超高压处理对聚乳酸纳米食品包装材料的性能影响及迁移研究
发布时间：2021-09-02 05:15
本文以聚乳酸、纳米银和乙酰柠檬酸三丁酯为原料,通过溶剂挥发法制备了聚乳酸基纳米银复合膜,并使用超高压技术处理聚乳酸基纳米银成膜溶液,制备出了200MPa、400MPa超高压处理后的复合膜。本论文拟通过超高压前后聚乳酸膜阻隔性能变化及迁移情况的分析,研究阻隔性能与聚乳酸膜微观结构之间的构效关系,揭示聚乳酸纳米复合材料结构变化对小分子扩散行为的影响。（1）通过溶剂挥发法制备了聚乳酸基纳米银复合膜,并对复合膜的截面形态、内部结构、热性能、阻隔性能及机械性能进行表征。通过扫描电镜的图像观察到,随着纳米银加入量从低到高,复合膜的横截面也从光滑平坦到较为粗糙;通过XRD图谱分析得到纳米银的加入未改变复合膜的晶体结构;通过FTIR图谱分析观察到,纳米粒子的加入并未使聚乳酸内部的官能团发生变化;通过差示扫描量热仪获得了复合膜的热力学性能,发现复合膜的结晶度呈增加趋势;通过重量分析法以及透氧仪得出了适量的纳米粒子加入可以提升复合膜的阻隔性能;通过机械性能的研究得出纳米银复合膜具有良好的力学性能以及较差的柔韧性。（2）采用超高压技术分别在200MPa以及400MPa下处理了聚乳酸基纳米银成膜液后,同样采用...
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
聚乳酸的结构式
昆明理工大学硕士学位论文212.3结果与讨论2.3.1复合膜的微观截面形态分析图2.1聚乳酸基纳米银复合膜的扫描电镜图谱Figure2.1SEMimagesofPLA/AgNPscompositefilms不同比例PLA/AgNPs复合膜的横截面形貌如图2.1所示。不含纳米银的PLA薄膜显示出光滑、平整的断裂表面。然而，随着纳米银粒子的加入，PLA/AgNPs复合膜的横截面貌变得更加粗糙，Shankar等人[74]也报道了用纳米氧化锌颗粒作为纳米填料时，发现随着氧化锌纳米颗粒含量的增加，聚乳酸/纳米氧化锌复合膜的粗糙度增加。对于PLA/AgNPs-1而言，可以观察到相对平整的面貌，纳米银粒子均匀地分散在PLA基质上；在PLA/AgNPs-3和PLA/AgNPs-5上可以观察到少量凹坑，这可能是因为纳米颗粒没有完全溶解在聚合物溶液中所致的；对于PLA/AgNPs-10而言可以观察到一些小孔和缺陷；部分纳米颗粒可能在纳米银含量高于15wt%的情况下发生团聚现象，这种情况可能是存在过多的纳米银粒子，导致其颗粒不能均匀地分布在PLA基质上。
昆明理工大学硕士学位论文222.3.2复合膜的晶型结构分析用X射线衍射仪研究了不同含量纳米银（0wt%、1wt%、3wt%、5wt%、10wt%、15wt%）的聚乳酸复合膜的晶体结构变化（图2.2）。图2.2聚乳酸基纳米银复合膜的X射线衍射图谱。Figure2.2XRDpatternsofPLA/AgNPscompositefilms.如图2.2所示，图中1wt%、3wt%、5wt%、10wt%、15wt%以及纳米银粉末在2θ=38.1°和44.6°处存在符合纳米银晶体结构的衍射峰。纯聚乳酸膜在2θ=16.5°时的谱带较宽，但是，随着纳米银粒子的加入，峰值变得越发不明显，这是由于纳米银的加入使聚乳酸材料的内部晶体结构出现了变化。研究报道，用于食品包装的PLA是聚（L-乳酸）并且它具有结晶性质，但是，通过添加增塑剂，聚乳酸的链移动性降低，从而导致其结晶度增加[75]。从图2.2还可以看出，具有不同纳米银含量的聚乳酸纳米复合材料具有与聚乳酸相同的XRD曲线，随着纳米银含量的增加，纳米银的特征衍射峰更加明显。2.3.3复合膜的红外光谱分析傅里叶红外光谱对聚合物结构在分子水平上的变化很敏感。为了研究PLA/AgNPs复合材料的微观结构变化，采用了傅里叶红外光谱仪测量了纳米银（图2.3）和PLA/AgNPs复合材料（图2.4）4000cm-1-1000cm-1范围内的红外光
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国食品接触材料新食品安全国家标准[J]. 商贵芹,姜欢,刘桂华,季玮玉. 包装工程. 2017(15)
[2]食品包装的安全性及应注意的问题[J]. 黄鹂,张艳红. 现代食品. 2016(11)
[3]纳米银抗菌性能的研究现状[J]. 梁雪,付元俞,王淑瑶,胡可,刘啸天,刘耀文. 化工新型材料. 2016(02)
[4]聚乳酸（PLA）结晶过程影响因素研究进展[J]. 刘广军. 广州化工. 2016(03)
[5]纳米包装材料对双孢菇细胞壁代谢及品质的影响[J]. 李志啸,杨文建,方东路,裴斐,马宁,方勇,赵立艳,安辛欣,胡秋辉. 食品科学. 2016(06)
[6]食品接触材料中的增塑剂简介[J]. 钟锋,刘浩,代丽宏,李继文,薛宁. 食品安全导刊. 2015(31)
[7]含纳米Ag-TiO2的聚乙烯包装材料对大米储藏品质的影响[J]. 曹崇江,杨文建,宋伟,胡秋辉. 食品科学. 2014(24)
[8]原位本体聚合制备聚甲基丙烯酸甲酯/量子点纳米复合材料及其性能[J]. 张旺喜,张倩,龚兴厚,蒋久信,王小涛,刘嘉宁. 武汉工程大学学报. 2012(06)
[9]纳米包装及急冷处理对绿茶保鲜品质的影响[J]. 林津,曹婵月,杨文建,方勇,马宁,汤晓智,胡秋辉. 食品科学. 2012(06)
[10]聚乳酸的改性研究[J]. 高翠丽,夏延致,纪全,孔庆山,李青杨. 材料导报. 2006(S1)
硕士论文
[1]食品接触涂料用纳米TiO2助剂的迁移研究及制备[D]. 彭晓辉.山东师范大学 2013
本文编号：3378389
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
聚乳酸的结构式
昆明理工大学硕士学位论文212.3结果与讨论2.3.1复合膜的微观截面形态分析图2.1聚乳酸基纳米银复合膜的扫描电镜图谱Figure2.1SEMimagesofPLA/AgNPscompositefilms不同比例PLA/AgNPs复合膜的横截面形貌如图2.1所示。不含纳米银的PLA薄膜显示出光滑、平整的断裂表面。然而，随着纳米银粒子的加入，PLA/AgNPs复合膜的横截面貌变得更加粗糙，Shankar等人[74]也报道了用纳米氧化锌颗粒作为纳米填料时，发现随着氧化锌纳米颗粒含量的增加，聚乳酸/纳米氧化锌复合膜的粗糙度增加。对于PLA/AgNPs-1而言，可以观察到相对平整的面貌，纳米银粒子均匀地分散在PLA基质上；在PLA/AgNPs-3和PLA/AgNPs-5上可以观察到少量凹坑，这可能是因为纳米颗粒没有完全溶解在聚合物溶液中所致的；对于PLA/AgNPs-10而言可以观察到一些小孔和缺陷；部分纳米颗粒可能在纳米银含量高于15wt%的情况下发生团聚现象，这种情况可能是存在过多的纳米银粒子，导致其颗粒不能均匀地分布在PLA基质上。
昆明理工大学硕士学位论文222.3.2复合膜的晶型结构分析用X射线衍射仪研究了不同含量纳米银（0wt%、1wt%、3wt%、5wt%、10wt%、15wt%）的聚乳酸复合膜的晶体结构变化（图2.2）。图2.2聚乳酸基纳米银复合膜的X射线衍射图谱。Figure2.2XRDpatternsofPLA/AgNPscompositefilms.如图2.2所示，图中1wt%、3wt%、5wt%、10wt%、15wt%以及纳米银粉末在2θ=38.1°和44.6°处存在符合纳米银晶体结构的衍射峰。纯聚乳酸膜在2θ=16.5°时的谱带较宽，但是，随着纳米银粒子的加入，峰值变得越发不明显，这是由于纳米银的加入使聚乳酸材料的内部晶体结构出现了变化。研究报道，用于食品包装的PLA是聚（L-乳酸）并且它具有结晶性质，但是，通过添加增塑剂，聚乳酸的链移动性降低，从而导致其结晶度增加[75]。从图2.2还可以看出，具有不同纳米银含量的聚乳酸纳米复合材料具有与聚乳酸相同的XRD曲线，随着纳米银含量的增加，纳米银的特征衍射峰更加明显。2.3.3复合膜的红外光谱分析傅里叶红外光谱对聚合物结构在分子水平上的变化很敏感。为了研究PLA/AgNPs复合材料的微观结构变化，采用了傅里叶红外光谱仪测量了纳米银（图2.3）和PLA/AgNPs复合材料（图2.4）4000cm-1-1000cm-1范围内的红外光
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国食品接触材料新食品安全国家标准[J]. 商贵芹,姜欢,刘桂华,季玮玉. 包装工程. 2017(15)
[2]食品包装的安全性及应注意的问题[J]. 黄鹂,张艳红. 现代食品. 2016(11)
[3]纳米银抗菌性能的研究现状[J]. 梁雪,付元俞,王淑瑶,胡可,刘啸天,刘耀文. 化工新型材料. 2016(02)
[4]聚乳酸（PLA）结晶过程影响因素研究进展[J]. 刘广军. 广州化工. 2016(03)
[5]纳米包装材料对双孢菇细胞壁代谢及品质的影响[J]. 李志啸,杨文建,方东路,裴斐,马宁,方勇,赵立艳,安辛欣,胡秋辉. 食品科学. 2016(06)
[6]食品接触材料中的增塑剂简介[J]. 钟锋,刘浩,代丽宏,李继文,薛宁. 食品安全导刊. 2015(31)
[7]含纳米Ag-TiO2的聚乙烯包装材料对大米储藏品质的影响[J]. 曹崇江,杨文建,宋伟,胡秋辉. 食品科学. 2014(24)
[8]原位本体聚合制备聚甲基丙烯酸甲酯/量子点纳米复合材料及其性能[J]. 张旺喜,张倩,龚兴厚,蒋久信,王小涛,刘嘉宁. 武汉工程大学学报. 2012(06)
[9]纳米包装及急冷处理对绿茶保鲜品质的影响[J]. 林津,曹婵月,杨文建,方勇,马宁,汤晓智,胡秋辉. 食品科学. 2012(06)
[10]聚乳酸的改性研究[J]. 高翠丽,夏延致,纪全,孔庆山,李青杨. 材料导报. 2006(S1)
硕士论文
[1]食品接触涂料用纳米TiO2助剂的迁移研究及制备[D]. 彭晓辉.山东师范大学 2013
本文编号：3378389
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/qgylw/3378389.html
