高压均质工艺对菠萝叶纤维膜结构性能的影响

[目的]采用高压均质工艺将菠萝叶纤维制成结构可调控的纤维膜,以促进其在工业、食品等领域的应用.[方法]以菠萝叶纤维为研究对象,采用乳化剪切工艺使其在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯化物([Bmim]Cl)中充分溶解,同时采用高压均质工艺对菠萝叶纤维膜进行结构调控研究,考察其对纤维膜结构和性能的影响.[结果]通过改变高压均质压力大小和次数,能提高菠萝叶纤维/离子液混合液的分散均匀程度,制得的纤维膜结构更致密,纤维膜的孔隙越小,力学性能和透氧透水性能优异.红外光谱和XRD分析结果证实,高压均质不会破坏菠萝叶纤维本身的结构.因此,高压均质技术可实现对菠萝叶纤维膜的结构调控,并确定最佳的工艺参数为高压均质处理压力80 MPa、处理次数15次.试验中菠萝叶纤维膜拉伸强度为18.39 MPa,且具有良好的水蒸气透过性和氧气透过性,远超过市售PE膜.[结论]采用高压均质工艺配合乳化剪切工艺将菠萝叶纤维/离子液体进一步均相化,能够制备出机械性能优异且透氧透水性能良好的菠萝叶纤维膜,可实现对膜结构的调控,该纤维膜可广泛应用于食品保鲜领域.