【摘 要】
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随着社会经济发展和生活水平提高,人类对食品包装材料的要求越来越高,一些具有较好力学、阻隔和抗菌等性能的可生物降解包装材料得到大力推广和发展。植物纤维素作为一种可持续发展和可生物降解材料,是石油资源的有效替代品,其中蔗渣纤维素来自经济作物甘蔗榨糖后的废弃物——蔗渣。但蔗渣纤维素本身存在吸湿、脆性大和功能性差的局限性,阻碍了其在食品包装材料中的应用和发展。本文以蔗渣纤维素作为膜的基材,针对蔗渣纤维素存
【基金项目】
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国家自然科学基金资助项目（22068006、21306027）; 广西石化资源加工及过程强化技术重点实验室主任课题基金
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随着社会经济发展和生活水平提高,人类对食品包装材料的要求越来越高,一些具有较好力学、阻隔和抗菌等性能的可生物降解包装材料得到大力推广和发展。植物纤维素作为一种可持续发展和可生物降解材料,是石油资源的有效替代品,其中蔗渣纤维素来自经济作物甘蔗榨糖后的废弃物——蔗渣。但蔗渣纤维素本身存在吸湿、脆性大和功能性差的局限性,阻碍了其在食品包装材料中的应用和发展。本文以蔗渣纤维素作为膜的基材,针对蔗渣纤维素存在的缺陷,对蔗渣纤维素进行改性,以增强蔗渣纤维素膜的各项性能,提高其在食品包装领域的适用性。同时对不同复合膜的化学结构和性能进行研究,深入探讨了增强机理,并对蔗渣纤维素膜在食品包装材料的发展前景进行展望。论文的主要研究内容如下:（1）针对蔗渣纤维素膜力学性能差的问题,添加交联剂环氧氯丙烷,以增强纤维素膜的力学性能。通过单因素法确定交联膜的最佳合成工艺条件,制备蔗渣纤维素交联膜。交联剂的引入使蔗渣纤维素膜的力学性能显著增强,膜中纤维素结构晶型和结晶度发生改变。（2）为提高蔗渣纤维素交联膜包装适用性,将聚乙烯醇（PVA）引入作为复合膜阻隔性能的增强剂,成功制备出具有优良阻隔性能的蔗渣纤维素/PVA复合膜,同时将复合膜进行热压提高复合膜的耐水性。结果显示PVA成功引进复合膜中,且热压后的复合膜形成醚键,结晶度增大。同时,复合膜的热稳定性和力学性能增强,热压后的复合膜在高湿度下也具备较好的力学性能。而且,热压后的复合膜水接触角增加,水蒸气阻隔性能和氧气阻隔性能均得到增强,氧气透过率值与蔗渣纤维素交联膜相比降低了6倍,对水的敏感性降低。（3）针对蔗渣纤维素交联膜功能化不足的问题,将PHGH作为抗菌剂引入蔗渣纤维素交联膜中,成功制备出具有抗菌性能的蔗渣纤维素/PHGH复合膜。因为PHGH的引入,复合膜的力学性能进一步提高,拉伸强度达到60.88MPa,断裂伸长率为23.15%,相比原蔗渣纤维素交联膜提高了约30.08%和8.26倍。当PHGH初始浓度为3wt%时,复合膜对大肠杆菌、金色葡萄球菌和白念球珠菌的抑菌率均达到95%以上,此外,降解实验结果表明,经过3周后,复合膜具有良好的降解性能（降解率28.34%）,与蔗渣纤维素膜的降解率相比,减少7个百分点。
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