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木聚糖作为半纤维素的主要种类之一,是一种丰富、可降解的可再生资源。作为极性聚合物的木聚糖能够赋予膜材料对于非极性分子(氧气或香气)良好的阻隔作用。因此木聚糖在包装材料领域的应用研究是木聚糖高值化利用的一个热点研究方向。但是木聚糖由于具有特殊的分子结构和理化特性导致成膜性较差,制备得到的膜材料力学性能和水汽阻隔性能较差。为了提高木聚糖膜材料在食品包装方面应用,本论文通过采用成膜性良好的聚合物聚乙烯醇(PVA)与木聚糖复合成膜,重点研究了几种安全无毒无机添加剂对PVA/木聚糖复合膜性能的影响。1.以山毛榉木聚糖和PVA为原料,以碳酸锆铵(AZC)为无机添加剂,采用流延法制备了一系列AZC添加量不同的PVA/木聚糖复合膜。通过复合膜的性能测试,考察了AZC添加量对PVA/木聚糖复合膜性能的影响。实验结果表明,木聚糖能够提高复合膜的降解性和水汽阻隔性。AZC与PVA和木聚糖显示出良好的相容性,AZC主要起到的增塑作用改善了复合膜的力学性能。当添加15%AZC时,复合膜保持了较好的力学性能,强度和伸长率分别为22.10 MPa和218.12%。另外,AZC的加入还在一定程度上提升了复合膜的阻水性和热稳定性。2.为了提高PVA/木聚糖复合膜的强度,同时赋予复合膜在紫外屏蔽方面的特性,将纳米TiO2作为添加剂,重点考察了纳米Ti O2分散体系及添加量对PVA/木聚糖复合膜性能的影响。通过纳米粒子分散性能测试表明,在超声和搅拌下,改性的TiO2-KH550纳米粒子在0.04%的六偏磷酸钠(SHMP)溶液中具有良好分散效果。复合膜的性能测试则表明,纳米Ti O2能够改善复合膜的强度、水汽和氧气阻隔性能。当TiO2-KH550浓度为1.5%时,复合膜具有最大的拉伸强度(27.3 MPa)以及最小的水蒸气透过率(2.75×10-11 g·m-1·s-1·Pa-1)和氧气透过率(4.013 cm3·m-2·24h-1·0.1MPa-1)。其强度比纯PVA/木聚糖复合膜提高了70%,水蒸汽和氧气的透过率则分别降低了31%和41%。TiO2-KH550添加量为1.52.5%的复合膜在400 nm以下波段,紫外线透过率几乎为0,表明该复合膜具有较好的紫外屏蔽性能。3.以纳米ZnO和纳米SiO2为添加剂,采用流延法制备了一系列纳米粒子添加浓度不同的PVA/木聚糖复合膜。通过对复合膜性能的测试结果表明,纳米ZnO和纳米SiO2的加入可以有效提高复合膜的强度、水蒸汽和氧气阻隔性能及表面疏水性能。当纳米ZnO和纳米SiO2添加量为3%时,复合膜的强度(20.4和22.5 MPa)分别可以达到最大值,而水蒸气透过率(3.14和3.03×10-11 g·m-1·s-1·Pa-1)和氧气透过率(5.280和5.003cm3·m-2·24h-1·0.1MPa-1)分别达到最小。此外,当纳米ZnO和纳米SiO2添加量分别为3%和4%时,复合膜接触角分别达到101o和78o。添加了纳米ZnO的复合膜还显示出较好的紫外线屏蔽性,添加纳米SiO2的复合膜则保持了与纯PVA/木聚糖复合膜相近的透光度。4.为了提高添加了纳米TiO2的PVA/木聚糖复合膜的水汽阻隔性能,采用交联法和乳化法,以三偏磷酸钠(STMP)为交联剂,以硬脂酸(SA)为乳化脂质分别制备了交联膜和乳化膜。当STMP添加量为10%或SA含量为6%时,交联膜和乳化膜的水汽阻隔性能都有所改善,水蒸气透过率分别为2.88×10-11 g·m-1·s-1·Pa-1和2.06×10-11g·m-1·s-1·Pa-1。