纳米材料对阔叶纤维素包装膜性能影响的研究

采用NMMO法,以阔叶纤维素为原料制备纤维素膜,通过向铸膜液中添加经硅烷偶联剂KH-550改性的纳米SiO2,钛酸酯偶联剂改性的CaCO3以及载银TiO2材料制备纳米／纤维素复合膜。对制备纳米／纤维素复合膜微观结构采用原子力显微镜（AFM）和扫描电子显微镜（SEM）进行了表征,并结合力学性能和透氧性能测试分析了纳米材料结构和含量对膜综合性能的影响。结果表明：纳米材料的加入可以改善NMMO法纤维素膜的透氧性能,当改性纳米SiO2、改性纳米CaCO3和载银TiO2添加质量分数分别为2％、1％和1．5％时制备的纤维素纳米复合薄膜的综合性能达到最优。     

聚乙烯醇/聚多巴胺-氮化碳渗透汽化复合膜的制备

采用多巴胺改性氮化碳(PDA@g-C_3N_4)添加到聚乙烯醇(PVA)中制备出具有优异的乙醇/水分离性能和水分子通道的高度选择性有机-无机杂化膜.通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和X射线衍射(XRD)等对形成的超细纳米孔氮化碳结构进行表征.由于多巴胺(DA)、氮化碳、琥珀酸(Sa)和聚乙烯醇之间具有相互作用,使得纳米复合膜具有抗溶胀性和机械稳定性.此外,多巴胺改性氮化碳的加入,也可以进一步提高膜的亲水性和热稳定性.杂化膜(CPVA-PDA@g-C_3N_4/PAN)的总渗透通量可以达到3 415g/(m~2·h),分离因子达到37.5,和交联的纯聚乙烯醇膜(CPVA)[通量为2 337g/(m~2·h),分离因子为11.2]相比较而言,该膜可以同时有效的提高杂化膜的分离性能,也就是我们所说的打破了"trade-off"效应.对该膜的亲疏水性和机械强度进一步测试可知,膜的接触角下降到42.9°,拉伸强度达到了40.19 MPa,弹性模量为448.61 MPa.     

PVA/PVAm改性涤纶滤布复合膜的制备及其抗污染性能

利用聚乙烯醇(PVA)和聚乙烯胺(PVAm)的混合溶液,经刮膜、干燥和交联固定化处理,改性廉价涤纶滤布制备复合膜.亲水性PVA的羟基和PVAm的氨基被用来提高复合膜的亲水性和抗污染能力.考察了改性涤纶制备复合膜过程中PVA/PVAm共混比例、交联时间、交联剂用量、涂膜厚度以及涂膜次数对复合膜抗污染性能和渗透通量的影响.结果表明:当m(PVA)∶m(PVAm)=1∶1、交联时间为45min、交联剂质量分数为0.2%、涂膜厚度为100μm且涂膜交联2次制备的复合膜的抗污染性能最好.     

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。     

硬脂酸对聚乙烯醇膜水果包装保鲜性能的影响

目的 研究硬脂酸改性聚乙烯醇膜对水果保鲜性能的影响。方法 采用溶液浇注法,以硬脂酸为改性剂,并辅以硬脂酸-96为乳化剂,聚乙二醇-400为增塑剂,对聚乙烯醇(PVA)膜进行改性,利用FT-IR对其结构进行分析,考察硬脂酸的添加量对膜的耐水性、拉伸强度、断裂伸长率和外观等包装性能的影响,并以西梅为保鲜对象,通过定期对西梅的呼吸强度、可溶性固含量和质量损失率进行测定,进行西梅的鲜度分析,评估改性膜的保鲜效果。结果 硬脂酸与聚乙烯醇之间形成了酯键,膜的耐水性能得到明显提高,当硬脂酸的质量分数从0%增大至20%时,透湿度从294.42 g/(m2?h)降至75.99 g/(m2?h),降低了74.19%,溶解度从26.85%降至12.90%,膜的拉伸强度、断裂伸长率和透明度也略有降低;与空白组和PVA膜组对照,硬脂酸/PVA组将西梅的呼吸跃变峰值推迟了2 d,明显降低了西梅的质量损失率,延缓了可溶性固形物含量变化速率,硬脂酸/PVA组将西梅的货架期延长了3.3 d。结论 采用硬脂酸改性聚乙烯醇,可增强膜的耐水性能,且提升了膜的包装强度,增强了膜的保鲜效果。     

聚乙烯醇/改性纳米纤维素晶体纳米复合薄膜的制备及性能

先用丁二酸酐对纳米纤维素晶体(NCC)进行表面羧基化改性,然后将改性NCC添加到聚乙烯醇(PVA)基体中制备PVA/改性NCC纳米复合薄膜,并进一步热处理制得交联PVA/改性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改性NCC的添加量对薄膜性能的影响,以及加热交联对薄膜性能的影响。结果表明,与纯PVA薄膜相比,添加改性NCC后,薄膜的起始分解温度升高、结晶峰向高温方向移动,吸水率基本不变,力学性能对环境湿度敏感;热处理交联后,薄膜的起始分解温度继续升高、结晶峰也向高温方向移动,吸水率显著降低,力学性能不随环境湿度变化。     

纳米SiO_2/纤维素包装薄膜结构形态及性能研究

采用具有活性基团的硅烷偶联剂KH550(γ-氨丙基三乙氧基硅烷)对纳米SiO2粒子的表面进行改性。以NMMO为溶剂,以纤维素为原料,并向铸膜液中添加改性纳米SiO2,制备改性纳米SiO2/纤维素膜。采用原子力显微镜(AFM)观察了改性纳米SiO2/纤维素薄膜的表面形态,结合电子显微镜(SEM)观察其断面结构,并测定了薄膜的力学性能和透氧透湿性能。实验结果表明:改性后的SiO2较好的在铸膜液中分散,当SiO2粒径为30nm,添加量为2%,偶联剂用量为5%时,纳米复合纤维素膜的各项性能达到最佳。     

FCC汽油渗透汽化脱硫用膜材料HEC的性能优化

为了进一步提高羟乙基纤维素(HEC)膜的脱硫性能,文中对5种分子量的HEC进行交联改性,研究了分子量、交联剂对HEC膜脱硫性能的影响。结果表明,特性黏度122 mL/g的HEC最适合做脱硫用膜材料;HEC膜脱硫性能随交联剂种类而变化。用模拟汽油和催化裂化(FCC)汽油对交联HEC膜的渗透汽化性能进行测试,结果表明,随操作温度升高,富集因子先增加后降低,有极大值。极大值出现的温度取决于料液种类。     

甲基纤维素对SiO2薄膜性能的影响

以正硅酸乙酯为主要原料,采用溶胶凝胶法和浸渍提拉技术在氧化铝支撑体上进行涂膜,研究了在制备过程中引入甲基纤维素(MC)对SiO2薄膜性能的影响.采用FT-IR和AFM、BET等测试技术对膜的热稳定性、凝胶膜热处理前后的结构变化和薄膜的表面微观形貌进行表征.实验结果表明,甲基纤维素对SiO2溶胶体系起到增稠剂的作用,本次实验确定的最佳加入量为每100mL溶胶中加入0.35g甲基纤维素;SiO2薄膜表面光滑平整,内部结构均匀,具有良好的热稳定性;但与未加入甲基纤维素的薄膜相比较,薄膜的孔隙率和平均孔径均有一定的减少;SiO2薄膜的孔径分布呈单峰且较窄,其最可几孔径为1.14nm;添加甲基纤维素后的薄膜在0.18MPa下,纯水通量为880L/(m2.h);孔隙率约为31%,体积密度为2.4%.     

IRMOF-3@PAA/PVDF复合纳滤膜的制备及性能

以相转化法制备PVDF基膜,通过IRMOF-3@PAA复合材料实现对其亲水改性,并采用界面聚合方法成功制备IRMOF-3@PAA/PVDF复合纳滤膜.用FT-IR、SEM和AFM等测试手段对IRMOF-3@PAA改性PVDF膜及复合纳滤膜的表面基团、微观结构进行了表征,用静态水接触角和Zeta电位对膜的亲水性及荷电性进...     

改性聚乙烯醇复合膜对微水重石脑油的渗透汽化脱水研究

用甲醛对聚乙烯醇进行改性,并用于质量分数约为100 μg/g微水重石脑油体系的渗透汽化(PV)深度脱水.考察了操作温度T、料液浓度C_w、操作流量q_v,等因素对分离性能的影响.渗透通量J与分离系数α随T、C_w的升高分别增大和减小,且J随g_v的增大而增大.实验证明在操作温度80℃,膜后压力1.5 kPa,流量500 L/h下,实现了J=60.6 g/(m~2·h),α=221.9的最佳分离效果,该技术有效脱除了油品中的微量水分,具有很好的工业应用前景.     

PTMSP及其共聚物膜对有机液/水体系的PV分离

制备了聚三甲基硅丙炔均聚物 (PTMSP) .研究了PTMSP均质膜 ,三甲基硅丙炔(TMSP)与五甲基二硅丙炔 (PMDSP)共聚物膜对含少量有机溶剂水溶液的渗透汽化 (PV )特性 .所选用的有机溶剂包括乙醇、异丙醇、四氢呋喃、二氯甲烷、乙酸乙酯等 .从膜的溶胀特性、溶解度系数及扩散系数的测定结果 ,分析了膜材质的结构与PV特性之间的关系 .     

低温氧等离子体对有机薄膜改性的研究

在氧等离子体中对聚乙烯醇，海藻酸钠，聚乙烯和地苯二甲酸乙二醇脂等有同薄膜有面处理。研究了处理时间，放电电流和气压对膜的亲水性的影响。     

微相分离结构聚氨酯膜的丁醇/水体系渗透汽化分离

制备了端羟基聚丁二烯-聚氨酯（HTPB-PU）和端羟基聚丁二烯-乙烯基三乙氧基硅烷-聚氨酯（HTPB-VTES-PU）两种聚氨酯膜。采用傅立叶变换红外光谱（FT-IR）、差示扫描量热仪（DSC）和透射电镜（TEM）分析表征了两种膜的结构,结果发现,HTPB-PU有两个玻璃化转变温度,其膜具有一定程度的微相分离结构;HT...     

水分散多异氰酸酯交联苯乙烯-丙烯酸酯树脂的制备及性能

以苯乙烯、丙烯酸丁酯、N-羟甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺为原料,用聚乙烯醇(PVA)作为胶体保护剂,采用无皂乳液聚合方式,制备苯乙烯-丙烯酸酯树脂乳液;以HDI三聚体和聚乙二醇单甲醚(MPEG500)为主要原料制备水可分散聚异氰酸酯.苯乙烯-丙烯酸酯树脂乳液与亲水改性聚异氰酸酯复合,得到水分散多异氰酸酯交联改性的苯乙烯-丙烯...     

甲基丙烯酸甲酯共聚改性水性聚氨酯膜制备及膜性能

采用甲基丙烯酸甲酯对水性聚氨酯乳液进行共聚改性,制备了甲基丙烯酸甲酯改性水性聚氨酯渗透汽化膜。借助衰减全反射傅里叶变换红外光谱、扫描电镜、热重分析等方法,表征了改性前后膜的结构;考察了膜的溶胀率、溶解选择性和渗透汽化性能。结果表明,甲基丙烯酸甲酯共聚改性水性聚氨酯膜较原聚氨酯膜的热稳定性明显提高;改性膜对苯具有良好的亲和性;随着甲基丙烯酸甲酯与聚氨酯的质量比从0∶100提高到15∶100,膜对苯/环己烷(质量比5/95)的溶解选择因子从1.4增加到2.1,分离因子从2.5上升到3.2,但渗透通量由92.8 kg·μm·m~(-2)·h~(-1)下降到50.4 kg·μm·m~(-2)·h~(-1)。     

VTES交联PDMS渗透汽化膜分离水中乙醇性能的研究

以乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)为交联剂对端羟基聚二甲基硅氧烷(H-PDMS)进行交联制备了疏水性更强的渗透汽化膜.通过考察交联温度、交联剂用量及料液温度等对该PDMS膜渗透汽化性能的影响发现:对乙醇浓度为6%的体系,交联温度为80℃,质量比m(H-PDMS)∶m(VTES)∶m(DBTDL)(二丁基二月桂酸锡)=1∶0.2∶0.02,原料液温度为40℃时,分离因子和渗透通量分别达到15.5和421.67 g/(m2.h),表明该VTES交联的PDMS膜具有良好的优先透醇性.     

纳米纤维素/磁性纳米球的原位合成及表征

利用实验室自制芦苇浆纳米纤维素原位合成纳米纤维素/磁性纳米球.通过原子力显微镜、透射电子显微镜、环境扫描电子显微镜、固含量、孔隙率、傅里叶变换红外光谱以及X射线衍射测试分析,结果表明磁性粒子为纳米Fe3O4,纳米Fe3O4与纳米纤维素通过化学键合和物理吸附使得纳米Fe3O4充分分散在纳米纤维素中,形成纳米纤维素/磁性纳米球;纳米纤维素浓度为1.0％,搅拌速度为500r/min,总铁离子浓度为0.0065mol/L(磁性粒子理论质量相对于纳米纤维素质量分数为5％)最佳制备条件下,原位合成纳米纤维素/磁性纳米球,经真空冷冻干燥,所得纳米纤维素/磁性纳米球具有磁化强度73.39A·m2/kg(以每克灰分计)、矫顽力1599.96A/m的磁特性.     

Mechanical performance and biodegradability of polyvinyl alcohol nanocomposite films

This study investigated the mechanical properties and biodegradability of polyvinyl alcohol (PVA) composite films. 3 wt.%, 5 wt.%, and 10 wt.% microcrystalline cellulose (MCC), commercial grade cellulose nanocrystals (NCC_A), and nanocellulose (NCC_B) extracted from oil palm fiber (OPF) were incorporated into polyvinyl alcohol by solvent casting. Field emission scanning electron microscopy (FESEM) images indicated that the average particle size of microcrystalline cellulose, commercial grade cellulose nanocrystals, and nanocellulose extracted from oil palm fiber are 12.63 μm±5.71 μm, 502.92 nm±196.10 nm, and 79.20 nm±11.69 nm, respectively. Nanofillers dispersed uniformly in polyvinyl alcohol matrix. Addition of microcrystalline cellulose up to 5 wt.% was able to improve the ultimate tensile strength (UTS) and yield strength of polyvinyl alcohol composite films but sacrificed the maximum elongation. Incorporation of 5 wt.% nanocellulose extracted from oil palm fiber is able to increase ultimate tensile strength, yield strength, and elastic modulus while maintaining the maximum elongation of polyvinyl alcohol composite films. Incorporation of commercial grade cellulose nanocrystals (up to 10 wt.%) increases ultimate tensile strength, yield strength, and maximum elongation while maintaining elastic modulus of polyvinyl alcohol composite films. Soil burial test result found that presence of moisture accelerated the degradation of the polyvinyl alcohol composite films drastically; the films were fully dissolved in the soil after 7 days. However, the weight of polyvinyl alcohol composite films did not change significantly after 28 days under controlled condition. This indicated that soil moisture is an important catalyst in biodegradation activity of polyvinyl alcohol composite films. Comparison with a commercially available biodegradable plastic bag (Bio-PB) shows that the polyvinyl alcohol composite films developed in this study have superior mechanical performance and biodegradability, with potential to replace existing plastic bags.     

聚合物膜电极的组成对其性能的影响

本工作通过制备一系列聚合物膜Ba~(2 )选择电极,比较了分别以不同的聚合物基体和增塑剂所组成的膜电极对Ba~(2 )的响应性能。其中聚合物基体为聚氯乙烯、氯化聚乙烯、EVA、聚醋酸乙烯酯、聚苯乙烯、醋酸纤维素,增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、磷酸三丁酯。本文还讨论了聚合物的玻璃化转变温度和膜的均匀性对电极性能的影响。