纳米纤维素/AESO聚合体系的制备及改善纸张水蒸气阻隔性能的研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21706041
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    22.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0816.资源、环境与生态化工
  • 结题年份:
    2020
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

Cellulosic fibers based paper products are widely used in packaging industry as biodegradable materials. However, the hydrophilic nature and porous structures make paper a poor barrier for water vapor, which limits the use of paper in food and pharmaceutical packaging for high barrier application. Conventional approaches for improving the water vapor barrier property of paper are facing significant challenges due to sophisticated processing and recycling problems. It is necessary to develop a new kind of paper packaging material which possesses an improved water vapor barrier property in an environmentally friendly way.. Nanocellulose/AESO polymeric system including biodegradable nanocellulose and acrylated epoxidized soybean oil (AESO) is proposed to be prepared and applied in the surface treatment of paper to enhance paper water vapor barrier property. The processing techniques, key influences, as well as structural characteristic will be discussed to verify the successful preparation of nanocellulose/AESO polymeric system. Water vapor barrier performance of paper after nanocellulose/AESO polymeric system treatment is to be evaluated through water vapor transmission rate (WVTR) and hydrophilic investigation. Fluorescence-labeled nanocellulose will be used in characterizing the spreading and penetration of the polymeric system on the surface and inside of the treated paper to clarify the mechanisms for the barrier effects of nanocellulose/AESO polymeric system treated paper against water vapor. The project will provide theoretical fundamentals and technique for the development of paper as high barrier packaging materials.
由纤维素纤维为原材料抄造而成的纸张是一种被广泛使用的可降解包装材料,然而纸张自身亲水性、多孔性等因素导致其对水蒸气的阻隔性能较差,难以满足食品药品包装中高阻隔性的需求。改善纸张水蒸气阻隔性能的传统处理方法存在工艺复杂、难回收降解等局限性。因此,发展新型环保、并有效改善纸张水蒸气阻隔性能的包装材料十分必要。. 本研究拟以可降解纳米纤维素和环氧大豆油AESO为主要材料,制备纳米纤维素/AESO聚合体系并将其作用于纸张表面。通过方法工艺、影响因素、结构特征等研究,获得稳定的纳米纤维素/AESO聚合体系。该体系作用于纸张表面后,通过对纸张亲水性能、水蒸气透过率(WVTR)等的研究,验证其对纸张水蒸气阻隔性能的改善。利用荧光标记纳米纤维素示踪其在纸张表面的铺展以及内部渗透路径,阐明纳米纤维素/AESO聚合体系抵抗纸张水蒸气渗透的阻隔机制。为拓展纸张在高阻隔包装材料方向的发展提供理论与技术支持。

结项摘要

本项目以纳米纤维素和环氧大豆油AESO为主要材料,制备纳米纤维素/AESO聚合体系并将其作用于纸张表面,以期为改善纸张水蒸气阻隔性能提供一种环保有效的新方法。项目基于Pickering乳化技术,研究了氨基硅烷改性对纳米纤维素表面/界面润湿性能的影响,通过优化乳化工艺中纳米纤维素用量、油水比等参数,并结合乳液结构特征和流变行为分析,获得了相对稳定的水分散型纳米纤维素/AESO聚合体系。将该体系作用于纸张表面后,通过对纸张亲水性能、水蒸气透过率等的研究,验证了其对纸张水蒸气阻隔性能的改善作用效果,并利用荧光标记纳米纤维素示踪其在纸张表面的铺展以及内部渗透路径,探究纳米纤维素/AESO聚合体系抵抗纸张水蒸气渗透的阻隔机制,为拓展纸张在高阻隔包装材料方向的发展提供理论与技术支持。

项目成果

期刊论文数量(9)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(3)
Preparation of Self-supporting Bagasse Cellulose Nanofibrils Hydrogels Induced by Zinc Ions.
锌离子诱导自支撑甘蔗渣纤维素纳米原纤维水凝胶的制备
  • DOI:
    10.3390/nano8100800
  • 发表时间:
    2018-10-08
  • 期刊:
    Nanomaterials (Basel, Switzerland)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Lu P;Liu R;Liu X;Wu M
  • 通讯作者:
    Wu M
蛋白质基微粒在Pickering乳液制备中的应用研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    日用化学工业
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    葛小会;田旭旺;黄承敢;陶兴东;吴敏;鲁鹏
  • 通讯作者:
    鲁鹏
纳米纤维素在气体阻隔包装材料中的应用进展
  • DOI:
    10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.07.008
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    包装工程
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘仁;鲁鹏;吴敏;黄崇杏
  • 通讯作者:
    黄崇杏
Nanocellulose Stabilized Pickering Emulsion Templating for Thermosetting AESO Nanocomposite Foams
用于热固性 AESO 纳米复合泡沫的纳米纤维素稳定皮克林乳液模板
  • DOI:
    10.3390/polym10101111
  • 发表时间:
    2018-10-01
  • 期刊:
    POLYMERS
  • 影响因子:
    5
  • 作者:
    Lu, Peng;Guo, Mengya;Wu, Min
  • 通讯作者:
    Wu, Min
Bio-based antimicrobial packaging from sugarcane bagasse nanocellulose/nisin hybrid films
由甘蔗渣纳米纤维素/乳链菌肽混合薄膜制成的生物基抗菌包装
  • DOI:
    10.1016/j.ijbiomac.2020.06.081
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    International Journal of Biological Macromolecules
  • 影响因子:
    8.2
  • 作者:
    Yang Yang;Liu H;ong;Wu Min;Ma Jinxia;Lu Peng
  • 通讯作者:
    Lu Peng

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An EL-LDA based general color harmony model for photo aesthetics assessment.Signal Processingbr /
基于 EL-LDA 的照片美学评估通用色彩和谐模型。信号处理
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  • 期刊:
    Signal Processing
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
    李睿凡
GIS考古研究综述与前景展望
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    --
  • 发表时间:
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  • 期刊:
    中原文物,中文核心期刊,待发表
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
    田燕
黄河中下游数字环境考古研究
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  • 发表时间:
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    --
  • 作者:
    杨瑞霞;张震宇;鲁鹏;周昆叔
  • 通讯作者:
    周昆叔
环嵩山地区9000-3000aB.P.聚落演替模式及其与地形的关系
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
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河南漯河郝家台遗址的地貌背景初探
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  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王辉;张海;鲁鹏
  • 通讯作者:
    鲁鹏

其他文献

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鲁鹏的其他基金

Nisin交联纳米纤维素微凝胶及其强化Pickering泡沫结构与性能研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    41 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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