聚乙烯醇制备载银沸石抗菌包装纸及其机械性能研究

以沸石为载体,AgNO3 为反应溶液,通过离子交换方法,将具有抗菌性能的金属银离子固定在多孔性沸石表面,制成了载银沸石抗菌剂,检测了其对大肠杆菌的抑菌效果。实验结果表明,当AgNO3 溶液浓度为0. 1mol/ L,pH 值为6 ~8,反应温度为70 ℃,反应时间为3 h 时,制备的载银沸石抗菌效果最好。然后选择聚乙烯醇(PVA)作为施胶剂,将载银沸石溶于该施胶剂中,采用表面施胶法喷涂到纸张的表面,赋予纸张抗菌性能。经检测,使用聚乙烯醇(PVA)对纸和纸板进行表面施胶以后,纸张的耐破度、耐折度、环压强度、抗拉伸等强度较原纸都有所增强。     

甲基丙烯酸缩水甘油酯对水溶性聚乙烯醇纤维的表面改性及增强机理

以硝酸铈铵(CAN)作为引发剂,采用甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)通过悬浮接枝共聚法对水溶性聚乙烯醇(PVA)纤维进行表面改性。讨论了GMA添加量、CAN浓度、H+浓度对PVA纤维接枝率(GR)的影响,以及GR对纸张强度的影响。研究结果表明,当GMA浓度为0.2mol/L,CAN浓度为6×10-3mol/L,H+浓度为0.1mol/L时,GR为35%,纸张获得较佳强度,耐折度为56次,干拉力为68.2N,湿拉力为17.8N。FT-IR表明,GMA在原纤维表面发生了接枝共聚反应。SEM表明,改性后PVA纤维表面由槽状结构变为鳞片状结构。     

甲基丙烯酸缩水甘油酯对水溶性聚乙烯醇纤维的表面改性及增强机理EI北大核心CSCD

以硝酸铈铵(CAN)作为引发剂,采用甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)通过悬浮接枝共聚法对水溶性聚乙烯醇(PVA)纤维进行表面改性。讨论了GMA添加量、CAN浓度、H+浓度对PVA纤维接枝率(GR)的影响,以及GR对纸张强度的影响。研究结果表明,当GMA浓度为0.2mol/L,CAN浓度为6×10-3mol/L,H+浓度为0.1mol/L时,GR为35%,纸张获得较佳强度,耐折度为56次,干拉力为68.2N,湿拉力为17.8N。FT-IR表明,GMA在原纤维表面发生了接枝共聚反应。SEM表明,改性后PVA纤维表面由槽状结构变为鳞片状结构。     

酚醛树脂/无皂苯丙复合乳液的制备及其对纸张的增强作用

以聚乙烯醇(PVA)为分散剂,苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)、N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)为主要单体,采用无皂种子乳液聚合法制备了稳定且性能优异的无皂苯丙乳液,以此与热固性酚醛树脂(PR)进行复配制得酚醛树脂/无皂苯丙复合乳液,讨论了其合成影响因素,并优化了合成工艺条件。研究表明,当m(PVA)=12%,软硬单体比例n(BA)/n(St)=1.0,m(NMA)=10%,m(酚醛树脂)/m(苯丙乳液)=2.0时,酚醛树脂/无皂苯丙复合乳液具有较好的增强作用。以质量分数为1.0%的聚合物乳液单独进行表面施胶时,纸张环压指数达8.4N.m/g,施胶度达32s。此复合乳液与淀粉有良好的适配性,并可取得优异的复合施胶效果。当m(复合乳液)/m(淀粉溶液)=0.3时,纸张环压指数达8.9N.m/g,施胶度达40s。并通过透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)对其进行了表征。     

YH-1表面施胶剂在包装纸中的应用

利用表面施胶取代浆内施胶已成为一些包装纸产品施胶的发展趋势.利用一种高抗水性聚合物表面施胶剂(YH-1)对瓦楞原纸及涂布白板纸进行了表面施胶生产试验.试验结果表明,YH-1表面施胶剂的施胶效果明显优于浆内松香施胶效果,较好地解决了包装纸易受潮变形的问题,且施胶成本低于浆内施胶工艺.同时,表面施胶后纸张的表面平滑度有所提高,掉毛掉粉现象明显减少.     

水性聚氨酯/聚乙烯醇复合表面施胶剂在特种纸上的应用

以聚己内酯二元醇(PCL,Mn=1000)、甲苯二异氰酸酯(TDI)和二羟甲基丙酸(DMPA)为原料,采用自乳化法制备水性聚氨酯(WPU)乳液,并用此聚氨酯乳液与聚乙烯醇(PVA)以及外加交联剂氮丙啶进行复配制得WPU/PVA复合乳液。实验研究了m(WPU)/m(PVA)对复合乳液性能及纸张表面性能的影响。研究表明,当复合乳液中WPU含量为75%,此WPU/PVA复合乳液具有优异的表面施胶性能,纸张耐折度达到1 025次,干湿强度分别为162.3,57.4N,施胶度达到97s。并通过红外光谱(FT-IR)、动态激光光散射法(DLS)及热重分析(TGA)对聚合物进行了表征。     

硫酸铝添加对瓦楞纸表面施胶的影响规律及机理探讨

目的探讨表面施胶淀粉中添加硫酸铝对瓦楞纸强度性能和抗水性能的影响规律及机理,为更好地在表面施胶过程中合理应用硫酸铝,进而改善纸张性能提供理论支持。方法先通过实验考察硫酸铝对淀粉胶液pH值、粘度,以及纸张强度和抗水性能的影响,再通过对淀粉胶膜进行DSC检测和SEM观测,探讨硫酸铝影响纸张施胶的机理。结果硫酸铝的添加会显著降低淀粉胶液的pH值和粘度;在一定用量范围内,添加硫酸铝可明显改善纸张强度,且其最佳质量分数为6%;纸张抗水性能随硫酸铝含量的增加呈先增加后降低的趋势,其最佳质量分数在3%左右;添加硫酸铝的淀粉膜表面覆盖有一层纳米级的硫酸铝结晶,且玻璃化温度比原淀粉膜高。结论淀粉膜表面纳米硫酸铝结晶层的存在以及其玻璃化转变温度的升高会影响纸张表面施胶效果,是改善其强度性能的重要原因。     

交联型水溶性聚酯的制备及表面施胶作用

用γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)对自制水溶性聚酯进行接枝改性,得到了交联型水溶性聚酯。通过红外光谱、相对分子质量、黏度、粒径、乳液分散稳定指数(TSI)及热重分析等表征了交联型水溶性聚酯的结构与性能。结果表明,改性后产物乳液粒径减小、分散稳定性提升、黏度增大、聚合物的热稳定性增加。当w(KH560)=8%,w(WPET)=10%时,聚合物的重均分子量为1.5×10~4,多分散性为1.4,交联型水溶性聚酯微乳液的粒径为80.2 nm, TSI指数最低且平滑,热分解温度为415℃,是一种典型的假塑性流体。首次将制备的交联型水溶性聚酯(CWPET)应用于特种纸表面施胶,测得当w(CWPET/WPET)=4%,w(PVA)=1%(相对绝干浆)时,经CWPET施胶后纸张耐折度145次,挺度101.9 mN,撕裂指数13.77 mN·m~2/g,抗张指数70.08 N·m/g,接触角96°。经WPET施胶后纸张耐折度达115次,挺度82.6 mN,撕裂指数11.02 mN·m~2/g,抗张指数58.25 N·m/g,接触角85.95°,显著提高了纸张的强度和抗水性能。     

无皂硅丙胶乳表面施胶剂的制备及对纸张的增强作用

以γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(KH570)作自交联单体,聚乙烯醇(PVA)为高分子胶体稳定剂,苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸(MAA)为单体采用无皂种子聚合制备了稳定性好、性能优异的无皂硅丙乳液表面施胶剂,并优化了合成工艺条件。结果表明,当w(MAA)=2%~3%,软硬单体比例n(BA)/n(St)=2~2.5,w(PVA)=10%~15%,w(KH570)=5%时,无皂硅丙乳液表面施胶剂具有优异的施胶效果;以质量分数为1.0%的聚合物乳液进行表面施胶时,纸张施胶度可达14.5 s,表面强度达3.69 m/s,耐折度3300次。     

阳离子型反应活性聚乙烯醇纤维的制备及其增强机理

通过多元悬浮接枝共聚法,以硝酸铈铵(CAN)为引发剂、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为功能化单体,制备了一种具有反应活性的阳离子型改性聚乙烯醇(PVA)纤维。讨论了DMC和GMA添加量、CAN浓度、H+浓度等对PVA纤维接枝率的影响,以及DMC和GMA添加量对纸张强度的影响。结果表明,当DMC与GMA质量比为2∶3、CAN浓度为8×10-3 mol/L、H+浓度为0.1mol/L时,纤维的接枝率为15.6%,此时纸张获得较佳强度,耐折度为241次,干拉力、湿拉力可分别达到83.10,30.40N,湿强度为36.58%。FT-IR和X射线能谱证实了GMA和DMC在PVA纤维表面发生接枝共聚反应。扫描电镜表明,当DMC与GMA质量比为2∶3时,改性PVA纤维表面形成了沿纤维纵向排列的不规则突起。     

PVA/LDH-aCNTs杂化薄膜的制备及其性能研究

采用恒定p H共沉淀法合成了层状双羟基氢氧化物(LDHs)和酸化碳纳米管(aCNTs)杂化材料,并将其作为填料应用到聚乙烯醇(PVA)薄膜中制备了PVA杂化薄膜。采用X射线衍射仪、拉曼光谱仪、扫描电子显微镜等对合成的LDH-aCNTs杂化材料进行了表征,并对PVA杂化薄膜进行了微观结构和力学性能测试。力学性能测试结果表明:当LDH-aCNTs的添加质量分数为3%时,PVA杂化薄膜的拉伸强度达到最大值,相比于纯PVA,拉伸强度约提高了41%。LDHs的存在有效地改善了aCNTs和PVA之间的相容性,使得PVA/LDH-aCNTs杂化薄膜具有较优异的力学性能。吸水性能测试结果表明:相比于纯PVA(吸水率为649%),添加质量分数为5%的PVA/LDH-aCNTs杂化薄膜的吸水率约下降了58%。LDH-aCNTs杂化纳米粒子中的含氧官能团能与PVA链中的羟基形成氢键,使裸露的亲水基团减少,吸水率下降。PVA/LDH-aCNTs杂化薄膜的力学性能和耐水性能的提高,有望拓宽PVA基复合薄膜的应用范围。     

植物纤维增强LDPE复合材料的性能研究

以纸纤维和低密度聚乙烯（LDPE）为原料,经配方改性后,利用双螺杆挤出机共混挤出造粒,最后注塑成型复合材料试样。研究了纸纤维的用量、相容剂LDPE-g-MAH的用量及发泡剂AC的用量对该复合材料力学性能的影响。结果表明：纸纤维添加质量分数为40%～50%时,复合材料的拉伸性能最佳,弯曲强度较好;LDPE-g-MAH的加入提高了复合材料的力学性能,且当LDPE-g-MAH添加质量分数为5%时,复合材料的综合性能较好;发泡后复合材料的密度下降,但冲击强度、拉伸强度、弯曲强度都有不同程度的提高,当AC添加质量分数为3%时,复合材料的综合性能较佳。     

PVA-壳聚糖/有机累托石复合膜的结构与性能

目的将聚乙烯醇(PVA)引入壳聚糖(CS)/有机累托石(OREC)复合体系制备插层效果、力学性能、抗紫外老化及阻隔性能良好的插层纳米复合膜。方法利用溶液流延法制备PVA-CS/OREC系列复合膜,以XRD及SEM研究复合膜的插层结构及OREC在基体中的分散性,研究复合膜的力学性能、抗紫外辐射性及水蒸气透过性。结果 OREC及PVA添加量较少时可与CS形成良好的插层结构。当OREC质量分数为2%,PVA质量分数为10%时的复合膜(标记为PVA10-CS/OREC2)插层结构最好,OREC在CS及PVA基体中分散性最好,与OREC质量分数为2%且不含PVA的复合膜(标记为CS/OREC2)相比,拉伸强度提高42.2%,断裂伸长率提高30%,水蒸气透过量降低10.2%,复合膜经紫外辐射后拉伸强度保持率、断裂伸长保持率仍达82.5%及68.2%。结论 PVA10-CS/OREC2膜可作为医用膜和药品、食品等的包装材料。     

PVA及玄武岩纤维对水泥基复合材料力学性能的影响

在水泥基复合材料中掺入适量纤维可显著改善其物理力学性能,但有机-无机混杂纤维对水泥材料性能的影响目前研究不多。进行了单掺PVA纤维、单掺玄武岩纤维以及复掺两种纤维的水泥基复合材料力学性能实验。结果表明,单掺1.6%(体积分数)的短PVA纤维时,水泥基复合材料的抗折强度降低7%、抗压强度提升31%、折压比降低24%;单掺0.3%(体积分数)的短玄武岩纤维时,水泥基复合材料的抗折强度降低8%、抗压强度提升15.7%、折压比降低20%;掺0.3%(体积分数)短玄武岩纤维和0.5%(体积分数)短PVA纤维时,水泥基复合材料的抗折强度几乎无影响,抗压强度显著提升,折压比相对减少,其综合性能最优。     

Mechanical properties of nanohydroxyapatite reinforced poly(vinyl alcohol) gel composites as biomaterial

Nanohydroxyapatite reinforced poly(vinyl alcohol) gel (nano-HA/PVA gel) composites has been proposed as a promising biomaterial, especially used as an articular cartilage repair biomaterial. In this paper, nano-HA/PVA gel composites were prepared from mixing nano-HA particles modified by silicon coupling agent, with physiological saline solution (PSS) of PVA by freezing-thawing method. The effects of various factors on the mechanical properties of nano-HA/PVA gel composites were evaluated. It was shown that the mechanical behavior of nano-HA/PVA gel composites was similar to that of natural articular cartilage, which held special viscoelastic characteristics. The tensile strength and tensile modulus of the composites improved correspondingly with the increase of freezing-thawing times and concentration of PVA solution. The more concentration of PVA solution, the higher influence degree of concentration on the tensile strength of composites is. The tensile strength and tensile modulus of nano-HA/PVA hydrogel composites increased first and then decreased with the rising nano-HA content of the composites. The tensile modulus of the composites improved remarkably with the increase of elongation ratio.     

纳米SiO2改性生物降解复合薄膜研究

目的以壳聚糖(chitosan)、木薯淀粉和聚乙烯醇(PVA)为基础成膜原料,探究纳米SiO2改性木薯淀粉/PVA/壳聚糖薄膜的制备工艺过程。方法以薄膜断裂伸长率、抗张强度、透光率和吸水率为评判标准,在单因子试验基础上,设计L9(34)正交试验,研究纳米SiO2含量、分散剂十二烷基苯磺酸含量、膜液pH值等3个因素对纳米SiO2改性木薯淀粉/聚乙烯醇/壳聚糖薄膜性能的影响。结果得出了制备纳米SiO2改性木薯淀粉/PVA/壳聚糖薄膜的最佳工艺参数,纳米SiO2质量分数为2.0%、十二烷基苯磺酸钠质量分数为2.0%、膜液pH值为3.0,3个因素对改性薄膜性能的影响程度大小排序为分散剂含量纳米SiO2含量pH值。结论获得了纳米SiO2改性木薯淀粉/PVA/壳聚糖薄膜的最佳生产工艺参数。     

洋葱提取物/PVA薄膜的制备及其对冷鲜肉品质影响的研究

目的制备复合保鲜膜,对冷鲜肉进行包装,评价其保鲜效果。方法通过测定膜的力学性能,并对贮藏期间冷鲜肉品的pH值、质量损失率、质构、挥发性盐基氮含量和菌落总数等保鲜性能指标进行检测,分析洋葱提取物/聚乙烯醇(PVA)膜对冷鲜肉品贮藏品质的影响。结果洋葱提取物/PVA复合保鲜薄膜具有良好的力学性能,当洋葱提取物添加量占PVA总量的0.056%时,抗拉强度为36.26MPa,断裂伸长率为59.72%。随着贮藏时间的增加,未添加洋葱提取物纯PVA薄膜中的肉品表面出现粘度增大、颜色变淡等现象;添加洋葱提取物的保鲜薄膜对肉品腐败有一定抑制作用,当洋葱提取物占PVA总量的0.069%时,保鲜效果最佳。结论洋葱提取物/PVA膜显著地保存了冷鲜肉品中的营养成分,延长了冷鲜肉品的贮藏时间,且对感官品质没有影响,达到了保鲜效果。     

磺胺嘧啶银/聚乙烯醇水凝胶复合材料的制备及性能表征

采用e-Beam电子辐射和冻融循环相结合的方法制备了磺胺嘧啶银(SD-Ag)/聚乙烯醇(PVA)水凝胶。研究了制备工艺对PVA水凝胶的性能的影响。通过拉伸性能测试、吸水率检测、SEM和FT-IR等表征,考察了PVA浓度(占总质量5%~15%)、冻融与辐射处理等对PVA水凝胶拉伸强度、断裂伸长率、吸水性、凝胶含量和微观结构等的影响。结果表明:随着PVA浓度增大,PVA水凝胶的拉伸强度提高。当PVA浓度为15%、辐射剂量为25kGy时,单独辐射、辐射后冻融及冻融后辐射三种工艺制备的PVA水凝胶拉伸强度分别为0.023 MPa、0.048MPa、0.028MPa,吸水率分别为为95%、45%、63%,说明经冻融处理的水凝胶力学强度提高,吸水率有所下降。然后,选择适当的制备工艺并在PVA水凝胶中加入SD-Ag,考察了SD-Ag/PVA水凝胶的抑菌性能,抑菌活性测试结果显示,随着SD-Ag含量的增加,SD-Ag/PVA水凝胶的抑菌效果增强,而且其对革兰式阴性菌(大肠杆菌)的抑菌效果优于其对革兰式阳性菌(金黄色葡萄球菌)的抑菌效果。     

细菌纤维素/聚乙烯醇双网络复合水凝胶的制备与性能研究

利用冷冻-解冻法制备了细菌纤维素（BC）/聚乙烯醇（PVA）双网络复合水凝胶,研究不同BC含量及循环周期对BC/PVA复合水凝胶力学性能和溶胀特性的影响,结果表明,随着BC含量的增多,复合水凝胶的含水率、平衡溶胀比、拉伸强度和压缩强度与普通的PVA水凝胶相比均有一定程度的提高;综合考虑,当BC含量为4%时,各项性能均达到最佳值;随着循环次数的增多,水凝胶内部的物理交联点增多,导致水凝胶的含水率下降,拉伸强度和压缩强度则有明显的上升趋势。SEM观察的结果与之前的分析是一致的。     

聚乙烯醇/磺化聚醚醚酮/对氨基二苯胺电活性复合膜的制备与性能

以聚乙烯醇(PVA)、磺化聚醚醚酮(SPEEK)和对氨基二苯胺(p-ADA)为原料,通过水溶液流延成膜法制备了PVA/SPEEK/p-ADA电活性复合膜。借助核磁共振谱(1 H-NMR)、红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)分别对SPEEK和复合膜的化学结构进行了表征。采用万能材料试验机和电化学综合站分别对复合膜的力学性能和电性能进行分析测试。结果表明,当PVA含量为60%(质量分数)、SPEEK含量为35%(质量分数)、p-ADA含量为5%(质量分数)时复合膜的力学性能最佳,拉伸强度和弹性模量分别达到64 MPa和2 538 MPa,较纯PVA分别提高了52%和122%。电压窗口为-0.8~0.8 V时,PVA-60%/SPEEK-35%/p-ADA-5%复合膜具有明显的电活性,并且该电活性复合膜在外界酸碱环境发生改变时具有变色性。