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随着我国塑料产品的大量使用,废旧塑料的处理急需解决。“白色污染”已经成为环境可持续发展的一大阻碍。可降解材料已是目前的研究热点。本课题首先探讨了PVA薄膜的吸湿机理。从多种吸湿机理模型出发,寻求适合PVA的吸湿机理模型。综合得出的结果是膨胀机理和吸湿动力学比较适合PVA的吸湿过程。本课题的实验部分是以聚乙烯醇(PVA)、甲基纤维素(MC)、甘油、戊二醛、壳聚糖等为原材料,制备吸湿薄膜并进行薄膜性能以及包装性能测试。实验结果如下:PVA和MC的相容性具有一定的局限性。同时薄膜的性能不是很好,亲水性仍然很强。交联反应能够降低薄膜的吸湿性能。均匀设计法优化制备PVA/MC薄膜的方法是以PVA与MC体积比、交联剂戊二醛、催化剂盐酸和甘油含量为设计因素,吸湿率作为指标的的四因素七水平均匀设计实验。实验结果表明:模拟的回归方程是y=11.227x1+407.762x2+0.52x3-923.041x4-65.166,综合分析得出最佳方案是PVA与MC溶液体积比为2:1(其中PVA溶液的浓度为10g/100mL,甲基纤维素溶液的浓度为2g/100mL),甘油含量为0.11%,pH为3.06,交联剂浓度为2.26×10-4mol/L。实验验证得知此结果符合回归方程模型,此条件下制得的薄膜吸湿率为2.68,抗张强度为42.17MPa,伸长率为48.2%。由于交联改性方法的缺点是戊二醛迁移不适合用于食品包装。故采用物理方法制备薄膜。首先采用1%的壳聚糖/醋酸溶液对PVA/MC薄膜进行表面修饰后再进行性能测试。此方法制得的薄膜的吸湿率最小。薄膜的抗张强度随着甘油含量的增大而降低;伸长率随着甘油含量的增大而增大。但是当甘油含量≥0.2%时薄膜出现渗析现象。PVA/MC薄膜的透湿性随着甘油含量的增大而增大;其透氧气性随着甘油含量的增大而降低。PVA/MC薄膜的制备方案为PVA含量为10g/100mL,MC含量为2g/100mL,甘油含量为0.16%。将增塑改性制得的PVA胶液作为吸湿层涂布在PET/PET和尼龙/PET的表面制备单面吸水薄膜和双面吸水薄膜,然后经薄膜表面修饰后进行薄膜性能的测试。实验结果表明:单面吸水薄膜的抗张强度优于双面吸水的抗张强度。薄膜的透光性能较好,而雾度则在涂膜作用后显著增加,双面吸水薄膜变化最明显。单双面吸水薄膜的热封温度比较高,吸水薄膜热封后强度从大到小依次为:单面吸水>PET/PE>双面吸水>尼龙/PE。PET/PE单面吸水薄膜的O2透过系数最大,而尼龙/PE薄膜双面吸水薄膜的O2透过系数最小。PET/PE和尼龙/PE薄膜双面吸水薄膜的CO2的透过系数非常接近。尼龙/PE和尼龙/PE双面吸水薄膜N2的透过系数非常接近。双面吸水薄膜的阻湿性最强。从以上制得的PVA或PVA基薄膜中选择PVA/MC薄膜以及PET/PE涂膜复合材料为代表讨论薄膜的吸湿随时间变化情况并验证动力学解释薄膜对水蒸气的吸湿机理研究。综合薄膜的吸湿率得出薄膜的平衡吸湿率:PVA/MC薄膜的平衡吸湿率为1.979;PET/PE/PVA/MC薄膜的平衡吸湿率为1.637;PVA/MC、PET/PE/PVA/MC薄膜的平衡吸湿率为2.076。吸附动力学实验表明其吸湿行为主要遵循Freundlich准二级动力学模型。将制备的复合薄膜应用于食品包装,选用圣女果作为代表进行实验。实验结果表明:室温下圣女果的失重率、糖度和硬度与是否使用薄膜以及和薄膜的类型有着密切的联系。经过薄膜包装处理的圣女果失重率远远低于未包装的空白组,且吸水薄膜组的糖度和硬度保持效果明显优于对照组。PVA/MC涂膜双面吸水包装袋的酸度保持效果较其它几组薄膜稍好。