香草醛/聚乙烯醇/κ-卡拉胶交联薄膜的制备及其性能研究

作者：王秀超; 刘保栋; 张帅; 郭传燕; 郭红革^*

来源：包装工程, 2023, 44(23): 36-43.

DOI：10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.23.005

• 聚乙烯醇
• κ-卡拉胶
• 香草醛
• 交联
• 耐水性

目的 以安全无毒的方式提高聚乙烯醇薄膜的耐水性，用海洋植物来源的κ-卡拉胶材料与聚乙烯醇共混，以部分取代石油基材料成为新的包装材料。方法 以聚乙烯醇为基材，通过共混占聚乙烯醇不同质量分数（2.5%、5%、7.5%、10%、12.5%）的κ-卡拉胶，以确定力学性能最优的共混膜配方。再以最佳共混配方为基础，添加占聚乙烯醇不同质量分数的（12.5%、25%、37.5%）香草醛为交联剂，在pH=2的酸性条件下制备香草醛/聚乙烯醇/κ-卡拉胶交联薄膜。通过傅里叶红外变换光谱、X射线衍射研究薄膜的化学结构，扫描电镜表征薄膜的微观形貌，拉伸强度和断裂伸长率评估薄膜的力学性能，吸湿性测试、水蒸气透过系数以及水接触角表征薄膜的耐水性能、琼脂盘扩散试验表征薄膜的抗菌性能。结果 傅里叶变换红外光谱表明，香草醛的醛基与聚乙烯醇和κ-卡拉胶的醇羟基之间存在羟醛缩合反应，证明发生了交联反应。当聚乙烯醇质量分数为4%、κ-卡拉胶、香草醛分别为的聚乙烯醇质量的7.5%、25%时，共混薄膜的拉伸拉强度达到44.02 MPa；吸湿率（相对湿度为100%）、水蒸气透过系数比纯聚乙烯醇薄膜的分别提升了17.91%、15.18%。抗菌圈实验表明添加香草醛提高了共混薄膜的抗菌性。结论 香草醛的加入改善了聚乙烯醇/κ-卡拉胶共混薄膜的耐水性能、力学性能和抗菌性能，克服了聚乙烯醇薄膜耐水性差的缺点，拓展了其应用范围。

• 单位
  齐鲁工业大学