乙烯—乙烯醇共聚物/蒙脱土多层复合膜的制备与研究
发布时间：2021-09-04 05:35
乙烯乙烯醇共聚物（EVOH）具有良好的阻隔性能,已广泛应用于包装材料,但其性能受湿度影响较大。为克服这一缺陷,一种有效的方法是构建蒙脱土（MMT）与EVOH多层复合膜结构。高压平行电场下,利用层层自组装（LBL）技术制备出EVOH/MMT多层复合膜。表征EVOH/MMT多层复合膜的结构,重点研究多层复合膜的机械性能、热稳定性能和阻隔性能。MMT片层与EVOH间作用力为分子间氢键,EVOH层间MMT显著提高膜的阻隔性能。复合膜由10层增加到60层,膜的水蒸气透过率(WVTR,g·m-2·s-1)由 1.95×10-3 降低到 0.13×10-3;相对湿度（RH）为 0%时,其氧气透过率(OTR,cm3·m-2·d-1·atm-1)从3.06降低到0.15;RH为99%时,其值由32.28下降到4.81。基于传统LBL技术,制备9层不同MMT含量的EVOH/CS-MMT复合膜。EVOH,MMT和壳聚糖（CS）之间以分...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图I.5自组装过程示意图[68]
底带有相反电荷的膜材料；（３）通过清洗去除过量或结合不紧密的膜材料，可以??避免上一次膜材料对下一次吸附过程产生干扰，提高了已吸附层的稳定性；（４）??吸附下一层膜材料并重复之前的步骤，直到完成所需膜的制备，如图１．６所示。??Ｖ?ｍｍ?ｍｍ?ｍｍ?）??晒一墮一隱??图１．６静电层层自组装的制备过程［６８］??Ｆｉｇ．?１．６?Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ?ｌａｙｅｒ?ｓｅｌｆ－ａｓｓｅｍｂｌｙ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ??在自组装过程中，层与层之间的电荷会有过渡补偿的情况，三分之一左右的??离子会与相反电荷离子相结合，其余离子则通过其他反电荷离子来补充，并在下??一次的吸附时释放。正、负离子间的静电引力可以保证多层膜的沉积过程顺利完??成，而静电排斥力则制约了离子的无限吸附，使得每次吸附表层都有着近似的厚??度。??（２）氢键层层自组装技术??氢键是一种弱于静电引力的分子间作用力，以氢键作为层层自组装的驱动力??时［７３］，要求成膜材料需带有电荷，一般情况下只能将材料溶于极性溶液中方能进??行，大大限制了成膜材料的种类。由于分子之间是以氢键相互吸附，不存在静电??排斥作用，因此使用氢键作为驱动力制备出的膜厚度会显著增加，并且影响膜变??厚的主要因素是成膜材料的分子摩尔质量与溶液的浓度。张希在１９９７年提出以氢??键作为层层自组装的驱动力的方法
．．取４?ｇ的ＥＶＯＨ样品加入到２００?ｍｌ的烧杯中，并向其中加入９０％的乙酸溶液??（９０?ｍｌ冰乙酸和１０?ｍｌ去离子水）。然后将烧杯放置在磁力搅拌器上，在９０°Ｃ条??件下加热搅拌至完全溶解，制备浓度为４?ｗｔ％的ＥＶＯＨ溶液。??２．２．４高压平行电场下多层膜的制备??将直径为１２０?ｍｍ的不锈钢板分别用２０００目粗砂纸和２００目的金相砂纸打磨??光滑，然后用乙醇和去离子水洗涤干净，晾干。ＥＶＯＨ／ＭＭＴ多层复合膜的层层自??组装的制备工艺如图２．１所示。（１）取不锈钢板放入直径为１５０?＿的培养皿中，??倒入己经制备好的４?ｗｔ％的ＥＶＯＨ溶液，使钢板完全浸没在ＥＶＯＨ溶液中，静置??１?ｍｉｎ后垂直向上匀速的取出不锈钢板，将其放置在４５?°Ｃ的恒温干燥箱中干燥１?ｈ。??（２）取出上述不锈钢板放入倒有ＭＭＴ悬浮液的直径为１５０?ｍｍ的培养皿中，使??钢板完全浸没其中。将培养皿放置在平行电场的两极板之间，连接电路调节电压??至３０?ｋＶ，在此形成的电场力作用下处理１０?ｍｉｎ，使ＭＭＴ片层在ＥＶＯＨ膜表面??形成一层阻隔膜，取出培养皿，用镊子取出不锈钢板将其放入恒温干燥箱中４５?°Ｃ??干燥１?ｈ。经过上述两步就制备了两层膜于钢板上，重复上述步骤，就可以制备出??不同层数的ＥＶＯＨ／ＭＭＴ复合膜。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]壳聚糖在热带水果贮藏保鲜中的应用研究进展[J]. 朱莉,李远颂. 农产品加工. 2017(12)
本文编号：3382665
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图I.5自组装过程示意图[68]
底带有相反电荷的膜材料；（３）通过清洗去除过量或结合不紧密的膜材料，可以??避免上一次膜材料对下一次吸附过程产生干扰，提高了已吸附层的稳定性；（４）??吸附下一层膜材料并重复之前的步骤，直到完成所需膜的制备，如图１．６所示。??Ｖ?ｍｍ?ｍｍ?ｍｍ?）??晒一墮一隱??图１．６静电层层自组装的制备过程［６８］??Ｆｉｇ．?１．６?Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ?ｌａｙｅｒ?ｓｅｌｆ－ａｓｓｅｍｂｌｙ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ??在自组装过程中，层与层之间的电荷会有过渡补偿的情况，三分之一左右的??离子会与相反电荷离子相结合，其余离子则通过其他反电荷离子来补充，并在下??一次的吸附时释放。正、负离子间的静电引力可以保证多层膜的沉积过程顺利完??成，而静电排斥力则制约了离子的无限吸附，使得每次吸附表层都有着近似的厚??度。??（２）氢键层层自组装技术??氢键是一种弱于静电引力的分子间作用力，以氢键作为层层自组装的驱动力??时［７３］，要求成膜材料需带有电荷，一般情况下只能将材料溶于极性溶液中方能进??行，大大限制了成膜材料的种类。由于分子之间是以氢键相互吸附，不存在静电??排斥作用，因此使用氢键作为驱动力制备出的膜厚度会显著增加，并且影响膜变??厚的主要因素是成膜材料的分子摩尔质量与溶液的浓度。张希在１９９７年提出以氢??键作为层层自组装的驱动力的方法
．．取４?ｇ的ＥＶＯＨ样品加入到２００?ｍｌ的烧杯中，并向其中加入９０％的乙酸溶液??（９０?ｍｌ冰乙酸和１０?ｍｌ去离子水）。然后将烧杯放置在磁力搅拌器上，在９０°Ｃ条??件下加热搅拌至完全溶解，制备浓度为４?ｗｔ％的ＥＶＯＨ溶液。??２．２．４高压平行电场下多层膜的制备??将直径为１２０?ｍｍ的不锈钢板分别用２０００目粗砂纸和２００目的金相砂纸打磨??光滑，然后用乙醇和去离子水洗涤干净，晾干。ＥＶＯＨ／ＭＭＴ多层复合膜的层层自??组装的制备工艺如图２．１所示。（１）取不锈钢板放入直径为１５０?＿的培养皿中，??倒入己经制备好的４?ｗｔ％的ＥＶＯＨ溶液，使钢板完全浸没在ＥＶＯＨ溶液中，静置??１?ｍｉｎ后垂直向上匀速的取出不锈钢板，将其放置在４５?°Ｃ的恒温干燥箱中干燥１?ｈ。??（２）取出上述不锈钢板放入倒有ＭＭＴ悬浮液的直径为１５０?ｍｍ的培养皿中，使??钢板完全浸没其中。将培养皿放置在平行电场的两极板之间，连接电路调节电压??至３０?ｋＶ，在此形成的电场力作用下处理１０?ｍｉｎ，使ＭＭＴ片层在ＥＶＯＨ膜表面??形成一层阻隔膜，取出培养皿，用镊子取出不锈钢板将其放入恒温干燥箱中４５?°Ｃ??干燥１?ｈ。经过上述两步就制备了两层膜于钢板上，重复上述步骤，就可以制备出??不同层数的ＥＶＯＨ／ＭＭＴ复合膜。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]壳聚糖在热带水果贮藏保鲜中的应用研究进展[J]. 朱莉,李远颂. 农产品加工. 2017(12)
本文编号：3382665
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