纳米蒙脱土含量对聚乙烯醇基纳米复合膜包装性能的影响

以聚乙烯醇（polyvinyl alcohol,PVA）和纳米钠基蒙脱土（montmorillonite,MMT）为原料,通过溶液
插层-流延成膜法制备不同MMT含量（0、2.5%、5%、10%、15%、20%,以PVA干质量计）的PVA-MMT纳米复合
膜,研究纳米MMT含量对聚乙烯醇基纳米复合膜包装性能的影响。X射线衍射图谱及扫描电镜结果表明,低含量
（5%以下）MMT在纳米复合膜内分散均匀,形成剥离型纳米复合材料,其他含量则形成插层型的纳米复合材料,
PVA结晶形态受纳米材料含量的影响。纳米复合膜的包装性能受纳米MMT含量的影响,随着纳米MMT含量的升
高,PVA-MMT纳米复合膜的水蒸气阻隔性能（水蒸气透过率）和耐水性能（溶解质量损失率、溶胀率和吸湿率）
显著提高（P＜0.05）,而透光性能显著降低（P＜0.05）;在0～5% MMT含量范围内,纳米复合膜拉伸强度随着
纳米MMT含量的增加而提升,而纳米MMT含量高于5%之后,纳米复合膜拉伸强度低于纯PVA膜的拉伸强度,并
且加入纳米材料后,复合膜韧性降低。     

纳米ZnO/HDPE复合膜的制备和性能研究

本文通过熔融共混和模压技术制备得到纳米氧化锌/高密度聚乙烯(纳米-ZnO/HDPE)复合膜,并考察了该膜的微观形态、机械性能、结晶性能以及阻隔性.结果发现,复合膜中改性纳米ZnO的含量较低(0.5wt%)时,纳米ZnO在HDPE中具有较好的分散性.随着改性纳米ZnO含量的增加,复合膜的拉伸强度和撕裂强度先增大后减小,ZnO含量为0.5wt%时,综合力学性能最佳.此外,改性纳米ZnO的添加能提高HDPE的结晶度,并能增强复合膜的阻隔性能.     

纳米Fe~(3+)-TiO_2改性聚乙烯醇基紫胶复合涂膜材料工艺优化

以新型纳米Fe3+-TiO2、紫胶、琥珀酸单甘油酯(succinylated monoglycerides,SMG)添加量为影响因素,对乳化紫胶聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)溶液体系改性,以成膜透湿率为指标,通过响应面试验方法优化复合膜制备工艺,并对复合膜抑菌性能进行研究。结果表明:紫胶协同纳米Fe3+-TiO2交联改性PVA能显著降低PVA基膜材料的透湿率(P0.05);复合膜中紫胶添加量与纳米Fe3+-TiO2及SMG添加量对成膜透湿率有显著的交互作用(P0.05);以复合膜透湿率为指标的回归优化结果:纳米Fe3+-TiO2添加量9.18 mg/100 m L、紫胶添加量1.33 g/100 m L、SMG添加量0.92 g/100 m L,此时成膜透湿率为(392.43±8.37)g/(m2·24 h),比PVA单膜降低了60%以上;复合膜在可见光催化反应180 min后,与PVA单膜相比,沙门氏菌和李斯特菌的活菌数量分别降低1.8(lg(CFU/m L))和1.6(lg(CFU/m L)),说明纳米Fe3+-TiO2改性PVA基紫胶复合涂膜材料能赋予其可见光催化靶向抑菌性能。     

无机纳米粒子增强大豆蛋白膜功能特性的比较

大豆分离蛋白作为完全可降解性的生物聚合物,无抗菌性、机械性能及阻隔性能差限制了其在包装领域中的应用,该研究通过将纳米ZnO和纳米TiO2分别加入大豆分离蛋白（Soy Protein Isolate,SPI）中制备SPI/纳米ZnO复合膜和SPI/纳米TiO2复合膜,并对复合膜的包装特性进行比较,确定一种更有利于提升大豆分离蛋白基薄膜相关性能的纳米材料。分析结果表明：纳米ZnO在SPI膜液中的分散性优于纳米TiO2在SPI膜液中的分散性,纳米ZnO和大豆蛋白的相容性更好,且成膜后能更好的发挥协同作用,SPI/纳米ZnO复合膜较SPI/纳米TiO2复合膜的机械性能、阻隔性能和抗菌性能更为突出（P<0.05）。纳米ZnO和大豆蛋白以3%的质量比制备复合膜时,SPI/纳米ZnO（SZ3）复合膜相比较于SPI膜,拉伸强度从6.64 MPa升至18.33 MPa,水蒸气透过率从 20.63×10-2 g•mm/(m2•h•kPa)降至2.94×10-2 g•mm/(m2•h•kPa),氧气透过率从3.32×10-5 g•m/(m2•d•kPa)降至1.54×10-5 g•m/(m2•d•kPa)。此外,复合膜对大肠杆菌和短小芽孢杆菌表现出优异的抗菌性能,抑菌性随着纳米粒子的添加呈上升趋势,在活性包装应用中具有极大潜力。以上研究结果将为大豆蛋白基薄膜的未来应用提供理论参考。     

聚乙烯醇基涂膜材料纳米SiO2改性对其成膜包装效能特性的影响

采用纳米SiO2对聚乙烯醇(PVA)基复合涂膜包装材料进行改性,通过测定PVA基纳米复合涂膜材料的成膜透湿率、吸水率、透光率、透气性以及抑菌效果,研究纳米SiO2对其成膜包装效能特性的影响。结果表明:纳米SiO2改性PVA基复合膜的透湿率(18.78g/(m2.d))比未改性PVA基复合膜(27.39g/(m2.d))降低31.43%,吸水率(1.40%)降低了35.34%,透O2率(0.055g/(m2.d)和透CO2率(0.174g/(m2.d))分别降低了17.91%和18.31%,且复合膜的抑菌性能也得到提高。纳米SiO2改性可显著提高PVA基纳复合涂膜材料的阻隔性,尤其是阻湿阻水性等成膜包装效能特性,改善其食品保鲜包装的应用效果。     

柠檬醛/纳米SiO_2交联改性PVA复合材料阻水性能和结构研究

本研究采用柠檬醛和纳米SiO_2交联改性聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol,PVA)膜材料,以提高PVA膜材料的阻水性,并对改性膜材料的结构进行表征。结果表明,柠檬醛和纳米SiO_2能显著(P0.05)降低PVA膜材料的成膜溶胀率及水蒸气透过率,当柠檬醛和纳米SiO_2的添加量分别为3.93 mL/100 mL、0.62 g/100 mL时,PVA膜材料水蒸气透过率最低,为(768.73±20.51) g/(m~2·d)。采用水接触角、扫描电镜、红外光谱和X射线衍射等对膜的结构进行表征,结果表明,在上述添加条件下,柠檬醛和纳米SiO_2通过化学交联法可以均匀的填充在PVA膜材料中,降低其水接触角并改变其结构和结晶性能,从而显著提高复合膜材料的阻水性能。     

KGM/纳米ZnO复合膜透湿性工艺优化

以魔芋葡甘露聚糖(KGM)为基料,利用纳米ZnO对其进行共混改性,制备KGM/纳米ZnO复合膜,在单因素试验基础上,以纳米ZnO浓度、甘油浓度、反应时间为主要影响因素,以水蒸气透过系数(WVP)为响应值,采用Box-Behnken响应面法对KGM/纳米ZnO复合膜的制备工艺进行优化。结果表明,纳米ZnO浓度对复合膜WVP的影响不显著,甘油浓度和反应时间对复合膜WVP的影响显著, KGM/纳米ZnO复合膜的最佳工艺条件为:纳米ZnO浓度0.60%、甘油浓度0.68%、反应时间61 min。在此条件下制得的复合膜的水蒸气透过系数为0.082 2 g·mm/(m~2·h·k Pa)。     

静电纺PVA/PAA/CA复合纳米纤维膜的制备及其吸湿快干性

为制备出具有亲疏水双侧结构的复合纳米纤维膜,分别以聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酸(PAA)混合溶液和醋酸纤维素(CA)溶液作为纺丝原液进行静电纺丝成膜,然后利用轧车进行层合,制备出PVA/PAA/CA复合纳米纤维膜。采用MMT水分管理测试仪表征静电纺PVA/PAA/CA复合纳米纤维膜的水分管理性能和吸湿快干性能。结果表明,当静电纺时间排列为PVA/PAA-CA=6 h-4 h、层合压力为2 MPa时,静电纺PVA/PAA/CA复合纳米纤维膜的吸湿快干性最佳,水分管理能力可达4级。     

玉米纳米淀粉/纤维素纳米晶复合膜制备工艺优化

以玉米纳米淀粉为基质,甘油为增塑剂、纤维素纳米晶(CNC)为增强剂采用流延成膜法制备玉米纳米淀粉/CNC复合膜,成膜基质和干燥温度对纳米淀粉成膜影响较大,聚氯乙烯基质板对纳米淀粉成膜较好,干燥温度25℃,成膜平整光滑;单因素探讨了玉米纳米淀粉、甘油和CNC含量对纳米淀粉/CNC复合膜强度性能的影响,在该基础上进行三因素三水平正交试验,正交优化研究表明,对玉米纳米淀粉/CNC复合膜的抗张强度影响为:CNC甘油玉米纳米淀粉,正交试验优化结果为CNC 2%,甘油8%,玉米纳米淀粉10%,制备的玉米纳米淀粉/CNC复合膜抗张强度达20.18 MPa;FTIR分析表明玉米纳米淀粉、甘油、CNC混合均匀,形成了均一稳定的纳米淀粉/CNC复合膜。该玉米纳米淀粉/CNC复合膜在食品药品可食性包装领域具有较好的应用前景。     

PVA/海藻酸钠/TiO2纳米纤维膜的制备及其抗菌性能

以聚乙烯醇(PVA)和海藻酸钠为二元聚合物基体,掺杂纳米TiO₂,利用静电纺丝技术制备了具有生物亲和性和抗菌性的纳米纤维复合膜。讨论了海藻酸钠和纳米TiO₂的加入对纺丝溶液性能的影响,并通过扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、热失重(TGA)等分析了纤维膜的微观结构、内部物质之间的相互作用和热学性能,最后对纳米纤维膜进行了抗菌测试。结果表明：海藻酸钠的加入使纤维的直径减小且分布更为集中;纳米TiO₂的加入使得纳米纤维膜获得了抗菌性能,在光照条件下对大肠埃希菌和金黄色葡萄球菌的24 h抗菌率都达到了90%以上。     

硼酸交联对挤出吹塑变性淀粉/聚乙烯醇复合膜性能的影响

为了提高淀粉基复合膜的阻水性,拓宽淀粉膜的应用范围,以羟丙基二淀粉磷酸酯与聚乙烯醇(PVA)为成膜原料,硼酸为交联剂,采用挤出吹塑工艺制备了淀粉/PVA复合膜。分析了粒料的流变性能,研究了淀粉膜的交联密度、力学性能、阻隔性能、疏水性能以及微观形貌等性质。结果表明,随着硼酸添加量的增加,淀粉/PVA复合材料的熔体流动性下降,淀粉/PVA复合膜的阻氧、阻水性能增强,而淀粉膜的抗拉强度和拉伸模量呈降低趋势,断裂伸长率先升高后降低。添加1%的硼酸,淀粉/PVA复合膜的表面更加均匀平整,疏水性最强,具有最小的溶胀度、最大的凝胶质量和最高的交联密度。     

柠檬酸对挤压吹塑淀粉/聚乙烯醇复合膜性能的影响

为了提高淀粉基复合膜的阻水性和疏水性,选取羟丙基二淀粉磷酸酯与聚乙烯醇(PVA)为成膜基材,添加柠檬酸为交联剂,采用挤压吹塑法制备了淀粉/PVA复合膜,并对其流变性能、阻水性能、疏水性能和交联程度等进行表征。结果表明,随着柠檬酸添加量的增加,高聚物流体的表观黏度升高,淀粉/PVA复合膜的交联和酯化程度随之增加,淀粉膜的抗拉强度和拉伸模量呈降低趋势,而断裂伸长率先升高后降低;添加2%的柠檬酸,淀粉/PVA复合膜的阻水性最佳,疏水性最强,具有最小的溶胀度、最大的凝胶质量和最高的交联密度。     

高抗菌性聚乙烯醇/Ag@MOF食品包装膜的制备与表征

为分析银基金属有机框架(Ag@MOF)用于食品包装的可行性,采用流延法制备四种不同的聚乙烯醇(PVA)基食品包装膜(PVA/Ag@MOF、PVA/H₂PYDC、PVA/Ag、PVA),并研究它们的力学性能、热力学性能、水阻隔性、抗菌性、细胞毒性等。结果表明,与PVA、PVA/H₂PYDC膜相比,Ag@MOF的加入改善了薄膜的力学性能,使薄膜最大拉伸强度提高到36.21 MPa。与PVA、PVA/H₂PYDC、PVA/AgNPs膜相比,Ag@MOF的加入增强了膜的热稳定性。与PVA、PVA/H₂PYDC膜相比,AgNPs和Ag@MOF的刚性结构防止了水的扩散,提高了阻水性能。PVA/Ag@MOF膜对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌活性也很好,其抗菌活性远大于AgNPs和H₂PYDC复合膜,且具有较低的细胞毒性。因此,PVA/Ag@MOF薄膜是一种很有前景的食品包装材料,可以减少环境微生物对食品的干扰且细胞毒性较低,能够有效提高食品的安全性和储存周期。     

基于甲基纤维素改性聚乙烯醇指示膜的制备、表征及对南美白对虾的鲜度指示

为实现水产品鲜度可视化实时监测,本研究以甲基纤维素（methyl cellulose,MC）共混改性聚乙烯醇（polyvinyl alcohol,PVA）为成膜基材,复配溴甲酚紫甲基红制备指示膜,比较基材配比对结构、物理及检测性能的影响,并应用于南美白对虾鲜度检测。结果表明：各组分相容性强,流变学结果表明m（MC）∶m（PVA）＝3∶1时分子间作用力最强烈。MC的引入可改善PVA性能,当PVA和MC质量比为1∶3时,指示膜具有最高的抗拉强度（（65.36±4.29）MPa）、疏水性能（水接触角（57.30±0.81）°）和阻隔性能。各指示膜均能对pH值响应,且具良好颜色稳定性。将性能最优的指示膜用于南美白对虾（4 ℃）鲜度检测,4 d时指示膜由红褐色转为紫褐色,对应次级鲜度;8 d时pH值和总挥发性盐基氮（total volatile basic nitrogen,TVB-N）含量分别达7.73±0.01和（60.90±7.00）mg/100 g,指示膜变为黑色,对应完全腐败。差异显著性分析表明指示膜颜色在不同鲜度区间具有明显差异,相关性分析表明指示膜色差值与pH值、TVB-N含量呈显著（P＜0.05）或极显著（P＜0.01）相关。鉴于伴随虾不同程度的腐败,指示膜可产生肉眼可辨的颜色变化,故可根据指示膜颜色对所保鲜虾类的鲜度等级进行划分,实现食品鲜度实时监控,具良好应用前景。     

PVA可生物降解材料研究进展

聚乙烯醇是一种可生物降解、水溶性的聚合物,具有生物相容性能优良、易成膜、制备工艺相对简单等特点,在包装领域得到广泛应用。简述了聚乙烯醇的性能特点、降解机理、影响降解机理的各种因素;综述了淀粉、改性淀粉、壳聚糖、聚乳酸改性聚乙烯醇(PVA)制备可生物降解材料的方法与研究成果,对聚乙烯醇的研究成果进行了分析,指出低成本、力学性能优良、降解完全的PVA可生物降解改性薄膜将是今后的研究重点;聚乙烯醇/纳米黏土改性高阻隔包装材料也是主要的研究方向。     

月桂酸酯化淀粉/聚乙烯醇(PVA)共混膜的制备及其性质研究

本文将原玉米淀粉和制备的月桂酸酯化淀粉与聚乙烯醇(PVA)共混,延流法制备淀粉/PVA共混膜,对膜的部分结构和性质进行研究,探讨月桂酸酯化改性对共混膜的性质和结构的影响。结果表明：酯化淀粉共混膜的表面比原淀粉更平滑,酯化改性提高了淀粉与PVA的相容性,使得透明度增大,断裂伸长率增加;但酯化改性对淀粉耐水性的改善不显著;抗拉伸强度改善不显著;热重分析结果表明酯化淀粉共混膜与原淀粉共混膜相比,其热分解更不完全。     

聚乙烯醇基涂膜保鲜包装材料制备及对成膜效能特性的影响

为研究开发传统蛋制品新型保鲜包装材料,用聚乙烯醇(PVA)、硬脂酸等通过化学交联制备复合涂膜保鲜包装材料,研究其制备工艺条件对成膜效能特性的影响。结果表明：以体积分数为0.4%(相对于溶解PVA 的100mL 水为基质来计算)的戊二醛作交联剂制成的PVA- 硬脂酸复合涂膜保鲜材料成膜后的透水率(WVTR)为22.3g/(m2·24h),比PVA- 硬脂酸二元共混膜阻水性提高2.5 倍左右;交联时间越长、成膜干燥温度越低,其阻水性和耐水性提高越明显(P ＜ 0.05),成膜的抗菌性随戊二醛体积分数的增加而显著增强(P ＜ 0.05)。聚乙烯醇基涂膜保鲜材料制备及成膜优化工艺条件为：聚乙烯醇质量浓度5g/100mL,硬脂酸质量浓度5g/100mL(95%乙醇)(以上两种溶液体积比为10:4),戊二醛体积分数0.4%,交联反应时间45min,pH6.2,成膜干燥温度55℃,成膜干燥时间6h。     

Physical,mechanical, and antimicrobial properties of ethylene vinyl alcohol copolymer/chitosan/nano-ZnO (ECNZn) nanocomposite films incorporating glycerol plasticizer

In this study the ethylene vinyl alcohol copolymer (EVOH) and chitosan polymers mixture film containing nano zinc oxide (nano-ZnO) and glycerol was developed for food packaging. Physical, mechanical and antimicrobial properties of the film matrix were evaluated at different ratios of the biodegradable polymers (0:100, 25:75, 50:50, 75:25, 100:0) which contain nano-ZnO and incorporate with glycerol as the plasticizer. Film topography and cross-sections were evaluated by FE-SEM and AFM examinations. To assess characterization of the nanocomposites structure and network chemistry, FTIR spectroscopy was considered. The results indicate that EVOH improved barrier properties, transparency and mechanical properties. The antimicrobial properties were improved by adding chitosan. With adding glycerol decreases in barrier properties and increases in percentage of elongation at break (ε_b) were observed. Adding nano-ZnO improved barrier, mechanical and antimicrobial properties and significantly reduced the adverse effects of glycerol. Taken together, these data reveal that the new nanocomposite provides the better properties and the less adverse effects of plasticizer on matrix film.     

玉米淀粉/蛋壳粉复合膜的制备及性能分析

以玉米淀粉（corn starch,CS）和蛋壳粉（eggshell powder,ESP）为主要成膜基材制备CS/ESP复合膜。研究CS质量浓度、ESP添加量、丙三醇（glycerol,Gly）添加量3 个因素对CS/ESP膜抗拉强度（tensile strength,TS）、断裂伸长率（elongation at break,EB）、水蒸气透过系数（water vapour permeability,WVP）和氧气透过率（oxygen permeability,OP）的影响。在此基础上采用主成分分析法对膜性能进行综合评价,并通过响应面法优化试验得到CS/ESP膜制备的最佳工艺参数,具体如下：CS质量浓度4.9 g/100 mL、Gly添加量49%（m/m）、ESP添加量1.9%（m/m）,对应CS/ESP膜的TS、EB、WVP和OP分别为4.97 MPa、109.12%、1.31×10－12 g/（cm·s·Pa）和1.19×10－5 cm3/（m2·d·Pa）。傅里叶变换红外光谱分析表明ESP和CS具有较好的相容性。X射线衍射和热重分析结果表明ESP的添加提高了CS/ESP膜的结晶度和热稳定性。扫描电子显微镜分析表明CS/ESP膜具有光滑的表面和断面形貌,没有明显的突起和腔。     

壳聚糖/香兰素/聚乙烯醇共纺纳米纤维膜的性质及其在大菱鲆保鲜中的应用

本研究以壳聚糖（chitosan,CS）、香兰素（vanillin,V）和聚乙烯醇（polyethylene alcohol,PVA）为原料,采用单轴静电纺丝工艺制备CS/V/PVA共纺纳米纤维膜,通过场发射扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、差示扫描量热分析和热重分析对CS/V/PVA共纺纳米纤维膜的形貌和结构进行表征,并以大菱鲆优势腐败菌——腐败希瓦氏菌（Shewanella putrefaciens）为靶标菌,对其抑菌活性进行测定,并考察CS/V/PVA共纺纳米纤维膜应用于大菱鲆的保鲜效果。结果表明：CS/V/PVA共纺纳米纤维膜的微观结构良好,纤维直径均匀分布在200～350 nm之间;纤维膜各组分之间存在相互作用,香兰素分子中的醛基能与CS分子中的氨基反应形成席夫碱键,且CS、香兰素、PVA分子间有氢键形成,降低了膜的初始熔融温度。此外,CS/V/PVA共纺纳米纤维膜对腐败希瓦氏菌具有较强的抑制作用,4 ℃大菱鲆保鲜实验结果表明CS/V/PVA共纺纳米纤维膜能有效延长大菱鲆鱼片的货架期。