聚乙烯醇/淀粉复合膜的制备及其对鲜花保鲜效果研究

以木薯淀粉和聚乙烯醇作为基本成膜物质,添加表面活性剂十二烷基磺酸钠,通过流延成膜法制备聚乙烯醇/淀粉复合膜。在单因素试验基础上,研究木薯淀粉、聚乙烯醇、表面活性剂十二烷基磺酸钠用量,成型加工温度和成型加工时间对聚乙烯醇/淀粉复合膜力学性能的影响,并通过正交试验对木薯淀粉、十二烷基磺酸钠用量和成型加工时间3个因素进行优化,确定聚乙烯醇/淀粉复合膜性能的较优工艺条件。同时,对新制备的复合膜土埋降解和鲜花保鲜性能进行了研究。结果表明:当聚乙烯醇用量为1 g,木薯淀粉用量为0.7 g,十二烷基磺酸钠用量为0.5 g,成型加工温度为80℃,成型加工时间为65 min时,制备的聚乙烯醇/淀粉复合膜力学性能较优,断裂伸长率高达262.58%、拉伸强度24.63 MPa。获得的新复合膜具有可降解性。聚乙烯醇/淀粉复合膜储藏80 h以后无霉菌生长迹象,对鲜花有一定保鲜效果。

聚乙烯醇/ZIF-8复合膜的制备及吸附性能

通过溶液流延法制备了聚乙烯醇/ZIF-8复合膜,采用SEM、FT-IR、XRD、TGA、BET等对聚乙烯醇/ZIF-8复合膜进行表征,并探究了复合膜的水稳定性、机械性能,以及对刚果红(CR)的吸附性能。结果表明:聚乙烯醇与ZIF-8材料复合后能改善聚乙烯醇的热稳定性,增加膜表面粗糙度;吸附过程以化学吸附为主,通过内部扩散控制吸附速率,符合准二级吸附动力学模型和Langmuir吸附曲线;ZIF-8质量分数为10%时制备的聚乙烯醇/ZIF-8复合膜,在温度20℃、刚果红溶液质量浓度95 mg/L时,对刚果红的最大吸附量达159.63 mg/g,使用4次后仍能保持93%的吸附效率。

微晶纤维素改性聚乙烯醇复合膜的性能及其作用机理

从麦秆中提取微晶纤维素(MCC),将其加入到聚乙烯醇(PVA)中对其进行改性,通过共混、流延制备了PVA/MCC复合膜。研究了NaOH用量对麦杆纤维素收率的影响,以及MCC用量对复合膜力学性能和热性能的影响,并考察了PVA/MCC复合膜的结构、微观形貌。结果表明:当NaOH质量分数为4%时,麦杆纤维素收率最大,为53.9%;加入MCC后,PVA/MCC复合膜的热稳定性提高;复合膜的力学性能随着MCC用量的增加先上升后下降,当MCC用量为9%(w)时,复合膜的拉伸强度及断裂标称应变均最大,分别较纯PVA提升了约191%,636%;MCC用量为12%(w)时,MCC在PVA中团聚,形成明显的“海岛”结构,导致复合膜的力学性能下降。

淀粉/聚乙烯醇复合膜的制备及其应用

以可食用木薯淀粉和聚乙烯醇(PVA)为原材料,添加增塑剂甘油以及冰醋酸,采用流延成膜法,制备木薯淀粉/聚乙烯醇复合膜,并对力学性能进行测定。采用了单因素法对聚乙烯醇添加量、淀粉添加量、甘油添加量、冰醋酸添加量、反应温度、反应时间对复合膜性能影响进行了探究。通过3因素3水平正交试验,对实验结果进行极差分析和方差分析。结果表明,制备淀粉/聚乙烯醇复合膜最优方案的工艺参数为聚乙烯醇为6.0g,可食用木薯淀粉为3.5g,甘油为0.5g,冰醋酸为0.15g,反应体系温度为85℃,反应时间为70min;测定最优条件下制备复合膜的拉伸强度为25.66MPa、断裂伸长率为157.60%,得到综合力学性能较好的淀粉/聚乙烯醇复合膜。

聚乙烯醇/蓝藻复合膜的制备及其结构与力学性能

针对太湖水华蓝藻(CB)资源化利用的问题,以生物可降解的聚乙烯醇(PVAL)为基体材料,CB粉末为填料,采用溶液混合、干燥成膜的方式,简便地制备了生物可降解的PVAL/CB复合膜。采用流变、扫描电子显微镜、力学性能测试等表征手段,研究了CB添加量对PVAL/CB水分散液的流变行为和失水动力学、PVAL/CB复合膜的形貌和力学性能的影响规律;以甘油(GL)为增塑剂,研究了GL对不同CB含量的PVAL/CB复合膜微观形貌和力学性能的影响规律。研究表明,CB添加量增加,会使PVAL/CB水分散液黏度略有升高,但对分散液成膜过程中的失水速率影响不大。对于PVAL/CB复合膜而言,CB添加质量分数为10%时,复合膜具有较为优异的综合力学性能,其拉伸强度和断裂伸长率可达(46.4±1.3) MPa和(112.1±8.8)%,但由于CB和PVAL基体界面结合牢度不足,添加过多的CB会引起复合膜脆性断裂,力学性能下降。对于PVAL/CB/GL复合膜而言,GL不仅能起到增塑作用,还能改善CB与PVAL基体间的相容性,提升界面结合牢度,从而提升PVAL/CB/GL复合膜的综合力学性能。高CB含量的PVAL/CB/GL复合膜未出现脆性断裂,30%CB含量的复合膜的拉伸强度和断裂伸长率仍可达(21.5±0.6) MPa和(261.2±13.6)%。PVAL/CB复合膜具有一定的生物可降解性,随CB含量增加,降解速率变快。

聚乙烯醇-海藻酸钠-乳清蛋白复合膜结构及性质研究

以聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)、海藻酸钠(sodium alginate,SA)和乳清蛋白(whey protein,WP)为基质,以单宁酸(tannic acid,TA)为交联剂,采用溶液浇铸法制备了复合膜,研究了热处理和超声处理对不同PVA∶SA(质量比,12∶8和14∶6)复合膜的结构和理化性质的影响;利用复合膜基液对圣女果进行涂覆,评价了复合膜对其保鲜效果。结果表明,与PVA膜相比,随着SA、WP和TA的添加,复合膜基液黏度显著下降,膜的亮度降低,水接触角增大。热处理与超声处理均增大了复合膜的含水率,降低了复合膜的水蒸气透过率;其中PVA∶SA为12∶8的热处理组复合膜的水接触角最大,水蒸气透过率最低。与PVA膜相比,添加SA后,复合膜的拉伸强度和断裂伸长率显著提升,其中14∶6复合膜的拉伸强度和断裂伸长率最大。圣女果保鲜试验显示,复合膜包覆的圣女果贮藏30 d后色泽依然鲜艳,有效延长了保鲜期。研究结果可为果蔬保鲜涂覆膜材料的制备提供参考依据。

银杏叶提取物-壳聚糖/聚乙烯醇复合膜对冷鲜牛肉保鲜效果的影响

为开发具备优质保鲜效果的复合膜,该试验将银杏叶提取物(Ginkgo biloba leaf extract,GBLE)作为保鲜剂加入到壳聚糖/聚乙烯醇(chitosan/polyvinyl alcohol,CS/PVA)复合膜中,研究不同添加量的GBLE(2%、6%和10%,质量分数)对复合膜性能的影响,并应用到冷鲜牛肉保鲜中。结果表明,GBLE能显著提高复合膜的拉伸强度、不透明度和抗氧化活性(P<0.05),显著降低复合膜的断裂伸长率、水蒸气透过率(P<0.05)。在12 d的保鲜试验中,与对照组相比,GBLE-CS/PVA复合膜组冷鲜牛肉的感官评分更高,且能有效延缓冷鲜牛肉的pH值、菌落总数、挥发性盐基氮含量以及硫代巴比妥酸值的上升。因此,GBLE-CS/PVA复合膜在冷鲜牛肉贮藏保鲜方面具有应用前景。

聚乙烯醇—鱼明胶—龙葵花青素复合膜的制备、结构表征及性能分析

目的:筛选出结构与性能最优的聚乙烯醇—鱼明胶—龙葵花青素(PVA/FG-SNA)复合包装膜。方法:通过正交试验优化PVA-FG膜的制备工艺,采用厚度、水分含量、水蒸气透过率(WVP)、拉伸强度(TS)、断裂伸长率(EB)、傅立叶红外光谱分析(FTIR)、X衍射分析(XRD)、扫描电镜分析(SEM)、热重分析(TG)探究不同质量分数SNA对PVA-FG膜性能和微观结构的影响,并监测PVA/FG-SNA复合膜的pH颜色响应和NH_(3)灵敏度。结果:当PVA-FG复配质量比为60∶40、加热温度为95℃、加热时间为1.5 h时,PVA-FG膜的水溶性为(36.03±2.63)%,WVP为2.91×10^(-4)g·mm/(m^(2)·h·Pa);随着SNA质量分数的增加,PVA-FG膜的厚度、水分含量、WVP和EB随之增加。当SNA质量分数为0.2%时,复合膜的厚度为(0.07±0.01)mm,水分含量为(11.09±0.25)%,WVP为5.45×10^(-4)g·mm/(m^(2)·h·Pa),TS为(21.12±1.07)MPa,EB为(373.77±8.59)%,且复合膜的各组分之间相容性较好。此外,PVA/FG-0.2%SNA膜在NH_(3)气氛条件下的颜色响应良好,可作为pH指示膜。结论:PVA-FG复合基膜的疏水性能和机械性能与SNA质量分数呈负相关,SNA可显著增强膜的pH和NH_(3)敏感性。

阿仑膦酸钠/壳聚糖/聚乙烯醇复合水凝胶膜的制备与表征

背景:骨质疏松症是牙种植治疗的高风险因素,制备缓释阿仑膦酸钠的组织工程支架应用于骨质疏松患者口腔种植手术是当前口腔骨组织工程研究热点。目的:制备阿仑膦酸钠/壳聚糖/聚乙烯醇复合水凝胶膜,表征其缓释性能。方法:(1)采用物理交联法制备不同质量比(壳聚糖与聚乙烯醇的质量比分别为3∶7、5∶5、7∶3)的壳聚糖/聚乙烯醇复合水凝胶膜与单纯的壳聚糖、聚乙烯醇水凝胶膜,通过表征水凝胶膜的形貌、水接触角、力学性能、溶胀率与细胞相容性筛选适宜的水凝胶膜作为阿仑膦酸钠的载体。(2)制备含0,0.4,1.2,2.0 mg/L阿仑膦酸钠的单纯壳聚糖/聚乙烯醇复合水凝胶膜,将大鼠骨髓间充质干细胞分别与4组水凝胶膜共培养,通过CCK-8法与CD44免疫荧光染色检测水凝胶膜的细胞相容性。将载药壳聚糖/聚乙烯醇复合水凝胶膜浸泡于PBS中,采用紫外可见分光光度法检测复合水凝胶膜的药物释放性能。结果与结论:(1)表征结果显示,随着水凝胶膜中聚乙烯醇质量的增加,水凝胶膜的结构密度增加、孔隙率减少,水接触角(均在90°以内)、断裂伸长率与抗压强度增大,平衡溶胀率降低,对大鼠骨髓间充质干细胞的增殖均无影响,单纯壳聚糖水凝胶膜可促进大鼠骨髓间充质干细胞的黏附,3∶7、5∶5比例复合水凝胶膜不影响大鼠骨髓间充质干细胞的黏附,单纯聚乙烯醇水凝胶膜、7∶3比例复合水凝胶膜抑制大鼠骨髓间充质干细胞的黏附,综合以上结果,选择5∶5复合水凝胶膜作为阿仑膦酸钠的载体。(2)CCK-8检测结果显示,含0.4,1.2 mg/L阿仑膦酸钠组复合水凝胶膜无细胞毒性;CD44免疫荧光染色结果显示,含0.4 mg/L阿仑膦酸钠组复合水凝胶膜不影响大鼠骨髓间充质干细胞的黏附,含1.2,2.0 mg/L阿仑膦酸钠组复合水凝胶膜抑制大鼠骨髓间充质干细胞的黏附;含0.4,1.2,2.0 mg/L阿仑膦酸钠的壳聚糖/聚乙烯醇复合水凝胶膜在最初6 h内爆发性释放阿仑膦酸钠,此后均匀稳定地释放阿仑膦酸钠,释放时间达96 h以上。(3)结果表明,5∶5比例的壳聚糖/聚乙烯醇复合水凝胶膜具有良好的理化性能、细胞相容性,可以作为阿仑膦酸钠的缓释载体。

聚氯乙烯-聚乙烯醇的相容性及其复合多孔膜的结构与性能

通过溶液成膜法制备了聚氯乙烯-聚乙烯醇(PVC-PVA)复合多孔膜,从聚合物混合焓及分子之间相互作用的角度探讨了PVC和PVA两者之间的相容性,采用扫描电子显微镜(SEM)、接触角测量仪及平板超滤膜测试仪等分析了复合多孔膜的孔形貌、亲水性、过滤性能及力学性能.研究结果表明,在PVC-PVA复合体系中,大分子之间可形成氢键及偶极相互作用,混合焓随PVA在聚合物中质量分数的增大而呈现先增大后减小的趋势, PVC-PVA总体上为部分相容.与纯PVC膜相比, PVC-PVA复合多孔膜断面的“指状孔”特征减弱,而“海绵孔”特征增强,且纯水通量增大、耐污染性能改善、力学韧性增强.当PVA在聚合物中的质量分数为9%时,复合多孔膜的纯水通量是纯PVC膜的4倍,对PEG100000的截留率为80%,强度为3.5 MPa,断裂伸长率为26%,在水处理领域具有良好的应用前景.

聚乙二醇/聚乙烯醇复合润滑膜对铝合金微弧氧化陶瓷层的润滑作用

微弧氧化(MAO)技术可明显改善铝合金的力学性能和表面性能,然而微弧氧化后的陶瓷层显示出较高的粗糙度,导致铝合金在摩擦过程中磨损较大。为改善铝合金抗磨性能,通过热压聚乙烯醇(PVA)和聚乙二醇(PEG)聚合物在铝合金微弧氧化后的陶瓷层表面制备一种具有优异润滑性能的复合膜,在不同频率、载荷和润滑条件下表征复合膜的润滑性能,并通过X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外(FTIR)分析复合膜的形成方式和润滑机制。结果表明:复合膜的摩擦因数仅为无膜时的1/4,具有良好的润滑性能;复合膜在干摩擦、油润滑以及高速工作条件下,都保持了良好的润滑特性,但在水环境下复合润滑膜会发生局部溶解,润滑性能较差;复合膜的网络结构和聚合物的自润滑特性共同起到了优异的润滑作用。

单宁酸/氧化锌/聚乙烯醇复合膜的制备及其性能研究

以聚乙烯醇(PVA)作为基材,引入单宁酸(TA),氧化锌纳米粒子(ZnO NPs),溶入DMSO混合水溶液中,通过冻融法制备得到TA/ZnO/PVA复合膜。用扫描电子显微镜、万能拉力试验机、接触角测量仪和紫外分光光度计等表征了TA/ZnO/PVA复合膜的形貌结构、力学性能、亲水性和紫外防护性能等。结果表明:TA/ZnO/PVA复合膜表面均匀光滑,拉伸应力最大为1.41 MPa,断裂伸长率最大为670%,接触角最大为29.9°,复合膜中的羟基通过氢键等分子间相互作用,提升了复合材料的力学特性以及亲水性。当DMSO与水的比例为3∶7时,复合膜的紫外防护性能最好,紫外光透过率几乎为零,TA与ZnO NPs的加入提高了材料的紫外防护性能。因此,TA/ZnO/PVA复合膜因其优异的力学性能、亲水性和紫外防护性能,在制备防紫外线产品以及医用敷料等领域展现出了广阔的应用前景。

柠檬皮/聚乙烯醇/细菌纤维素复合膜的制备及性能研究

该研究首先利用木糖驹形氏杆菌(Taonella mepensis)发酵制备细菌纤维素(bacterial cellulose,BC),然后将其与柠檬皮(lemon peel,LP)、聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)以不同比例混合后制备了一种新型的LP/PVA/BC生物复合膜。分别考察了该复合膜的结构特点、物化特性(热稳定性、厚度、密度、溶胀性、溶解度和孔隙率)、机械性能(抗拉强度和断裂伸长率)以及抑菌活性。结果表明,不同含量的BC对复合膜的微观结构有显著影响,红外光谱和X-射线衍射结果表明,成功地制备了LP/PVA/BC复合膜。复合膜中添加BC可显著降低膜的溶胀性(70.94%~76.68%),提高热稳定性,并对其孔隙率产生影响。同时,还可提升膜的抗拉强度(93.41%~341.57%)和断裂伸长率(4.11%~44.03%)。采用物化特性和机械性能较优的4.8%BC复合膜进行抑菌实验,结果显示该复合膜对沙门氏菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌及金黄葡萄球菌的抑制率分别为35.93%、48.98%、62.12%和94.93%。以上结果表明,该复合膜显示了较优的物化特性、机械性能和抑菌特性,具有在食品包装材料领域的应用潜力。

磺化聚乙烯醇/侧链磺化聚芳醚酮交联复合膜的制备与性能

通过溶液共混热处理方法,制备了磺化聚乙烯醇(SPVA)含量不同的SPVA/侧链磺化聚芳醚酮交联复合膜(Cr-SSPxx)。交联网络结构有效增强了交联复合膜的力学性能、热稳定性、氧化稳定性及尺寸稳定性,扫描电镜显示,交联复合膜呈现了更好的相容性和均一性。随交联度增加,交联复合膜的溶胀率呈现明显下降趋势,在25℃和80℃时,Cr-SSP30膜的溶胀率分别仅有3.7%和7.6%。由于SPVA对醇有阻碍作用,以及交联网络结构增加了膜的致密性,故该系列Cr-SSPxx膜展现出非常优秀的阻醇性能,交联复合膜的甲醇渗透率明显低于纯S-SPAEK膜和磺化聚乙烯醇/侧链型磺化聚芳醚酮复合膜,Cr-SSP30膜的甲醇渗透率仅为9.4×10^(-8) cm^(2)/s。虽然与磺化聚乙烯醇/侧链型磺化聚芳醚酮复合膜相比,交联复合膜的质子传导率有所降低,但由于独特的侧链磺化结构能够促进质子传导,质子传导率最低的Cr-SSP30膜的传导率在25℃和80℃时也都分别达到了0.034 S/cm和0.065 S/cm,同时表现出了更高的质子选择性,能够满足直接甲醇燃料电池(DMFC)的使用要求,有望在DMFC中得到应用。

柠檬酸对淀粉/聚乙烯醇复合膜性能的影响

为减轻环境的压力,提高食品及其包装的安全性,选取环保且可生物降解的淀粉(ST)和聚乙烯醇(PVA)作为成膜基材、柠檬酸(CA)为交联剂,采用流延法制备柠檬酸含量不同的各组ST/PVA复合膜,对其拉伸性能、XRD、FTIR及TG等进行测试及表征,分析了柠檬酸对ST/PVA复合膜性能的影响。结果表明,当柠檬酸的含量为0.5%时,复合膜的拉伸强度最佳,可达到10.81 MPa;当柠檬酸的含量为1.5%时,柠檬酸的热稳定性最佳,T_(onset)和T_(max)均达到最大值;添加CA后,XRD衍射峰的强度得到提高,并且,在FTIR图谱中出现了归属于羰基的峰。因此,柠檬酸的羧基和ST或ST/PVA体系中的羟基发生了交联反应,改善了ST/PVA复合膜力学性能和热稳定性。

双醛淀粉交联大豆蛋白/聚乙烯醇复合膜的制备及微观结构表征

通过傅里叶红外光谱、差式量热扫描、扫描电镜分析以及接触角测定,探讨普通大豆蛋白/聚乙烯醇复合膜、双醛淀粉交联大豆蛋白/聚乙烯醇复合膜微观结构。研究结果表明,双醛淀粉交联大豆蛋白/聚乙烯醇复合膜三维网络结构更加致密,热塑性和疏水性更好。

双醛淀粉交联大豆分离蛋白/聚乙烯醇复合膜降解性和稳定性的研究

以普通大豆分离蛋白/聚乙烯醇复合膜为对照组,分析双醛淀粉交联大豆分离蛋白/聚乙烯醇复合膜的降解性和稳定性。结果表明,双醛淀粉交联作用不影响大豆分离蛋白/聚乙烯醇复合膜的降解;双醛淀粉交联后的大豆分离蛋白/聚乙烯醇复合膜拉伸强度、延伸率、水蒸气透过系数和透氧率的稳定性较普通大豆分离蛋白/聚乙烯醇复合膜的稳定性分别提高了40.38%,44.12%,40.03%和18.31%。

聚乙烯醇/聚丙烯复合膜的制备及透湿性研究

将氯化锂(LiCl)添加到聚乙烯醇(PVA)水溶液中制成铸膜液,以微孔聚丙烯(PP)膜作为基膜和覆膜,制备了PVA/PP复合膜,采用透湿性测量平台研究了PVA/PP复合膜的透湿性,分析了气体流量、高湿气体进口相对湿度和两侧通道高度对PVA/PP复合膜水蒸气传质通量和湿交换率的影响。结果表明,PVA/PP复合膜可以选择性透过水蒸气,阻止CO_(2)透过;随着LiCl质量浓度的增加,水蒸气传质通量增加;随着气体流量的增加,水蒸气传质通量增加,湿交换率降低;随着PVA/PP复合膜两侧气体湿度差的增大,水蒸气传质通量增加,湿交换率升高;随着两侧通道高度的增加,水蒸气传质通量减小,湿交换率降低。

不同成膜温度对高粱秸秆粉/纳米ZnO/聚乙烯醇纳米复合膜理化性能和微观结构的影响

为提高农林废弃物的利用率及促进新型生物质材料的产业化生产,本文以高粱秸秆粉(Sorghum straw powder,SSP)、纳米ZnO、聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol,PVA)等为主要成膜基材,采用共混流延法制备出高粱秸秆粉/纳米ZnO/聚乙烯醇(SSP/Nano-ZnO/PVA,SNP)纳米复合膜,研究SSP的加入及不同成膜温度(75、80、85、90、95℃)对SNP纳米复合膜厚度、抗拉强度(Tensile strength,TS)、阻隔性能、微观结构、光谱特性和热性能的影响。结果表明:SSP的加入能提高SNP纳米复合膜TS、阻隔性能及热性能;随着成膜温度的升高,SNP纳米复合膜TS和阻隔性能先变好后变差,当成膜为85℃时,SNP纳米复合膜性能最好(TS=31.22 MPa最大,水蒸气透过系数=1.32×10^(-12)g/(cm·s·Pa)、水溶性=36.41%、溶胀度=238.41%最小),并通过SEM、AFM、FT-IR、TG分析表明该温度下SNP纳米复合膜表面光滑,截面致密,各基质间具有良好的相容性且热稳定性较好,综合性能优于其他成膜温度下的纳米复合膜。

聚乙烯醇/纳米零价铁复合膜的制备及性能

为了克服脱氧剂小袋包装与食品混装带来的工艺不足和安全问题,采用水热法制备了纳米零价铁(nZVI),并将其与聚乙烯醇(PVA)进行溶液共混,制备了结构及阻氧性能更为优异的聚乙烯醇/纳米零价铁复合膜。利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TG)、差示扫描量热法(DSC)等对膜的结构和性能进行表征。结果表明:复合膜中PVA和nZVI实现了良好复合;加入nZVI后,复合膜的玻璃化温度(T_(g))升高、热稳定性降低;随着nZVI含量的增加,复合膜的力学性能先增强后减弱,在nZVI质量分数为2%时,复合膜的抗拉强度和断后伸长率达到最大;复合膜的氧气透过系数随着nZVI含量的增加呈现先减小后增大的趋势,在nVZI质量分数为3%时,复合膜的氧气透过系数最小。在复合膜中,nZVI和PVA的羟基之间能形成一种强的相互作用,改善了复合材料的结构和性能,但nZVI及其表面部分氧化的变价铁催化加速了PVA的热降解。