碱化处理聚乳酸薄膜及其表面阻氧涂层的构建与性能研究
发布时间：2021-09-29 06:23
聚乳酸（PLA）是由乳酸为主要原料聚合而得到的可生物降解高分子材料,由其制成的薄膜有着良好的力学性能、透明度和生物相容性等。然而与传统包装薄膜相比,PLA薄膜的氧气阻隔性能差。构建氧气阻隔涂层是解决此问题的有效方法之一,但是PLA薄膜表面的粘附性较弱,影响了亲水性高分子材料在其表面沉积。等离子体表面改性方法虽然可以有效改善PLA薄膜对涂层原料的亲和力,但是需要专业的仪器设备且存在时效性等问题。本文采用氢氧化钠和无水乙醇混合液对PLA薄膜进行碱化处理,对比分析了不同亲水性高分子材料在碱化处理前后PLA薄膜表面的沉积行为。然后,采用层层组装法在碱化处理后PLA薄膜表面构建了涂层,并通过调节涂层中的组分改进了该薄膜的氧气阻隔性能。具体研究内容和结果如下:首先,采用氢氧化钠和无水乙醇的混合溶液对PLA薄膜进行碱化处理,随后在处理前后的PLA薄膜表面构建壳聚糖（CS）、聚乙烯醇（PVA）和海藻酸钠（SA）涂层。采用红外光谱仪、扫描电镜和视频接触角张力仪对化学结构、表面形貌和亲水性能进行了对比分析,并采用透氧仪和紫外-可见分光光度计对阻氧性能和光学性能分别进行了测试。结果显示,碱化处理可以促进CS...
【文章来源】：浙江理工大学浙江省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２?ＰＬＡ的循环使用??正是由于ＰＬＡ来源于天然植物，可生物降解，是一种可堆肥的商品塑料，因此被称为??
浙江理工大学硕士学位论文?碱化处理聚乳酸薄膜及其表面阻氧涂层的构建与性能研宄??／?ｔｉ装Ｗ料?料?＼??Ｉ？?－?０Ｊ??＼?ｔｎｍｍ?＼：ｍｍ?／??Ｗ??图１．３?ＰＬＡ的应用??ＰＬＡ薄膜有着良好的透明度、高刚性、良好的可加工性和可降解性，但是ＰＬＡ薄膜??的阻隔性能和抗氧化性能限制了其在包装上的实际应用。水分和氧气透过率的要求因需要??保护的食品的性质而异。包装设计需要考虑材料、厚度、最终用途以及使用时相关的温度??和湿度，来满足包装应用的阻隔要求［１７］，对于一些常见食物的阻隔性要求如图１．４所示，??Ｏｘｙｇｅｎ?Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ?Ｒａｔｅ简称ＯＴＲ，指的是单位时间单位面积里氧气透过量，Ｗａｔｅｒ?Ｖａｐｏｒ??Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ?Ｒａｔｅ简称ＷＶＰ指的是单位时间单位面积里水蒸气透过量，ＭＶＰ指的是用于??—些气调包装。而对于ＰＬＡ薄膜其氧气透过率７００？１０００?ｃｃ／ｍ２＿ｄａｙ，只能用来包装一些??水果蔬菜面包等。对于ＰＬＡ薄膜来说，不仅其氧气阻隔性能和抗氧化性能差，并且ＰＬＡ??薄膜其固有的脆性和较差的軔性（断裂伸长率＜１０％），降解速度慢（骨架酯基团的水解），??也限制其在包装中广泛使用［１８］，而大多数的研究是对其力学能和降解过程的改善。??１００００００??Ｉ?１０００００?Ｉ?Ｉ?ｒｕｉｔｓ．?Ｖｅｇｅｔａｂｌｅｓ．?Ｓａｌａｄｓ??矣?１００００?Ｉ?＼??ｉ??＇Ｚ?１０００??＾?Ｂａｋｅｒｙ??ｃ?ｐｒｏｄｕｃｔｓ??１?ｒｅｓｈ?ｍｅａｔ．?ＭＡＰ??Ｊ?｜?ｒｈｅｅｓｅ??＾?１０?！？??Ｍｅａｔ．?ｉ?—ｉ???ＰｃａｎｕｔＪ
浙江理工大学硕士学位论文?碱化处理聚乳酸薄膜及其表面阻氧涂层的构建与性能研宄??／?ｔｉ装Ｗ料?料?＼??Ｉ？?－?０Ｊ??＼?ｔｎｍｍ?＼：ｍｍ?／??Ｗ??图１．３?ＰＬＡ的应用??ＰＬＡ薄膜有着良好的透明度、高刚性、良好的可加工性和可降解性，但是ＰＬＡ薄膜??的阻隔性能和抗氧化性能限制了其在包装上的实际应用。水分和氧气透过率的要求因需要??保护的食品的性质而异。包装设计需要考虑材料、厚度、最终用途以及使用时相关的温度??和湿度，来满足包装应用的阻隔要求［１７］，对于一些常见食物的阻隔性要求如图１．４所示，??Ｏｘｙｇｅｎ?Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ?Ｒａｔｅ简称ＯＴＲ，指的是单位时间单位面积里氧气透过量，Ｗａｔｅｒ?Ｖａｐｏｒ??Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ?Ｒａｔｅ简称ＷＶＰ指的是单位时间单位面积里水蒸气透过量，ＭＶＰ指的是用于??—些气调包装。而对于ＰＬＡ薄膜其氧气透过率７００？１０００?ｃｃ／ｍ２＿ｄａｙ，只能用来包装一些??水果蔬菜面包等。对于ＰＬＡ薄膜来说，不仅其氧气阻隔性能和抗氧化性能差，并且ＰＬＡ??薄膜其固有的脆性和较差的軔性（断裂伸长率＜１０％），降解速度慢（骨架酯基团的水解），??也限制其在包装中广泛使用［１８］，而大多数的研究是对其力学能和降解过程的改善。??１００００００??Ｉ?１０００００?Ｉ?Ｉ?ｒｕｉｔｓ．?Ｖｅｇｅｔａｂｌｅｓ．?Ｓａｌａｄｓ??矣?１００００?Ｉ?＼??ｉ??＇Ｚ?１０００??＾?Ｂａｋｅｒｙ??ｃ?ｐｒｏｄｕｃｔｓ??１?ｒｅｓｈ?ｍｅａｔ．?ＭＡＰ??Ｊ?｜?ｒｈｅｅｓｅ??＾?１０?！？??Ｍｅａｔ．?ｉ?—ｉ???ＰｃａｎｕｔＪ
【参考文献】：
期刊论文
[1]植酸和茶多酚复合抗氧化剂对辐照卤制鸡翅品质的影响[J]. 龙明秀,刘敏,田竹希,何扬波,石彬,梁倩,李咏富. 肉类研究. 2019(02)
[2]仿生沉积法制备水下低气体黏附透明材料[J]. 安云鹏,张歆宁,杨皓程,杨熙,徐志康. 高分子学报. 2017(07)
[3]玫瑰花苞抗自由基能力的检测[J]. 樊琛,胥慧贞,刘桂芹,曾庆华,李燕,孙小凡. 食品研究与开发. 2015(05)
[4]茶多酚生物学功能及应用的研究进展[J]. 李学鸣,孟宪军,彭杰. 中国酿造. 2008(24)
[5]聚乙烯醇/淀粉共混纤维氢键作用及热性能[J]. 徐乃库,肖长发. 纺织学报. 2008(07)
博士论文
[1]壳聚糖基活性包装膜的性能及其在食品贮藏中应用的研究[D]. 王丽岩.吉林大学 2013
硕士论文
[1]氧化石墨烯/聚乙烯醇提高聚乳酸薄膜阻隔性能的研究[D]. 周莹.浙江理工大学 2016
[2]聚氨酯系列层层自组装多层膜的制备及其功能化[D]. 胡小霞.新疆大学 2014
[3]层层组装法制备高阻隔聚乳酸基复合材料[D]. 顾春红.浙江理工大学 2013
本文编号：3413215
【文章来源】：浙江理工大学浙江省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２?ＰＬＡ的循环使用??正是由于ＰＬＡ来源于天然植物，可生物降解，是一种可堆肥的商品塑料，因此被称为??
浙江理工大学硕士学位论文?碱化处理聚乳酸薄膜及其表面阻氧涂层的构建与性能研宄??／?ｔｉ装Ｗ料?料?＼??Ｉ？?－?０Ｊ??＼?ｔｎｍｍ?＼：ｍｍ?／??Ｗ??图１．３?ＰＬＡ的应用??ＰＬＡ薄膜有着良好的透明度、高刚性、良好的可加工性和可降解性，但是ＰＬＡ薄膜??的阻隔性能和抗氧化性能限制了其在包装上的实际应用。水分和氧气透过率的要求因需要??保护的食品的性质而异。包装设计需要考虑材料、厚度、最终用途以及使用时相关的温度??和湿度，来满足包装应用的阻隔要求［１７］，对于一些常见食物的阻隔性要求如图１．４所示，??Ｏｘｙｇｅｎ?Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ?Ｒａｔｅ简称ＯＴＲ，指的是单位时间单位面积里氧气透过量，Ｗａｔｅｒ?Ｖａｐｏｒ??Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ?Ｒａｔｅ简称ＷＶＰ指的是单位时间单位面积里水蒸气透过量，ＭＶＰ指的是用于??—些气调包装。而对于ＰＬＡ薄膜其氧气透过率７００？１０００?ｃｃ／ｍ２＿ｄａｙ，只能用来包装一些??水果蔬菜面包等。对于ＰＬＡ薄膜来说，不仅其氧气阻隔性能和抗氧化性能差，并且ＰＬＡ??薄膜其固有的脆性和较差的軔性（断裂伸长率＜１０％），降解速度慢（骨架酯基团的水解），??也限制其在包装中广泛使用［１８］，而大多数的研究是对其力学能和降解过程的改善。??１００００００??Ｉ?１０００００?Ｉ?Ｉ?ｒｕｉｔｓ．?Ｖｅｇｅｔａｂｌｅｓ．?Ｓａｌａｄｓ??矣?１００００?Ｉ?＼??ｉ??＇Ｚ?１０００??＾?Ｂａｋｅｒｙ??ｃ?ｐｒｏｄｕｃｔｓ??１?ｒｅｓｈ?ｍｅａｔ．?ＭＡＰ??Ｊ?｜?ｒｈｅｅｓｅ??＾?１０?！？??Ｍｅａｔ．?ｉ?—ｉ???ＰｃａｎｕｔＪ
浙江理工大学硕士学位论文?碱化处理聚乳酸薄膜及其表面阻氧涂层的构建与性能研宄??／?ｔｉ装Ｗ料?料?＼??Ｉ？?－?０Ｊ??＼?ｔｎｍｍ?＼：ｍｍ?／??Ｗ??图１．３?ＰＬＡ的应用??ＰＬＡ薄膜有着良好的透明度、高刚性、良好的可加工性和可降解性，但是ＰＬＡ薄膜??的阻隔性能和抗氧化性能限制了其在包装上的实际应用。水分和氧气透过率的要求因需要??保护的食品的性质而异。包装设计需要考虑材料、厚度、最终用途以及使用时相关的温度??和湿度，来满足包装应用的阻隔要求［１７］，对于一些常见食物的阻隔性要求如图１．４所示，??Ｏｘｙｇｅｎ?Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ?Ｒａｔｅ简称ＯＴＲ，指的是单位时间单位面积里氧气透过量，Ｗａｔｅｒ?Ｖａｐｏｒ??Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ?Ｒａｔｅ简称ＷＶＰ指的是单位时间单位面积里水蒸气透过量，ＭＶＰ指的是用于??—些气调包装。而对于ＰＬＡ薄膜其氧气透过率７００？１０００?ｃｃ／ｍ２＿ｄａｙ，只能用来包装一些??水果蔬菜面包等。对于ＰＬＡ薄膜来说，不仅其氧气阻隔性能和抗氧化性能差，并且ＰＬＡ??薄膜其固有的脆性和较差的軔性（断裂伸长率＜１０％），降解速度慢（骨架酯基团的水解），??也限制其在包装中广泛使用［１８］，而大多数的研究是对其力学能和降解过程的改善。??１００００００??Ｉ?１０００００?Ｉ?Ｉ?ｒｕｉｔｓ．?Ｖｅｇｅｔａｂｌｅｓ．?Ｓａｌａｄｓ??矣?１００００?Ｉ?＼??ｉ??＇Ｚ?１０００??＾?Ｂａｋｅｒｙ??ｃ?ｐｒｏｄｕｃｔｓ??１?ｒｅｓｈ?ｍｅａｔ．?ＭＡＰ??Ｊ?｜?ｒｈｅｅｓｅ??＾?１０?！？??Ｍｅａｔ．?ｉ?—ｉ???ＰｃａｎｕｔＪ
【参考文献】：
期刊论文
[1]植酸和茶多酚复合抗氧化剂对辐照卤制鸡翅品质的影响[J]. 龙明秀,刘敏,田竹希,何扬波,石彬,梁倩,李咏富. 肉类研究. 2019(02)
[2]仿生沉积法制备水下低气体黏附透明材料[J]. 安云鹏,张歆宁,杨皓程,杨熙,徐志康. 高分子学报. 2017(07)
[3]玫瑰花苞抗自由基能力的检测[J]. 樊琛,胥慧贞,刘桂芹,曾庆华,李燕,孙小凡. 食品研究与开发. 2015(05)
[4]茶多酚生物学功能及应用的研究进展[J]. 李学鸣,孟宪军,彭杰. 中国酿造. 2008(24)
[5]聚乙烯醇/淀粉共混纤维氢键作用及热性能[J]. 徐乃库,肖长发. 纺织学报. 2008(07)
博士论文
[1]壳聚糖基活性包装膜的性能及其在食品贮藏中应用的研究[D]. 王丽岩.吉林大学 2013
硕士论文
[1]氧化石墨烯/聚乙烯醇提高聚乳酸薄膜阻隔性能的研究[D]. 周莹.浙江理工大学 2016
[2]聚氨酯系列层层自组装多层膜的制备及其功能化[D]. 胡小霞.新疆大学 2014
[3]层层组装法制备高阻隔聚乳酸基复合材料[D]. 顾春红.浙江理工大学 2013
本文编号：3413215
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/gongchengguanli/3413215.html
