聚乙烯醇/淀粉/凤仙透骨草提取物复合膜制备及性能

以聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol,PVA)、淀粉(Starch,ST)为原料,凤仙透骨草提取物(Impatiens balsamina extract,IBE)为抗菌剂,通过共混法制备抗菌复合膜,通过FTIR、XRD、SEM和热重分析对复合膜的形貌和结构进行表征及对力学、光学、阻隔、抑菌等性能测试分析。结果表明,IBE与PVA/ST基膜复合良好,制备的PVA/ST/IBE抗菌复合膜对大肠杆菌、白色葡萄球菌和枯草杆菌具有良好的抑菌作用,抑菌性能随着IBE含量的增加而逐渐提高；同时具有良好的力学强度,IBE添加量为12.5 mL的复合膜拉伸强度达到22.97±0.68 MPa,断裂伸长率相比PVA/ST基膜提升了79.22%；透明度有所下降,透光率下降了11.90%；氧气阻隔性能良好,氧气透过系数为1.771±0.196×10_-12 ^cm₃^.cm/(cm₂^.s.Pa),在环保包装、食品保鲜等领域具有广阔的应用前景。     

再生纤维素/壳聚糖/银纳米线抗菌复合膜制备及性能

以1-丁基-3甲基咪唑氯盐（[Bmim]Cl）为溶剂体系，通过微晶纤维素（MCC）溶解再生制备基膜，壳聚糖（CS）、银纳米线（AgNW）共混液包覆方法制备抗菌复合膜，通过FTIR、XRD、SEM和热重分析对复合膜的形貌和结构进行表征及对力学、光学、阻隔、抑菌等性能测试分析。结果表明，壳聚糖和银纳米线成功复合于纤维素基膜，与再生纤维素膜相比，当AgNW质量分数为0.5%时，复合膜的拉伸强度提升了12.2%，透光率保持在89.82%，氧气透过率下降了86.7%，且对大肠杆菌具有良好的抑制作用，制备出一种力学性能、光学性能、阻隔性能、抗菌性能优异的可降解纤维素/壳聚糖/银纳米线抗菌复合膜。     

交联壳聚糖/蒙脱土复合膜的制备及性能研究

以壳聚糖（CS）为基质材料，蒙脱土（MMT）为填料，采用戊二醛（GA）交联改性并结合溶液插层法制备了交联壳聚糖/蒙脱土（CS/GA/MMT）复合膜。通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、红外光谱仪及热重分析仪对复合膜的结构进行了表征，考察了MMT用量对复合膜的吸水性能、水蒸气阻隔性能和力学性能的影响。结果表明，交联改性CS可提高CS膜的耐水性，CS/GA膜的吸水率较CS膜降低了9.6 %；MMT可提高复合膜的耐水性、水蒸气阻隔性能、力学性能和热稳定性；当MMT的用量为CS质量的5 %时，复合膜的各项性能较好，吸水率、水蒸气透过率和断裂伸长率较CS膜分别降低了37.3 %、36.7 %和41.9 %，且拉伸强度提高了160.5 %。     

交联壳聚糖/聚乙烯醇/蜗牛黏液复合膜的制备及性能研究

采用延流法制备了香兰素（V）交联的壳聚糖/聚乙烯醇/蜗牛黏液（CS/PVA/SM）复合膜,并通过热重分析仪（TG）、扫描电子显微镜（SEM）和万能材料试验机等研究了不同CS/SM配比对复合膜光学性能、水蒸气和氧气阻隔能力、力学性能、热力学性能及生物降解性能等的影响。结果表明,CS/PVA/SM复合膜为可降解的亲水性薄膜,当CS溶液/SM溶液体积比为5/3时,复合膜性能优良,其抗氧化活性为87.51 %,其水蒸气透过率比纯CS膜降低了75.16 %,不透明度降低了87.74 %,拉伸强度提高了16.04 %,断裂伸长率提高了28.26倍;随着SM含量的增加,复合膜的热稳定性有所降低;CS溶液/SM溶液体积比为5/1、5/2和5/3时,复合膜表现出良好的相容性;SM的添加使复合膜具有很好的延展性和柔韧性,V的添加提高了复合膜的拉伸强度和抗氧化能力;所制备的CS/PVA/SM复合膜在食品包装领域中有潜在的应用前景。     

聚乳酸–壳聚糖–茶多酚复合膜的制备及其性能

为研究壳聚糖(CS)、茶多酚(TP)和聚乳酸(PLA)3种物质所得复合膜的性能效果,采用流延成膜法,制备不同CS与TP质量比的PLA–CS–TP复合膜。通过测试纯PLA膜及各复合膜的密度、力学性能、热封性能、水蒸气透过率和溶解度等指标,对比分析了复合膜的综合性能,研究其实用价值。结果表明,相比纯PLA膜,CS与TP的加入使复合膜的密度和拉伸性能明显降低,但显著提高了复合膜的热封强度、水蒸气透过率和溶解度。当CS与TP质量比为3/7时,热封强度最高,比纯PLA膜提高了245.72%;当CS与TP质量比为5/5时,水蒸气透过率最高,比纯PLA膜提高了28.59%;当CS与TP质量比为1/9时,溶解度最高,比纯PLA膜提高了758.04%。复合膜具有较好的热封性、透湿率和溶解度,在食品包装领域有较好的应用潜力,可使无花果在5℃下的保存期由2 d延长至13 d以上。     

凹凸棒土杂化粒子改性聚乙烯醇/壳聚糖复合膜的结构与性能研究

采用表面引发接枝聚合法制备凹凸棒土接枝聚丙烯酰胺杂化粒子(ATP-g-PAAm),以此改性聚乙烯醇/壳聚糖复合膜(PVA/CS)。采用傅里叶红外光谱(FTIR)、差示扫描量热(DSC)、热失重分析(TG)等对三元复合膜(PVA/CS/ATP-g-PAAm)进行了表征,考察了杂化粒子含量对复合膜力学性能、热性能、吸湿率和吸附性能的影响。结果表明,ATP-g-PAAm的加入提高了复合膜的力学性能、结晶度和热稳定性,且能显著提升复合膜对Cu~(2+)的吸附能力。当杂化粒子质量分数为4%时,复合膜的拉伸强度、弹性模量和断裂伸长率分别为62.4 MPa、184.5 MPa和141.3%,对Cu~(2+)的吸附量高达156.5 mg/g。     

海藻酸钠/CNC/山梨酸钾复合膜的制备及性能研究

以海藻酸钠为基材,纤维素纳米晶(CNC)为增强增韧剂,以山梨酸钾为防腐保鲜剂,采用流延法制备海藻酸钠/CNC/山梨酸钾复合膜。研究CNC、山梨酸钾的加入对海藻酸钠膜光学性能、力学性能、水蒸气阻隔性能等的影响。结果表明：随着CNC含量的增加,复合膜的透光率先增加后降低;添加山梨酸钾后,复合膜的透光率逐渐下降。CNC的加入使复合膜的拉伸强度和断裂伸长率均先提高后降低,水蒸气阻隔性能先降低后升高。随着山梨酸钾的添加,复合膜的拉伸强度逐渐降低,断裂伸长率先降低后增加,水蒸气阻隔性能先升高后降低。当CNC含量为5%、山梨酸钾含量为3%,复合膜的拉伸强度为120.78 MPa,断裂伸长率为4.38%,水蒸气透过系数为7.62×10^-13 g·cm/(cm²·s·Pa),与纯海藻酸钠膜相比,分别提高了21.66%、27.33%和17.59%,复合膜综合性能最佳。     

聚乙烯醇-壳聚糖/有机累托石复合膜制备与性能

采用溶液共混法制备聚乙烯醇(PVA)-壳聚糖(CS)/有机化累托石(OREC)系列复合膜,以X-射线衍射、扫描电镜、透射电镜表征了复合膜的形貌结构,研究了复合膜的热性能、溶胀性能及对牛血清蛋白的吸附-缓释性能。实验结果表明,在OREC质量分数为2%,PVA质量分数为10%时,复合膜具有良好的插层结构,且热稳定性最好,吸水率及对牛血清蛋白吸附率最大,缓释性能最好。与纯CS膜相比,此复合膜40%失重率时对应的热分解温度提高133℃,溶胀率提高16.1 g/g,对牛血清蛋白的吸附率提高16.5 mg/g。     

醋酸纤维素/壳聚糖复合膜制备与性能优化

为拓展醋酸纤维素(CA)在可降解包装材料中的应用,采用溶液共混法制备了醋酸纤维素(CA)和壳聚糖(CS)复合膜,研究了CS含量对CA/CS二元复合膜性能的影响。通过观察并分析复合膜的形貌、断面结构、化学键发现,CS能够充分结合膜内外的孔隙结构,两者之间强烈的相互作用增强了复合膜的各项性能。性能测试结果表明,当CS含量为10%时,复合膜的力学性能达到最大,断裂伸长率及抗拉强度分别增加12.37%和38.62 MPa,降解损失率提高了50.14%。同时,抑制了大肠杆菌及金黄色葡萄球菌的生长,抗菌率最高能够达到73.9%和54.6%。因此,CS在提高CA膜的力学性能和降解性能的同时,还赋予了复合膜优异的抗菌性。     

海泡石增强壳聚糖/玉米醇溶蛋白复合膜的制备及性能

采用流延成膜法制备了不同海泡石(SP)质量分数的壳聚糖(CS)/玉米蛋白(ZN)复合膜。研究了SP质量分数对CS/ZN复合膜机械性能和断面形貌的影响,分析了SP对CS/ZN复合膜的增强机理。扫描电子显微镜结果表明,SP粒子在复合膜中分散较好,CS与ZN之间有较好的相容性。随着SP质量分数增加,SP/CS/ZN膜拉伸强度先增加后减小,当SP质量分数为2%时,其拉伸强度达到最大值21.1 MPa,比纯CS/ZN提高了8.1%;而断裂伸长率随着SP质量分数先增加后降低,从15.3%下降为7.5%;同时复合膜的耐水性能上升,复合膜的吸水率随着SP质量分数增加先减小后增加,在8%时达到最小值。SP的引入导致复合膜的透光性能下降,SP质量分数为6%时在波长800 nm处光透过率下降约20%。     

聚乳酸基纤维素纳米晶体抗菌包装材料的制备及其性能研究

为改善聚乳酸(PLA)膜的力学性能、阻隔性能和抑菌性能,通过溶液浇铸法制备纤维素纳米晶体(CNC)和槐糖脂(SL)掺杂的PLA复合抗菌膜,探究SL含量(10%)不变时,CNC的含量对PLA/SL/CNC的力学性能、亲疏水性、水蒸气阻隔性和抑菌性能的影响。结果表明:PLA复合膜具有较好的透光性。CNC含量为8%时,CNC与PLA相容性较差。相比纯PLA,PLA/SL/CNC(6%)的拉伸强度高达68.6 MPa,提高93.8%;PLA/SL/CNC(6%)的韧性为36.5×10⁸J/m³,增加46%。PLA/SL/CNC(6%)水接触角为86°,具有疏水性。PLA/SL/CNC(6%)的水蒸气透过系数为2.4(g·cm)/(Pa·s·cm²),与纯PLA相比降低36.8%。PLA/SL/CNC(6%)与利斯特氏菌和金黄色葡萄球菌共培养24h,菌落数分别为0.8 lgCFU/mL和0.4 lgCFU/mL,具有较好的抑菌效果。     

Enhancing the mechanical and barrier properties of chitosan/graphene oxide composite films using trisodium citrate and sodium tripolyphosphate crosslinkers

This study investigated the effect of ionic crosslinking on the mechanical, barrier, and optical properties of chitosan (CS) and CS/graphene oxide (CSGO) composite films using trisodium citrate (CIT) and sodium tripolyphosphate (TPP) solutions of different concentrations (0.5, 1.0. 2.0, and 3.0% w/v). Successful crosslinking was confirmed by Fourier-transform infrared spectroscopy. The hydrophilicity and light transmittance decreased significantly (p < 0.05) with the increase in concentration of both crosslinking agents. The CS films crosslinked with 3.0% w/v TPP exhibited significant (p < 0.05) improvements in barrier properties, achieving a 51% decrease of water vapor permeability and 59% decrease in oxygen permeability, in comparison to neat CS film. In addition, TPP-crosslinked CSGO films experienced an 82% and 42% improvement in tensile strength and elongation at break, respectively. Overall, crosslinked CS and CSGO films possess significantly improved properties and have great potential to be further studied as food packaging materials.     

添加剂改性玉米醇溶蛋白复合膜的制备与表征

采用流延法制备高含量玉米醇溶蛋白（Zein）的Zein/壳聚糖（CS）复合膜，通过复合添加剂〔m(甘油)：m(聚乙二醇400)=1:1〕对Zein/CS复合膜共混改性，研究复合添加剂添加量（以总溶液质量计，分别为0、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%）对薄膜的力学、光学和热学性能等的影响，并通过SEM、FTIR对薄膜形貌和结构变化进行表征。结果表明，复合添加剂通过削弱Zein和CS之间的分子间作用力，达到增塑效果，薄膜综合机械性能有所改善，随着复合添加剂添加量的升高，薄膜断裂伸长率逐渐增强，拉伸强度呈下降再上升的趋势；水蒸气透过率逐渐增加，水接触角逐渐减小，薄膜亲水性随之增强。与不含复合添加剂的薄膜（ZC-0）相比，当复合添加剂添加量为1.5%时，复合膜（ZC-1.5）的抗拉强度降低了27.40%，断裂伸长率增长了39.87%，水蒸气透过率上升了29.10%。通过SEM和DSC观察，添加复合添加剂改性后，改善了Zein和CS之间的相容性，制备的薄膜表面更加平整光滑。综合性能可得，制备高含量Zein的Zein/CS复合膜，复合添加剂浓度为1.5%时，薄膜性能最优。并在含有1.5%复合添加剂的Zein/CS薄膜中添加了一定量的姜黄素，据测定其能够有效提高薄膜的抗氧化性能至55.18%。     

油酸对壳聚糖/玉米醇溶蛋白复合膜液流变及膜性能的影响

为了提高壳聚糖/玉米醇溶蛋白膜的机械性能，将壳聚糖液与玉米醇溶蛋白液共混，向其中加入0%、15%、30%、45%（w/w）的油酸改性，研究膜液的粒径、zeta电位、静态和动态流变特性；然后，分析油酸添加量对膜阻隔性能，机械性能和相容性的影响。结果表明：添加油酸后，膜液体系粒径增大、分散均匀，添加30%油酸的膜液分散性更好，PDI为0.34，粒径为1307.5nm。随着油酸含量增大，膜液粘度减小，流动指数增大，弹性模量和粘性模量增加。OA-30膜机械性能较好，抗拉强度达到36.37MPa，断裂延伸率达到22.32%。膜的阻隔性增强，水蒸气、氧气透过率分别降低了44.21%和66.52%。复合膜中壳聚糖与玉米醇溶蛋白分子相容性好，表面光滑平整。综上所述，油酸改性改善了壳聚糖/玉米醇溶蛋白复合膜性能。     

蛭石/PBAT复合薄膜的制备与性能

使用蛭石（VMT）作为填料,以可生物降解的聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯（PBAT）作为基体,采用熔融-吹塑法制备出蛭石/聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯（VMT/PBAT）复合薄膜,并通过添加聚苯乙烯马来酸酐共聚物（SMA）作为相容剂制备了VMT/PBAT/SMA复合薄膜。对纯PBAT薄膜、VMT/PBAT和VMT/PBAT/SMA复合薄膜的热性能、流变性能、水蒸汽阻隔性能、断面微观结构和力学性能进行了测试。结果表明,相比纯PBAT薄膜,蛭石的填充使VMT/PBAT复合薄膜的热稳定性降低,相容剂SMA的添加增强了VMT/PBAT/SMA复合薄膜的热稳定性;蛭石的添加使复合薄膜的结晶度降低了约2%。水蒸汽透过量测试表明,两种复合薄膜水蒸汽阻隔性能符合国家标准;VMT的添加使VMT/PBAT复合薄膜的拉伸强度和断裂伸长率降低,而添加相容剂SMA使VMT/PBAT/SMA复合薄膜的拉伸强度和断裂伸长率相比VMT/PBAT复合薄膜提高约10 %。     

酰胺化纳米晶纤维素提高乙烯-醋酸乙烯酯共聚物薄膜阻透性的研究

合成了三种酰胺化纳米晶纤维素,并采用溶液共混成膜法制备了酰胺化纳米晶纤维素（CNC）/乙烯醋酸乙烯醋共聚物(EVA)复合膜材料。通过紫外-可见分光光度计、电子万能试验机和透湿仪研究了酰胺化CNC/ EVA复合膜的光学性能、力学性能以及水蒸气阻隔性,并通过原子力显微镜研究热压处理的EVA复合膜的表面形貌。结果表明,添加三种不同碳链的酰胺化CNC都使 EVA膜的透光率有所降低,当添加量为5 %时,EVA膜透光率仍高达90%。一定程度的热压能够让酰胺化纳米晶纤维素在EVA基体中分散更均匀,使EVA复合膜的透光率提高了2%～3%;随着纳米晶纤维素含量的逐渐增加,三种酰胺化CNC/EVA膜的拉伸强度均逐渐增强,透湿率（WVTR值）均减小;酰胺化CNC含量相同时, 十六胺改性的纳米晶纤维素(CNC-N16)/EVA复合膜的力学性能和水蒸气阻隔效果优于相应的十二胺和正辛胺。