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聚(3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸共聚酯)复合膜的制备及其性能

2021-01-05余厚咏李营战姚菊明金万慧

纺织学报 2020年9期

唐 峰, 余厚咏, 周 颖, 李营战, 姚菊明, 王 闯, 金万慧

(1. 浙江理工大学 材料科学与工程学院, 浙江 杭州 310018; 2. 浙江理工大学 纺织科学与工程学院(国际丝绸学院), 浙江 杭州 310018; 3. 湖北省纤维检验局, 湖北 武汉 430000)

随着塑料包装材料的广泛使用,截至2018年底,全球塑料产量接近3.6亿t[1]。传统塑料来源于石油化工,在使用过程中不可降解,给环境带来极其严重的压力[2-3],因此,开发可生物降解的塑料迫在眉睫。聚(3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸共聚酯)(PHBV)是一种常见的生物塑料,可经由微生物[4-5]从农作物中含有的淀粉发酵而来,不仅拥有良好的生物可降解性以及优异的生物相容性,还拥有优良的机械加工性能以及物理性能[6],然而由于PHBV的结晶度低、力学性能差、抗菌性差以及水蒸气透过率低等缺点[7-8],极大地限制了其在食品包装领域的应用。

为提高PHBV的物化性能,通常采用有机或无机填料对PHBV进行增强,单独的纤维素纳米纤丝(CNF)[9-11]虽然可提升PHBV的结晶性能和力学性能,但无法提升PHBV在高阻隔抗菌保鲜领域的应用能力。张效林等[12]利用废纸纤维/微晶纤维素对PHBV进行增强,只是提高了PHBV的力学性能。为此,本文提出以CNF为模板利用原位还原法制备CNF-Ag杂化材料,再与PHBV复合,通过对CNF-Ag杂化材料表面极性基团的调控,提升PHBV的结晶、物理性能的同时,赋予PHBV优异的抗菌性能。

1 实验部分

1.1 材料与仪器

材料:商用PHBV,数均分子量为5.90×104,宁波天安生物材料有限公司;商用微晶纤维素(MCC,直径为25~30 μm)、盐酸(分析纯)、氨水(分析纯),国药集团化学试剂有限公司;……

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