开发可持续和活跃的食品包装材料,由奇托,聚乙烯醇和奎思组成的功能化层状粘土
Chengyu Wang1, Long Mao1,2, Bowen Zheng2
1Key Laboratory of Advanced Packaging Materials and Technology of Hunan Province, Hunan University of Technology, Zhuzhou 412007, China.
Polymers
|March 28, 2024
概括
可生物降解的奇托桑/聚乙烯醇薄膜与素功能化层状粘土纳米板 (QUE-LDHs) 提供增强的抗菌,抗氧化和紫外线屏障特性. 这些环保活性薄膜显示出更好的机械强度和可持续包装应用的潜力.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物科学 聚合物科学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 传统的塑料包装具有不良的可降解性和有限的活性功能.
- 包装行业需要可持续和功能性的替代品.
- 酸盐 (CS) 和聚乙醇 (PVA) 是可生物降解的聚合物,有可能用于薄膜应用.
研究的目的:
- 开发具有增强性能的新型生物降解纳米复合材料活性薄膜.
- 研究素功能化层状粘土纳米板 (QUE-LDHs) 对CS/PVA薄膜的影响.
- 评估开发的薄膜的抗菌,抗氧化,紫外线屏障和机械性能.
主要方法:
- 通过将奎尔和铜离子沉积在层叠的双氧化物 (LDH) 纳米片上来制备QUE-LDH.
- 使用结合QUE-LDHs的溶液造方法制造CS/PVA纳米复合材料活性薄膜.
- 使用红外光谱学,热分析,抗拉性测试以及对紫外线屏障,抗菌和抗氧化活性的评估来描述薄膜的特性.
主要成果:
- 观察到QUE-LDHs与CS/PVA矩阵之间的强烈界面相互作用,增强了热稳定性.
- 活性膜表现出优异的紫外线屏障 (100.0%在280nm),抗菌 (95.5%对大肠杆菌) 和抗氧化剂 (58.9%通过DPPH方法) 活动.
- 加入3重%的QUE-LDHs显著增加了拉伸强度40.9%,达到58.9MPa,同时保持了可见光的透明度.
结论:
- 用QUE-LDH增强的CS/PVA纳米复合材料活性薄膜表现出优越的功能性质和机械强度.
- 开发的薄膜为传统包装材料提供了一个有希望的环保替代品.
- QUE-LDH有效地提高生物降解CS/PVA薄膜的性能,用于活性包装应用.
