甲醛交联碱木质素-聚乙烯醇薄膜的透光性和透气性

摘要：

为了提高工业碱木质素的利用价值，扩大碱木质素的应用范围，以工业碱木质素和聚乙烯醇为原料，以甲醛为交联剂，利用流延法制备了碱木质素-聚乙烯醇交联反应膜。通过单因素实验探索了碱木质素加入量、甲醛加入量、溶液pH值对碱木质素-聚乙烯醇（PVA，poly vinyl alcohol）反应膜透光性和透气性的影响。采用紫外可见分光光度计分析了薄膜的光学性能，压差法测定薄膜的透气性。采用SEM（scanning electron microscopy）和FTIR （Fourier transform infrared spectroscopy）方法分析反应膜的表面形貌和化学结构，利用静态接触角测量仪测定薄膜的接触角。结果表明：碱木质素加入后，在紫外光区200～400 nm薄膜的透过率为零，对紫外线全吸收，在可见光区400～800 nm薄膜透过率降低，当碱木质素与PVA质量比为1：4时，在600 nm处薄膜的透过率为16.12%；随着甲醛加入量的提高，薄膜可见光区的透光率逐渐增大；随着pH值增大，木质素逐渐溶解，pH值为9时，薄膜600 nm处薄膜透过率为20.85%。与纯PVA薄膜相比较，碱木质素加入后薄膜二氧化碳和氧气的透气性都减小；经甲醛交联后，薄膜的氧气和二氧化碳的透过量都增大；pH 值由小到大变化时，碱木质素-聚乙烯醇反应薄膜对二氧化碳和氧气的透气量先增大后减小。FT-IR 表征说明碱木质素-聚乙烯醇薄膜结构中有醚键生成，碱木质素和PVA发生了交联反应；电镜图片显示碱木质素-聚乙烯醇反应薄膜表面较光滑；接触角分析说明碱木质素的加入增大了薄膜与水的接触角，薄膜表面亲水性降低，并且交联反应薄膜的接触角大于共混薄膜的接触角，交联提高了薄膜的耐水性。与戊二醛相比甲醛做交联剂时碱木质素和PVA之间的交联反应程度更大，交联薄膜在可见光区的透光性更大。薄膜对紫外线吸收主要是受碱木质素的影响。碱木质素-聚乙烯醇反应膜可作为良好的紫外吸收材料，应用于地膜中。

关键词：薄膜、聚乙烯醇、甲醛、交联、透光性、透气性、碱木质素

分类号：TQ437+.2;TQ337+.1

资助基金：国家林业局行业公益项目20120480306；“十二五”国家科技计划课题2012BAD24B04。

在线出版日期：2014-02-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：239-246