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【6h】

無(wú)機(jī)納米材料改善纖維素保鮮膜性能研究

 
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摘要

針對(duì)纖維素薄膜阻隔、抗菌等性能不足的缺點(diǎn)，采用NMMO法，以闊葉纖維素為原料，采用溶液共混的方法，向鑄膜液中添加納米SiO2、介孔SiO2、納米CaCO3、納米載銀TiO2和載銀介孔SiO2無(wú)機(jī)材料，制備具有一定力學(xué)強(qiáng)度，透氧和透濕性能的可生物降解的纖維素/納米復(fù)合保鮮包裝膜。
　　 通過(guò)采用具有活性基團(tuán)的硅烷偶聯(lián)劑KH550和鈦酸酯偶聯(lián)劑TM-38S對(duì)二氧化硅和碳酸鈣粒子的表面進(jìn)行改性，并通過(guò)紅外光譜分析、透射電鏡觀察、掃描電鏡和熱失重分析，結(jié)果表明：使用一定量的偶聯(lián)劑處理的二氧化硅和碳酸鈣顆粒表面由親水性變?yōu)橛H油性，納米SiO2和CaCO3均已成功改性。
　　 經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑表面處理后的納米SiO2為添加劑來(lái)改善纖維素保鮮膜性能的研究中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)改性納米SiO2的用量在2％時(shí)，纖維素保鮮膜的拉伸強(qiáng)度由8.95MPa提高到17.37MPa，其斷裂伸長(zhǎng)率也由41.11％提高到58.34％。此外，納米二氧化硅的加入還可以提高材料的熱穩(wěn)定性能，當(dāng)SiO2的加入量為5％時(shí)，材料的熱穩(wěn)定性從17％提高到21％。
　　 分別采用納米SiO2、介孔SiO2、納米CaCO3、納米載銀TiO2和載銀介孔SiO2五種納米粒子來(lái)改善纖維素保鮮膜的性能。結(jié)果表明：在改善纖維素薄膜的力學(xué)性能方面，改性SiO2的效果最為理想，其次是載銀TiO2，而介孔SiO2的改善效果最差；載銀TiO2和載銀介孔SiO2在改善纖維素薄膜抗菌性能方面最有優(yōu)勢(shì)，當(dāng)載銀TiO2的用量為2％時(shí)，材料的抗菌性能可提高到98％，當(dāng)載銀介孔SiO2的用量為2％時(shí)，抗菌性能可提高到97％。
　　 添加不同粒徑的納米SiO2和不同用量的偶聯(lián)劑也可以改善纖維素保鮮膜的性能，結(jié)果表明：當(dāng)SiO2粒徑為30nm，偶聯(lián)劑用量為5％，添加量為2％時(shí)薄膜的各項(xiàng)性能達(dá)到最佳。
　　 不同種類的無(wú)機(jī)納米材料在纖維素包裝膜中的最佳用量是不同的，改性納米SiO2、改性介孔SiO2、改性納米CaCO3、納米載銀TiO2和載銀介孔SiO2的添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為2％、1.5％、1％、1.5％和2％時(shí)，制備的纖維素薄膜的綜合性能達(dá)到最優(yōu)。
　　 采用可完全生物降解的纖維素作為原料，添加納米SiO2等無(wú)機(jī)納米材料，采用溶液共混的方法制備出可完全降解的納米復(fù)合薄膜，解決了纖維素薄膜透氧量小、透濕量大及強(qiáng)度差等問題，為研制出可部分替代傳統(tǒng)塑料保鮮包裝膜進(jìn)行了前期探索。

著錄項(xiàng)

相似文獻(xiàn)

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