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。     

EHA/PE复合薄膜的力学性能和阻透性能

分别使用氧气透过率分析仪、水蒸气透过率分析仪、拉伸试验机、紫外可见分光光度计以及差示扫描量热仪测试了乙烯乙烯醇共聚物(EVOH)、聚酰胺6(PA6)、EVOH/PA6(EHA)等薄膜以及EHA/聚乙烯(PE)复合薄膜的力学性能和阻透性能。结果表明,EVOH与PA6有较好的相容性,所制成的薄膜EHA与PE复合后的EHA/PE复合薄膜对氧气和水蒸气有良好的阻隔性,并且对可见光有很好的透过性,比较适合作食品包装材料。     

阻隔性薄膜透湿性能的电解法和红外法测试分析

采用电解法和红外法研究了不同温度、湿度下阻隔性塑料薄膜的水蒸气透过率,分析了温度、薄膜类型对透湿性能的影响。结果表明, 12 μm聚对苯二甲酸乙二酯（PET）薄膜的透湿性能最大,其次是25 μm的PET薄膜,25 μm聚偏二氯乙烯(PVDC)薄膜和12 μm PET/铝箔（PET/Al）复合薄膜的水蒸气透过率相近且最小;这4种薄膜的水蒸气透过率均随温度的升高而增大,温度对12 μm PET/Al、25 μm PVDC薄膜的水蒸气透过率影响较小,水蒸气透过率的对数形式与热力学温度的倒数呈线性关系;红外法的测试结果基本都大于电解法,对于25 μm PVDC薄膜和12 μm PET/Al薄膜,2种测试结果的差异较大,而对于12 μm PET薄膜和25 μm PET薄膜,2种测试结果的差异较小。     

微晶纤维素增强羟丙基淀粉复合薄膜的性能研究

采用溶液浇铸法制备微晶纤维素(MCC)/羟丙基淀粉(HPS)复合薄膜,探讨不同含量的微晶纤维素对MCC/HPS复合薄膜性能的影响。借助于扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TGA)、万能材料试验机等测试手段对复合薄膜的形貌结构进行表征,并对其热稳定性能、力学性能和水蒸气透过性能进行测试。结果表明,随着MCC含量的增加,复合薄膜的热稳定性能获得改善,拉伸强度先增大后下降,并降低其水蒸气透过性能。当MCC的质量分数为6%时,MCC/HPS复合薄膜的拉伸强度比纯HPS薄膜提高了300%。由此可见,MCC的添加有助于拓宽羟丙基淀粉在包装复合薄膜中的应用范围。     

细菌纳米纤维素复合抗菌水凝胶敷料的性能研究

为了保留细菌纤维素(BNC)独特的纳米三维网络结构,并改善其用于敷料时性能单一的不足,通过旋转浸渍法,将BNC与海藻酸钠(SA)、聚乙烯醇(PVA)复合,再置于硼酸(BA)-氯化钙溶液中浸渍交联,得到力学性能增强、抗菌效果显著、促凝血优异的复合水凝胶敷料。通过场发射电子显微镜、红外光谱、拉力测试、水蒸气透过率、抑菌圈和振荡法抗菌测试、全血凝固时间测定等手段表征了复合抗菌水凝胶的结构和性能。结果表明,SA、PVA与BNC实现了很好的复合,最大断裂拉力比纯BNC提高了3倍,杨氏模量提高了5倍多;复合抗菌水凝胶具有良好的水蒸气透过率,达到751.8±40 g/m~2/24h;SA/PVA/BNC水凝胶具有广谱抗菌性能和良好的促凝血效应,在功能性敷料领域应用潜力巨大。     

温度响应型纳米涂层涂覆PBAT/PLA复合薄膜的制备及性能研究

利用N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)对纤维素纳米纤丝(NFC)进行接枝改性，使NFC功能化，将改性NFC(PNIPAM-NFC)与纳米蒙脱土(MMT)、聚乙烯醇(PVA)混合制成复合涂层溶液，将涂层溶液涂布于生物降解聚对苯二甲酸/己二酸丁二醇酯/聚乳酸(PBAT/PLA)薄膜表面制备阻隔型复合薄膜。采用扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)、万能拉力试验机和水蒸气透过率测试仪对复合薄膜的结构、表面形貌、热学性能、力学性能及阻隔性能进行表征。结果表明：加入适量的PNIPAM-NFC可有效提高涂覆PBAT/PLA复合薄膜的水蒸气阻隔性能，使其水蒸气透过系数(WVP)降低(温度30℃、湿度90%条件下)。当PNIPAM-NFC用量为0.5份时，未添加N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)的复合薄膜的WVP为5.26×10^-14 g·cm/(cm²·s·Pa)，比纯PBAT/PLA薄膜降低44.86%。     

聚乙烯醇/壳聚糖/壳聚糖-g-氧化石墨烯复合膜的制备

以聚乙烯醇(PVA)、壳聚糖(CS)和壳聚糖-g-氧化石墨烯(CS-g-GO)为原材料,考察不同共混比下制备的PVA/CS/CS-g-GO纳米纤维膜的各项性能。首先使用扫描电镜检测薄膜的形貌,通过接触角测试检测薄膜亲水性的变化,然后采用单因素实验的方法考察不同条件对薄膜的孔隙率、水蒸气透过率、PM_2.5过滤效率的影响。结果表明,当W_CS-g-GO∶W_CS=100∶1 556,接枝率为76.04%时薄膜的各项性能较为优异,对PM_2.5的过滤效率达到最大值,为96.3%,与不含接枝物的相比,提高了5.2%。通过GO对CS的接枝改性有效的优化了薄膜的过滤效率。     

改性水滑石/聚乙烯醇复合膜的制备及性能

采用焙烧复原法将山梨酸(SA)插入水滑石(LDH)层间合成了纳米插层材料SA-LDH,将其与聚乙烯醇(PVA)共混,通过溶液流延法制备得到复合薄膜SA-LDH/PVA。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X-射线衍射(XRD)、热重-差热分析(TG-DSC)和扫描电镜(SEM)对其结构、热稳定性以及形貌进行表征,并测试了复合薄膜的力学性能、溶胀率、溶解率和抑菌性能。结果表明:复合薄膜SA-LDH/PVA中SA-LDH含量为5 wt%时得到的LDH晶型最为完整,对应的SA-LDH片层在PVA薄膜中分散比较均匀;添加3 wt%SA-LDH可提高PVA膜的热稳定性;SA-LDH添加量为5 wt%和7 wt%时,提高了复合膜的抗拉性能和断裂伸长率;SA-LDH的添加提高了PVA膜的耐水性能;SA-LDH的添加量分别为5 wt%和6 wt%时,SA-LDH/PVA复合薄膜对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌效果最佳。制备的改性水滑石/聚乙烯醇复合抑菌膜,为食品包装领域提供一种广谱的抑菌材料。     

纳米焦磷酸钛/聚乙烯醇复合薄膜的制备与性能研究

以浸渍提拉法制备了纳米焦磷酸钛(nano-TiP2O7)/聚乙烯醇(PVA)复合薄膜。采用紫外-可见-近红外分光光度计、热重分析仪、分光光度计、拉力试验机等手段对PVA薄膜和nano-TiP2O7/PVA复合薄膜进行性能测试。结果表明,nano-TiP2O7含量在0.5 phr及以上时,复合薄膜的抗紫外线效果明显;nano-TiP2O7含量为1.0 phr时,热稳定性最高,紫外线透射比最低为8%,其加速紫外老化60 h后的拉伸强度保持率为87.83%,断裂伸长率保持率为78.82%,均高于纯PVA薄膜。而且,不同nano-TiP2O7添加量的复合薄膜的耐水性能和保湿性能都得到增强,耐油性能良好。     

抗紫外线聚乙烯醇/磷酸钛钠复合膜的制备与性能研究

采用溶液共混-浸渍提拉法制备出聚乙烯醇/磷酸钛钠(PVA/NaTi2(PO4)3)复合膜。利用紫外-可见分光光度计(UV-VIS)、热重分析仪(TG)对复合膜进行分析,并对其人工加速老化性能、力学性能、水蒸气透过性和耐水性能进行测试。结果表明:PVA/NaTi2(PO4)3复合膜具有一定的抗紫外线功能,老化后薄膜的力学性能保持良好。PVA/NaTi2(PO4)3复合膜的热稳定性、保湿性和耐水性与纯PVA薄膜相比均有所提高。