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香草醛/聚乙烯醇/κ-卡拉胶交联薄膜的制备及其性能研究

Preparation and Properties of Vanillin/Poly(Vinyl Alcohol)/κ-carrageenan Cross-linked Films

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目的 以安全无毒的方式提高聚乙烯醇薄膜的耐水性,用海洋植物来源的 κ-卡拉胶材料与聚乙烯醇共混,以部分取代石油基材料成为新的包装材料.方法 以聚乙烯醇为基材,通过共混占聚乙烯醇不同质量分数(2.5％、5％、7.5％、10％、12.5％)的κ-卡拉胶,以确定力学性能最优的共混膜配方.再以最佳共混配方为基础,添加占聚乙烯醇不同质量分数的(12.5％、25％、37.5％)香草醛为交联剂,在pH=2的酸性条件下制备香草醛/聚乙烯醇/κ-卡拉胶交联薄膜.通过傅里叶红外变换光谱、X射线衍射研究薄膜的化学结构,扫描电镜表征薄膜的微观形貌,拉伸强度和断裂伸长率评估薄膜的力学性能,吸湿性测试、水蒸气透过系数以及水接触角表征薄膜的耐水性能、琼脂盘扩散试验表征薄膜的抗菌性能.结果 傅里叶变换红外光谱表明,香草醛的醛基与聚乙烯醇和 κ-卡拉胶的醇羟基之间存在羟醛缩合反应,证明发生了交联反应.当聚乙烯醇质量分数为4％、κ-卡拉胶、香草醛分别为的聚乙烯醇质量的7.5％、25％时,共混薄膜的拉伸拉强度达到44.02 MPa;吸湿率(相对湿度为100％)、水蒸气透过系数比纯聚乙烯醇薄膜的分别提升了17.91％、15.18％.抗菌圈实验表明添加香草醛提高了共混薄膜的抗菌性.结论 香草醛的加入改善了聚乙烯醇/κ-卡拉胶共混薄膜的耐水性能、力学性能和抗菌性能,克服了聚乙烯醇薄膜耐水性差的缺点,拓展了其应用范围.

polyvinyl alcoholκ-carrageenanvanillincross-linkingwater resistance

王秀超、刘保栋、张帅、郭传燕、郭红革

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齐鲁工业大学 轻工学部,济南 250353

聚乙烯醇 κ-卡拉胶 香草醛 交联 耐水性

齐鲁工业大学(山东省科学院)国际合作研究专项基金

QLUTGJHZ2018028

2023

10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.23.005

包装工程
中国兵器工业第五九研究所

包装工程

北大核心
影响因子：1.097
ISSN：1001-3563
年,卷(期)：2023.44(23)
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