分散剂对纳米材料改性后的大豆蛋白聚乙烯醇复合薄膜性能影响的研究

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1、. . . . 编号NO： 农业大学毕业论文 论文题目分散剂对纳米材料改性后的大豆蛋白/聚乙烯醇复合薄膜性能影响的研究学生 申利发 学 号 01 成绩学 院 食品科技学院 专业班级 包装工程0702班 指导教师_志周_ 指导教师职称 副教授 材料目录：1、任务书 （ 1 ）份2、开题报告 （ 1 ）份3、文献综述 （ 1 ）份4、翻译文章与外文原文 （ 1 ）份5、开题报告记录表 （ 1 ）份6、阶段检查表 （ 1 ）份7、指导教师评阅书 （ 1 ）份8、专家评阅书 （ 1 ）份9、答辩评分表 （ 1 ）份10、答辩记录表 （ 1 ）份11、论文正文 （ 1 ）份12、其它材料：农业大学食品科

2、技学院毕业论文任务书学 院： 食品科技学院 教师： 志周 职 称： 副教授 二O一一 年 三 月 九 日专业名称包装工程0702班论文题目分散剂对纳米材料改性后的大豆蛋白/聚乙烯醇复合薄膜性能影响的研究题目来源老师指定目的意义：地球上现存矿物质、石油和天然气等资源的储量有限，在未来的几百年将有被耗尽的困境。以石油和天然气等为原料的塑料等造成“白色污染”的危害性和严重性已为世人认识，因此材料无公害化方向是发展所趋，为解决原料短缺和环境问题，人们逐渐把眼光转向可再生资源上的研究和应用上。据统计当今世界大豆年产量约为1.6亿吨，大豆作为粮油作物其分布面广、产量高，是人类不可缺少的重要资源之一。正因为

3、有如此丰富的来源，而且价格相对低廉；它不仅是重要的食品原料，也在非食品领域有广泛的应用。大豆蛋白是大豆榨油后的豆粕俗称豆饼中的重要物质，大豆蛋白质有着较复杂的结构和特殊的氨酸含量。大豆蛋白生物可降解，而且是可再生资源。对大豆蛋白的研究也由来已久，特别是随着大豆蛋白纤维、大豆蛋白塑料的开发，人们对大豆蛋白的改性与材料化应用研究增多。大豆蛋白是少数几类可以通过小分子增塑剂热成型的天然高分子，但是在加工成型过程中以与成型的大豆蛋白塑料存在耐水性能差、流变性能差、刚性强等不足，同时由于石油基塑料的价格优势而使其发展受到限制。对大豆蛋白产品的应用最早始于1940年，目前主要在环境友好材料与粘合剂等方面得

4、到快速发展。然而，制备大豆蛋白塑料需要多元醇或水作增塑剂以改善其脆性与加工性能，结果使得其强度剧烈降低。最近，通过纳米复合改性解决大豆蛋白塑料因增塑后强度降低的不足并提高其耐水性，是发展大豆蛋白塑料的热点。PVA是一种性能优良、用途广泛的水溶性聚合物。由于它制备的薄膜具有优异的阻氧性、阻油性、耐磨性、抗撕裂性、透明性、抗静电性、印刷性、耐化学腐蚀性和溶剂选择性等，并在一定条件下具有水溶性和可生物降解性。两者共混是制备兼具良好使用性能与可生物降解的材料的有效途径之一。由于大豆蛋白本身结构的原因，所制得的产品存在着力学强度低、耐水性不好和湿强度差等缺点，因而限制了其广泛应用。纳米材料粒径1100之

5、间，具有表面效应、体积效应和量子尺寸效应等特点，其魅力突出体现在传统产品的改性上，这种改性成本低，但产品性能却能大幅度提高，极具市场活力。由于影响纳米改性大豆蛋白聚乙烯醇复合薄膜性能的因素众多，因此为提高其性能，需对个因素进行单因素实验，本课题就单独研究分散剂对纳米改性大豆蛋白聚乙烯醇复合薄膜性能的影响。实践的可行性：本试验已具备ZH4型纸与纸板厚度测定仪、JJ1精密增力电动搅拌器、GZX9140MBE数显鼓风干燥箱、WFJ22000型可见分光光度计、ALC210.4电子天平、托盘天平、ZL300A纸与纸板抗试验机、HH2数显恒温水浴锅、SHD型循环水式多用真空泵、恒温恒湿干燥器等试验器材，实

6、验条件已具备，因此以丰富的大豆蛋白和PVA为主要原料，找出成膜条件，加上不同的纳米材料与其浓度，分散剂和调膜液pH值，进而生产大豆蛋白PVA复合薄膜具有一定的可行性。预期结果：不同的分散剂对纳米材料改性后的大豆蛋白/聚乙烯醇复合薄膜的抗拉强度、伸长率、透光率、阻水率等的影响各有不同，通过比较找出最适合的分散剂，然后再确定分散剂的最佳浓度。可能存在的问题：由于本试验交联温度不易控制，交联时间、抽滤状态可能存在差异，以与烘干温度时间和恒温恒湿干燥器的条件不同，可能因此而造成膜性能的不同，影响成膜性质。进度安排：3.2-3.9 查阅资料确定论文题目，撰写开题报告，指导教师下达任务书；3.10-3.1

7、6 上网查阅资料，参看中英文文献，准备试验用的材料，仪器，着手做试验，并通过前期试验摸索确定试验方法和过程；3.17-5.10 初步完成分散剂对成膜特性的影响的实验，统计数据并确定最佳分散剂与其用量；5.10-5.25 系统进行试验统计，整理数据，并进行处理，做试验报告；5.25-5.31 撰写并在老师的指导下修改毕业论文，上交指导教师准备答辩；6.1-6.5： 毕业论文答辩。专家意见：该论文目的明确，可行性分析透彻，进度安排合理，同意立题。专家签字：年 月 日学院意见:院长： 年 月 日 食品科技学院 学院 包装工程0702班 专业 申利发 学生：现把 2010-2011 学年，第 二 学期

8、的毕业论文安排下达给你，你本学期承担的毕业论文任务如下：1、依据本任务书中论文题目、目的意义、可行性分析的容完成开题报告。2、按照开题报告的要求按期完成毕业论文各项工作的实施。3、完成毕业论文的撰写。4、完成毕业论文的答辩。请按相关要求完成毕业论文任务。教师签字： 年 月 日农业大学毕业论文开题报告题 目：分散剂对纳米材料改性后的大豆蛋白/聚乙烯醇复合薄膜性能影响的研究 学 院：食品科技学院 学生： 申利发 专 业： 包装工程0702班 班级学号： 1 指导教师： 志周 指导教师职称： 副教授 二O一一 年 三 月 十六 日学生申利发专业班级包装工程学 号01指导教师志周职 称副教授所在学院食

9、品科技学院论文名称分散剂对纳米材料改性后的大豆蛋白/聚乙烯醇复合薄膜性能影响的研究选题依据：随着现代化工业技术的飞速发展，环境污染问题越来越引起人们的重视。目前大多数包装材料所采用的原材料都是石化高聚物，它凭借生产成本低、产品的性能好等优点得到了广泛应用。但它的原材料不可再生，包装材料使用完废弃后，不能在环境中迅速有效地降解，我们称之为“白色污染”。若不采取特别措施，能在环境中存留很长时间不被消纳，对生态环境造成巨大的压力。包装废弃物对城市环境造成的威胁越来越严重。由于塑料废弃物的严重污染口益威胁人类赖以生存的环境，研究“绿色高分子”逐渐受到重视。淀粉是自然界丰富的可再生资源，它无毒无害，可完

10、全生物降解，因此其开发应用是全生物降解材料领域研究的热点之一。当今流行的绿色包装概念就是针对解决这一问题而提出的，其实只是要求包装材料在使用后一定时间迅速讲解，回归自然。它是顺应人们对食品包装的方便化和无公害化而迅速发展起来的新型食品包装，它既能对食品起保护作用，又能防止因抛弃包装袋而形成的环境污染。大豆蛋白是少数几类可以通过小分子增塑剂热成型的天然高分子，但是在加工成型过程中以与成型的大豆蛋白塑料存在耐水性能差、流变性能差、刚性强等不足，同时由于石油基塑料的价格优势而使其发展受到限制。对大豆蛋白产品的应用最早始于1940年，目前主要在环境友好材料与粘合剂等方面得到快速发展。然而，制备大豆蛋白

11、塑料需要多元醇或水作增塑剂以改善其脆性与加工性能，结果使得其强度剧烈降低。最近，通过纳米复合改性解决大豆蛋白塑料因增塑后强度降低的不足并提高其耐水性，是发展大豆蛋白塑料的热点。PVA是一种性能优良、用途广泛的水溶性聚合物。由于它制备的薄膜具有优异的阻氧性、阻油性、耐磨性、抗撕裂性、透明性、抗静电性、印刷性、耐化学腐蚀性和溶剂选择性等，并在一定条件下具有水溶性和可生物降解性。两者共混是制备兼具良好使用性能与可生物降解的材料的有效途径之一。聚乙烯醇(PVA)是一种可完全生物降解的合成高分子材料，大豆蛋白是在各种环境中都具备完全生物降解能力的天然高分子材料。PVA/大豆蛋白共混塑料克服了淀粉填充聚烯

12、烃塑料降解不完全的弱点，是真正意义上“绿色”环保型的完全生物降解塑料。为了改善薄膜性能，本课题选取分散剂为因素，研究分散剂与其浓度对薄膜性能的影响。研究方法、容：本实验通过文献材料和试验确定最佳分散剂，然后再确定分散剂的浓度。试验主要分为两步：一确定最佳分散剂； 对分散剂进行单因素实验，通过加入不同的分散剂制出薄膜，然后性能测试，数据统计与数据处理，从吐温80，聚乙二醇，聚丙烯酰胺，六偏磷酸钠，四种分散剂中，找出最佳分散剂。二确定最佳分散剂使用的量；对第一步中找出的分散剂的浓度进行进行单因素实验，制定一系列浓度梯度，成膜后进行性能测试，数据统计与数据处理，找出最佳的浓度。进度安排：3.2-3.

13、9 查阅资料确定论文题目，撰写开题报告，指导教师下达任务书；3.10-3.16 上网查阅资料，参看中英文文献，准备试验用材料，仪器，着手做试验，并通过前期试验摸索确定试验方法和过程；3.17-5.10 初步完成分散剂对成膜特性的影响的实验，统计数据并确定最佳试剂用量与配比方案；5.10-5.25 系统进行试验统计，整理数据，并进行处理，做试验报告；5.25-5.31 撰写并在老师的指导下修改毕业论文，上交指导教师准备答辩；6.1-6.5： 毕业论文答辩。指导教师意见：指导教师：年 月 日文献综述纳米SiO2改性淀粉基生物降解塑料的研究发展塑料是人类在20世纪创造的一个奇迹。它的应用已经渗透到国民经济各个领域，与人们的生活息息相关。然而，塑料的广泛使用所带来的负面效应白色污染也与日俱增1。这一问题己经引起了国际社会的广泛关注和高度重视。另外，石油资源日趋枯竭，这将严重地制约高分子材料工业的发展2。淀粉基新型环保材料的开发和利用为彻底根治“白色污染”这一人类环保的“癌症”开辟了一条行之有效的新途径。但是，由于淀粉是一种强极性的结晶性物质，一般条件下热塑性差，难以加工成型，且所制得的产品