量分数为5%时,NCW/PLLA和g-NCW/PLLA复合膜的拉伸强度和断裂能分别达到22.02 MPa和20.01 MPa以及102.39J/m~3和117.83J/m~3,均达到最大值。由于g-NCW在基体中良好的分散性以及与基体间的界面结合,g-NCW/PLLA复合膜的拉伸强度和韧性明显优于相应的纯PLLA和NCW/PLLA膜。     

明胶-壳聚糖/纳米SiO_2原位载药复合膜的制备及性能研究

利用明胶、壳聚糖和纳米SiO_2,制备了明胶-壳聚糖/纳米SiO_2复合膜,对复合膜的溶胀性、机械强度等进行测试。然后将明胶-壳聚糖/纳米SiO_2复合膜用于阿司匹林的原位负载,研究纳米SiO_2用量和模型药物阿司匹林用量对原位载药复合膜缓释性能的影响。结果表明,纳米SiO_2的引入能够降低复合膜在水中的溶胀性,提高复合膜的机械强度;随着纳米SiO_2用量的增加,复合膜原位负载阿司匹林的缓释效果增加;阿司匹林用量为0.5%时,明胶-壳聚糖/纳米SiO_2原位载药复合膜具有较好的缓释效果。     

纳米纤维素/碳纤维-聚苯胺/碳纳米管电极的制备

目的以纳米纤维素/碳纤维复合膜为导电基底,制备纳米纤维素/碳纤维-聚苯胺/碳纳米管超级电容器电极。方法利用超声处理和真空抽滤制备纳米纤维素/碳纤维复合膜;利用原位聚合法制备聚苯胺和聚苯胺/碳纳米管复合材料;通过真空抽滤法制备纳米纤维素/碳纤维-聚苯胺电极和纳米纤维素/碳纤维-聚苯胺/碳纳米管电极。结果在纳米纤维素/碳纤维复合膜中,碳纤维形成了互穿导电网络结构,是良好的超级电容器电极导电基体;纳米纤维素/碳纤维-聚苯胺/碳纳米管电极具有良好的电化学性能,在扫描速率为5 mV/s的条件下,质量比电容为380.74 F/g,且在1000次循环测试后,电容保留率为88.05%。结论以纳米纤维素/碳纤维导电复合膜作为基体制备的纳米纤维素/碳纤维-聚苯胺/碳纳米管电极具有良好的电化学性能,可以作为超级电容器电极。     

南极磷虾甲壳素纳米晶须的制备与应用

利用南极磷虾壳制备甲壳素，然后采用TEMPO氧化法将其制备成甲壳素纳米晶须，将不同添加量的甲壳素纳米晶须加入壳聚糖/鱼胶基体中，制备壳聚糖/鱼胶/甲壳素纳米晶须复合膜材料。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和傅里叶红外光谱(FTIR)对甲壳素纳米晶须进行分析；通过SEM、光透射率、 XRD、热重分析(TG)对复合膜材料进行检测；通过小鼠皮下埋植实验对复合膜材料的降解性进行测试。研究结果表明，利用南极磷虾壳所制备的甲壳素纳米晶须呈针状或纤维状，平均直径为17 nm;甲壳素纳米晶须能够均匀分散在复合膜材料中，当甲壳素纳米晶须的添加量为7%时，复合膜的拉伸强度达到最大为18.37 MPa,相比于壳聚糖/鱼胶膜提高了160%,这说明纳米晶须添加到复合膜中能显著提高其机械强度。小鼠皮下降解实验表明，添加纳米晶须的复合膜降解速度变慢，第九周时，添加7%纳米晶须的膜材料降解率为66.2%。     

明胶/壳聚糖复合膜的制备与表征

采用流延法制备了明胶/壳聚糖复合膜,通过对复合膜结构及力学、热学、光学等性能进行表征,探究了壳聚糖对复合膜性能的影响。结果表明:明胶与壳聚糖共混相容性较好,复合膜均一透明。通过添加壳聚糖和甘油可以明显改善明胶/壳聚糖复合膜的抗拉强度、断裂伸长率、热稳定性及吸水性能;随壳聚糖含量的增加,透明度下降,壳聚糖添加量为30%(质量分数)时,透明度为79.4%(透光率小于80%)。研究认为通过壳聚糖与甘油对明胶进行改性可以不同程度地改善明胶膜的力学性能、吸水性能,能够满足其在不同领域的应用。     

交联对聚乙烯醇/明胶生物复合材料溶胀性能的影响

采用溶液共混法制备了聚乙烯醇/明胶（PVA/gelatin）生物复合膜,研究了三种不同的物理和化学交联法（戊二醛（GTA）蒸汽、紫外（UV）照射和干燥脱水交联）对其溶胀性能的影响。结果表明,三种交联方式都能有效地降低其平衡溶胀度,改善其耐水性。戊二醛蒸汽交联对复合材料溶胀性能的影响最大,其中明胶组分的交联是影响PVA/...     

氧化石墨烯/海藻酸钙复合膜的制备与性能

以海洋生物多糖海藻酸钠为基质,氧化石墨烯(GO)为改性添加剂,乙二醇双(2-氨基乙醚)四乙酸钙(EGTA-Ca)为交联剂,制备了网络结构均匀的氧化石墨烯/海藻酸钙复合膜。分别利用红外光谱、扫描电子显微镜、电子拉力机考察了复合膜的结构、表面形貌、力学性能和溶胀性能。结果表明,GO均匀分散在海藻酸盐基体中,GO的加入对于海藻酸钙膜的力学性能具有显著影响,当GO添加量为海藻钠原料质量的1%时,复合膜的断裂强度和断裂伸长率均达到最大,比未添加氧化石墨烯膜分别增加了~82%和~265%,适量乙二醇的加入对于复合膜具有很好的增塑作用。GO的加入对复合膜的溶胀性能影响不大。     

PVA/ZSM-5分子筛复合膜的制备与性能研究

目的以聚乙烯醇(PVA)为基体材料,添加ZSM-5沸石分子筛和富马酸交联剂制备出一系列的复合膜,研究分子筛含量对复合膜性能的影响。方法用流延法制备复合膜,进行X射线衍射分析和扫描电镜分析,测定复合膜的拉伸性能、耐水溶胀性、透光率与雾度。结果经富马酸交联后PVA薄膜的拉伸强度和耐水溶性得到了明显改善,随着分子筛含量的增多,复合膜的拉伸强度逐渐减小,分子筛的加入对复合膜的溶胀度和透光性都有降低作用。结论从综合测定结果来看,ZSM-5分子筛质量分数为5%时的复合膜具有相对较好的性能。     

再生纤维素/有机蒙脱土复合膜的制备及性能研究

将有机蒙脱土(OMMT)混入纤维素溶液中，采用溶胶-凝胶法制得再生纤维素/有机蒙脱土(RC/OMMT)复合膜。利用扫描电镜、红外光谱和X射线衍射对RC/OMMT复合膜的形貌、结构进行表征，研究OMMT含量对RC/OMMT复合膜力学性能、疏水性、气体阻隔性和热稳定性的影响。结果表明，OMMT以剥离或插层的状态均匀分散在RC基体间，提高了复合膜的综合性能。当OMMT含量为3%时，RC/OMMT复合膜的拉伸强度、疏水性、气体阻隔性和热稳定性均得到显著提高；当OMMT含量达到4%时，复合膜的透氧系数低至1.391×10^-17cm³·cm(/cm²·s·Pa),具有优异的氧气阻隔性能。RC/OMMT复合膜在高性能绿色包装领域有较好的应用潜力。     

基于茶多酚的壳聚糖基抗氧化复合膜的制备与性能研究

以壳聚糖为基体、茶多酚(TP)为活性抗氧化物,通过流延法制备了壳聚糖/茶多酚复合膜,对复合膜的力学性能、透光率、颜色、溶胀度、溶解性、氧气透过率、抗氧化等性能进行了研究。结果表明:随着茶多酚的增加,复合膜颜色加深,透光率降低;拉伸强度增加,断裂伸长率降低;含水量、溶胀度与溶解度降低,耐水性增强;自由基清除率升高,抗氧化性增强;茶多酚含量为20%(wt,质量分数)的复合膜阻氧性能较好。     

凝固浴温度对 NMMO 工艺纤维素膜性能的影响

采用 NMMO 溶解工艺,制备了可完全降解的纤维素膜,研究了凝固浴温度对纤维素膜机械强度、溶胀性、抗菌剂保留率、抑菌性能的影响。 结果表明:随着凝固浴温度的升高,纤维素膜的拉伸强度、断裂伸长率下降,且导致纤维素膜在不同食品模拟液中的溶胀度改变;同时凝固浴温度的改变,纤维素膜中百里酚的含量显著降低,从而抑菌效果也相应降低。     

纤维素增强壳聚糖/普鲁兰多糖包装材料的研究

目的研究纤维素增强壳聚糖/普鲁兰多糖包装材料的制备及性能改善。方法采用溶液流延的方法,在壳聚糖和普鲁兰多糖溶液中,加入不同比例的微晶纤维素用于增强复合薄膜的力学、阻氧及阻湿性能。通过电子显微镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)等手段对复合膜进行结构表征,并对复合材料的阻隔性能、拉伸性能进行测试。结果经过微晶纤维素增强的复合薄膜的拉伸强度以及断裂伸长率得到了很好的增强,阻隔性能也得到了提高。结论微晶纤维素对于PET/壳聚糖/普鲁兰多糖复合包装薄膜具有较好的增强效果。     

明胶-壳聚糖复合膜的制备与性能

制备了一系列不同配比的明胶-壳聚糖复合膜,研究了壳聚糖含量对复合膜力学性能、吸湿性能的影响,通过X射线衍射和红外光谱分析了复合膜的结构。结果表明,复合膜及纯壳聚糖膜的断裂伸长率和拉伸强度均大于纯明胶膜,壳聚糖的加入可改善膜的力学性能。随壳聚糖含量的增加,复合膜的吸湿率增大。明胶与壳聚糖分子间存在较强的相互作用,与明胶共...     

POSS对壳聚糖膜的阻湿与拉伸性能的影响

目的研究以四甲基铵基笼形聚倍半硅氧烷(Octa TMA POSS)为填料,制备壳聚糖基复合膜,对壳聚糖薄膜的水蒸气阻隔性能和力学性能进行改善。方法采用溶液共混流延法制备复合膜,测定其水蒸气透过系数、表面接触角、溶胀度、溶解度、吸附等温曲线、拉伸性能、成膜液流变性能、微观形貌和X射线衍射等。结果笼形聚倍半硅氧烷的加入可提高复合膜对水分子的阻隔性,尤其是质量分数为3%时,其水蒸气透过系数下降了15.9%。同时,壳聚糖薄膜的力学性能也得到改善,在质量分数低于5%时,壳聚糖薄膜的抗拉强度、弹性模量可同时得到提高。结论四甲基铵基笼形聚倍半硅氧烷的加入可改善壳聚糖薄膜的阻湿性能和力学性能,可大大提升其在食品包装领域的应用潜力。     

壳聚糖/明胶/苹果多酚复合膜的制备及性能研究

目的 以壳聚糖、明胶、苹果多酚为基材,制备一种具有优良性能的绿色环保复合材料。方法 用溶液共混法制备壳聚糖/明胶/苹果多酚共混膜,用土埋法测试其降解性,用红外光谱(FT–IR)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)等对其进行表征,并对其力学性能等进行测试。结果 壳聚糖/明胶/苹果多酚复合膜的机械强度随苹果多酚的添加量的增加先变大后减小,当苹果多酚添加量为1%时有较好的拉伸强度;壳聚糖、明胶、苹果多酚三者具有良好的相容性;复合膜生物降解性良好。结论 引入合适比例的苹果多酚可有效提升复合膜的力学性能,制得的可降解复合膜在绿色食品包装领域有广泛的应用前景。     

Novel nanocellulosic xylan composite film

Nanocellulosic-xylan films were prepared employing oat spelt xylan, cellulose whiskers and a plasticizer. The mechanical properties of the films were evaluated using tensile testing under controlled temperature and humidity conditions. The tensile data showed that the addition of sulfonated cellulose whiskers lead to a substantial improvement in strength properties. Addition of 7 wt% of sulfonated whiskers increased the tensile energy absorption of xylan films by 445% and the tensile strength of the film by 141%. Furthermore, films to which 7% cellulose whiskers were added showed that nanocellulose whiskers produced with sulfuric acid (sulfonated whiskers) were significantly better at increasing film strength than cellulose whiskers produced by hydrochloric acid hydrolysis of cellulosic fibers.     

不同纤维织物/乙烯基酯复合材料的湿热老化

本文将不同纤维织物与750HOI环氧乙烯基酯树脂复合成三种层合结构的复合材料,对比研究了树脂浇铸体及复合材料在60℃与90℃去离子水中的湿热性能。通过材料的吸湿特性、弯曲性能、微观结构以及动态热机械性能的变化,分析了材料的湿热老化机理。研究表明:不同纤维织物增强的复合材料吸湿行为具有较大差异;90℃浸泡2160h后,添加碳纤维表面毡的复合材料F2弯曲强度保留率为70.42%,而表面层为方格布的复合材料J的保留率为51.88%;红外光谱(FTIR)研究表明:90℃湿热老化后复合材料基体树脂发生了水解断裂;扫描电镜(SEM)和动态热机械分析(DMA)研究发现:老化后复合材料中纤维/基体界面发生脱粘破坏,界面结合强度降低,试样的Tg和储能模量减小。     

具有吸附特性3A沸石/PI复合膜的制备与性能

采用原位聚合法制备了具有吸附特性的3A沸石/聚酰亚胺(PI)复合膜,并考察了复合膜的亚胺化程度、微观形貌、力学性能、吸附/脱附行为。结果表明,复合膜亚胺化完全、力学性能优良;3A沸石均匀分散在PI基体内,二者之间界面结合良好;水为吸附质时,分散在PI基体中的3A沸石仍能保持对水的吸附性能,且最大脱附量达23.39 g H2O/100 g3A沸石。该复合膜在吸附分离、膜分离及包装等领域中具有潜在的用途。     

茶多酚对壳聚糖/聚乙烯醇复合膜性能的影响

目的以茶多酚为改性剂对壳聚糖/聚乙烯醇复合膜进行共混改性,制备一种综合性能良好的绿色包装材料。方法采用溶液共混法制备不同茶多酚质量分数的壳聚糖/聚乙烯醇复合膜,并对其进行红外光谱分析,以及力学性能、水溶性、气体阻隔性、抗氧化性能的测试。结果茶多酚与壳聚糖/聚乙烯醇基质间发生了分子间相互作用,当茶多酚的质量分数为2%时复合膜的综合性能最好,拉伸强度提高了4.99%,且可保持较高的断裂伸长率,水溶性、水蒸气透过率和氧气透过率分别降低了82.43%,51.40%和72.77%,抗氧化能力增强了58.54%。结论添加适量的茶多酚能够提高壳聚糖/聚乙烯醇复合膜的力学性能和耐水性,并改善其气体阻隔性和抗氧化性能。     

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。