聚乳酸基納米鋰藻土復(fù)合薄膜的制備與應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2017-06-07 05:10
本文關(guān)鍵詞:聚乳酸基納米鋰藻土復(fù)合薄膜的制備與應(yīng)用,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:聚乳酸(Poly(lactic acid),PLA)是一種可生物降解的高分子材料,它具有良好的生物降解性和生物相容性,而且聚乳酸所表現(xiàn)出來的機(jī)械強(qiáng)度可以與市場上通用的塑料相媲美,因此聚乳酸有望替代傳統(tǒng)的塑料而成為一種通用的、理想的綠色塑料,它在醫(yī)療器材、包裝材料等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用空間,其中在薄膜材料領(lǐng)域表現(xiàn)得尤為突出。然而聚乳酸有較嚴(yán)重的脆性,其薄膜材料的柔韌性低、氣體通透性較差、抗撕裂強(qiáng)度低;并且PLA的熔點(diǎn)為180°C,而通常在進(jìn)行吹塑成膜加工時(shí)的溫度都要超過185-190°C,這就使得聚乳酸在加工過程中容易熱降解,不能夠穩(wěn)定存在,這些缺陷使得聚乳酸薄膜材料及其制品在開發(fā)和應(yīng)用上受到了很大的限制。本論文通過加入其它生物可降解高分子材料和填料,以期達(dá)到增強(qiáng)和改善聚乳酸及其復(fù)合膜的力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性、阻隔性能和抗菌、抗氧化性能,擴(kuò)大聚乳酸及其復(fù)合膜在包裝領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。本文選取聚三亞甲基碳酸酯(Poly(trimethylene carbonate),PTMC)和納米鋰藻土(Laponite)作為聚乳酸填料,通過溶劑澆鑄法制備得到PLA/PTMC/Laponite復(fù)合膜,并對復(fù)合膜的微觀形貌、機(jī)械性能、阻隔性能、熱力學(xué)性能進(jìn)行表征和分析,著重研究鋰藻土的含量(0,1,2和3 wt%)對復(fù)合膜性能和對雙孢蘑菇保鮮性能的影響。研究發(fā)現(xiàn),隨著鋰藻土含量的增加,復(fù)合膜的韌性和水蒸氣透過率顯著增強(qiáng),差式掃描量熱儀(DSC)曲線顯示PLA的結(jié)晶度得到提高,在掃描電鏡下復(fù)合膜斷裂面出現(xiàn)大量微孔。并以PLA/PTMC/Laponite復(fù)合膜和低密度聚乙烯(LDPE)膜為包裝材料,在4±1℃的條件下對雙孢蘑菇進(jìn)行12天的保鮮實(shí)驗(yàn)。每隔三天對蘑菇的失重率、硬度、色澤、總體可接受度等指標(biāo)進(jìn)行測定并測量了包裝內(nèi)O2、CO2氣體含量。結(jié)果表明相同條件下,隨著時(shí)間的推移,PLA/PTMC/Laponite復(fù)合膜能夠有效緩解蘑菇的腐爛,保持蘑菇的色澤和總體可接受度,并且減少了蘑菇變軟,但是沒能有效的減緩蘑菇的重量損失。PLA/PTMC/Laponite復(fù)合膜的氣體透過性比LDPE膜要好,復(fù)合膜包裝內(nèi)的CO2含量顯著低于LDPE膜包裝,而二者O2含量則較為相近,能夠抑制蘑菇的無氧呼吸。在保存12天后,PLA/PTMC/L2和PLA/PTMC/L3復(fù)合膜包裝內(nèi)的蘑菇依然達(dá)到可銷售的程度。結(jié)果表明PLA/PTMC/Laponite復(fù)合膜能夠有效的應(yīng)用在蘑菇保鮮方面。另外以聚乳酸(PLA)和聚三亞甲基碳酸酯(PTMC)為基體,牛至精油(Oregano essential oil)作為添加劑,通過溶劑澆鑄法制備得到PLA/PTMC/OEO活性復(fù)合膜,并對復(fù)合膜的微觀形貌、機(jī)械性能、熱力學(xué)性能、抗菌性能、抗氧化性能進(jìn)行表征,研究牛至精油的含量(0,3,6,9和12 wt%)對復(fù)合膜性能的影響。掃描電鏡(SEM)結(jié)果顯示隨著牛至精油含量的增加,復(fù)合膜的橫截面變得粗糙,差式掃描量熱儀(DSC)曲線表明聚乳酸的結(jié)晶度有所下降,但并不影響復(fù)合膜的熱穩(wěn)定性,水蒸氣透過率(WVP)略微增加。由于OEO具有良好的抗氧化和抗菌性能,其含量的增加使得復(fù)合膜具有顯著的抗菌和抗氧化性能,能夠有效的抑制大腸桿菌和李斯特菌的繁殖,同時(shí)具有高效的自由基清除率。
【關(guān)鍵詞】:聚乳酸 聚三亞甲基碳酸酯 鋰藻土 牛至精油 復(fù)合膜 包裝 保鮮 性能與表征
【學(xué)位授予單位】:云南民族大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TB383.2;TQ323.4
【目錄】:
- 摘要4-6
- Abstract6-11
- 第1章 緒論11-21
- 1.1 前言11-12
- 1.2 聚乳酸的改性12-16
- 1.2.1 聚乳酸的共混改性13-15
- 1.2.2 聚乳酸的化學(xué)改性15-16
- 1.3 聚乳酸基復(fù)合膜16-18
- 1.3.1 無機(jī)填料填充聚乳酸材料16-17
- 1.3.2 有機(jī)填料填充聚乳酸材料17-18
- 1.4 研究目的、意義及主要內(nèi)容18-21
- 1.4.1 研究目的及意義18-19
- 1.4.2 研究的主要內(nèi)容19-21
- 第2章 聚乳酸/聚三亞甲基碳酸酯/鋰藻土復(fù)合膜的制備及性能21-31
- 2.1 材料與設(shè)備22
- 2.1.1 儀器設(shè)備22
- 2.2 試驗(yàn)方法22-24
- 2.2.1 聚乳酸/聚三亞甲基碳酸酯/鋰藻土復(fù)合膜的制備22
- 2.2.2 掃描電子顯微鏡(SEM)22-23
- 2.2.3 差式掃描量熱儀(DSC)23
- 2.2.4 機(jī)械性能測試23
- 2.2.5 水蒸氣透過率(WVP)23-24
- 2.2.6 統(tǒng)計(jì)分析24
- 2.3 結(jié)果與討論24-29
- 2.3.1 掃描電鏡(SEM)分析24-25
- 2.3.2 差式掃描量熱儀(DSC)熱性能分析25-27
- 2.3.3 機(jī)械性能分析27-28
- 2.3.4 阻隔性能分析28-29
- 2.4 本章小結(jié)29-31
- 第3章 聚乳酸/聚三亞甲基碳酸酯/鋰藻土復(fù)合膜對雙孢蘑菇保鮮的研究31-41
- 3.1 材料與設(shè)備31-32
- 3.1.1 實(shí)驗(yàn)材料31
- 3.1.2 主要設(shè)備31-32
- 3.2 實(shí)驗(yàn)方法32-34
- 3.2.1 雙孢蘑菇樣品的處理與包裝32
- 3.2.2 雙孢蘑菇失重率的測定32-33
- 3.2.3 雙孢蘑菇硬度的測定33
- 3.2.4 雙孢蘑菇的感官評價(jià)33-34
- 3.2.5 包裝內(nèi)O2、CO2氣體含量的測定34
- 3.2.6 統(tǒng)計(jì)分析34
- 3.3 結(jié)果與討論34-39
- 3.3.1 雙孢蘑菇的失重率34-35
- 3.3.2 雙胞蘑菇的硬度分析35-36
- 3.3.3 雙孢蘑菇的感官評價(jià)36-37
- 3.3.4 包裝內(nèi)O2、CO2氣體含量的分析37-39
- 3.4 本章小結(jié)39-41
- 第4章 聚乳酸/聚三亞甲基碳酸酯/牛至精油復(fù)合膜的制備與性能41-57
- 4.1 實(shí)驗(yàn)方法41-42
- 4.1.1 實(shí)驗(yàn)材料41-42
- 4.1.2 儀器設(shè)備42
- 4.2 實(shí)驗(yàn)方法42-45
- 4.2.1 聚乳酸/聚三亞甲基碳酸酯/牛至精油復(fù)合膜的制備42
- 4.2.2 掃描電子顯微鏡(SEM)42-43
- 4.2.3 差式掃描量熱儀(DSC)43
- 4.2.4 熱重分析(TGA)43
- 4.2.5 機(jī)械性能測試43
- 4.2.6 水蒸氣透過率(WVP)43-44
- 4.2.7 總酚的測定44
- 4.2.8 自由基清除率的測定44-45
- 4.2.9 抗菌性能45
- 4.2.10 色澤45
- 4.2.11 統(tǒng)計(jì)分析45
- 4.3 結(jié)果與討論45-55
- 4.3.1 掃描電子顯微鏡(SEM)分析45-46
- 4.3.2 差式掃描量熱儀(DSC)分析46-48
- 4.3.3 熱重分析(TGA)48
- 4.3.4 機(jī)械性能48-49
- 4.3.5 阻隔性能分析49-50
- 4.3.6 抗氧化性能分析50-52
- 4.3.7 抗菌性能分析52-54
- 4.3.8 色澤54-55
- 4.4 本章小結(jié)55-57
- 第5章 總結(jié)與展望57-59
- 5.1 全文總結(jié)57-58
- 5.2 未來展望58-59
- 參考文獻(xiàn)59-67
- 在校期間發(fā)表的學(xué)術(shù)成果67-69
- 致謝69
本文關(guān)鍵詞:聚乳酸基納米鋰藻土復(fù)合薄膜的制備與應(yīng)用,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號:428232
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