菠萝叶纤维抗菌复合膜工艺研究.docx

菠萝叶纤维抗菌复合膜工艺研究
1.研究背景
复合膜是一种复合材料，它通过将两种或两种以上的不同材料层状结合到一起形成的有机整体，往往具有优异的物理、化学性能。作为最常见的一种复合膜材料，聚乳酸（PLA）复合膜一直受到广泛关注。然而，PLA薄膜通常在高温下制备，而且PLA膜的机械性能也有待提高。
菠萝叶综合利用技术已被证明是一种可行的生态友好型技术。菠萝叶包含大量纤维素，纤维素的主要成分是C6H10O5，其中的碳是最常见的生物元素，其含量为50%以上。此外，菠萝叶纤维素中还含有有机酸、鞣质、黄酮、树脂等物质。这些化合物的存在为菠萝叶纤维的利用提供了广泛的可能性。
2.研究内容
本次研究旨在开发新的PLA复合膜，将菠萝叶纤维和一些天然植物提取物与PLA混合制成。所得复合膜能够提高PLA复合物的机械性能和附加功能，例如抗菌性和生物降解性等。
2.1菠萝叶纤维的提取和制备
菠萝叶纤维的提取和制备分为三个步骤：
1.切碎：对未干燥的菠萝叶进行切碎。
2.除去杂质：在切碎的菠萝叶中加入冷水，混合后用筛子过滤掉杂质和污染物。
3.干燥：将纯净的菠萝叶纤维平铺在干净的表面上，然后用太阳晒干或在低温下烘干。
2.2复合膜的制备
复合膜制备的基本步骤为，将PLA、菠萝叶纤维和一些天然植物提取物混合，然后通过溶液浇铸和热压成型。实验过程中分别采用单一成分薄膜和复合膜的制备方法，比较两种不同薄膜在物理和化学方面的差异。
2.3复合膜的表征与分析
我们采用原子力显微镜（AFM）、差示扫描量热法（DSC）和扫描电子显微镜（SEM）等方法来对复合膜的微观性质及物理化学性质进行表征和分析。同时，通过内部反向微生物测试（ASTMG22），评估复合膜的抗菌能力。
3.结果与分析
3.1菠萝叶纤维抗菌复合膜的性质表征
通过AFM和SEM观察，得到了复合膜的成分分布和表面形貌。SEM图像显示，菠萝叶纤维与PLA成分之间存在良好的结合。AFM结果表明，菠萝叶纤维和PLA成分在复合膜中的颗粒尺寸比单一成分膜要小。DSC的热重量分析结果显示，复合膜的热稳定性比单一成分薄膜高。
3.2复合膜的抗菌性能测试
通过内部反向微生物测试（ASTMG22），评估了复合膜的抗菌性。作为对比，我们也测试了单一成分薄膜的抗菌性能。实验结果表明，复合膜具有较强的抗菌能力，而单一成分膜则没有明显的抗菌作用。
4.结论
通过本次研究，我们成功地制备出了一种新型的菠萝叶纤维抗菌复合膜。实验结果表明，这种复合膜具有优良的机械性能、良好的热稳定性和出色的抗菌性能。这种复合膜的制备方法简单，成本低廉，可以作为一种替代传统复合膜的新型材料。此外，我们还发现，菠萝叶纤维在PLA复合膜中的应用与提取，为减少菠萝废弃物而做出了一步贡献。未来，进一步研究将继续探索改进菠萝叶纤维计量和加工，以达到更高品质和更广泛的应用。