木薯渣/PBS可生物降解復(fù)合材料的制備與性能研究
發(fā)布時(shí)間:2022-12-04 14:31
木薯渣是淀粉提取后的固體殘余物,其產(chǎn)量隨著我國(guó)對(duì)木薯需求量的增長(zhǎng)而逐年增多。但目前對(duì)木薯渣的利用仍缺乏比較有效的方法,導(dǎo)致大量的木薯渣被直接丟棄于自然界中,這不僅對(duì)環(huán)境產(chǎn)生較大的污染,而且也造成了自然資源的浪費(fèi)。因此,本實(shí)驗(yàn)本著綠色環(huán)保的原則,以實(shí)現(xiàn)木薯渣高值化利用,提高木薯渣與PBS塑料基體界面相容性為目的,利用廢棄木薯渣和PBS為主要原料,4,4’-亞甲基雙異氰酸苯酯(MDI)為改性劑,制備了可生物降解復(fù)合材料。利用FT-IR、接觸角對(duì)木薯渣的改性結(jié)果進(jìn)行表征分析,同時(shí)研究了復(fù)合材料改性前后的力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性、吸水性、降解性以及拉伸斷裂面的變化。(1)通過多組實(shí)驗(yàn)分析研究了復(fù)合材料的制備工藝條件,并綜合復(fù)合材料的生產(chǎn)成本、材料的綜合性能等方面考慮,確定木薯渣用量10%,顆粒尺寸60目,熱壓溫度130℃,熱壓時(shí)間10 min,熱壓壓力10 MPa。(2)浸泡24h后,純PBS吸水率為0.48%,原木薯渣含量為10%的復(fù)合材料吸水率為1.31%;當(dāng)木薯渣含量為30%時(shí),其吸水量迅速增長(zhǎng)至14%,接近純PBS的29倍。MDI改性提高了木薯渣的疏水性,其表面接觸角可維持在100°以上,此...
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號(hào)說明
第一章 緒論
1.1 木薯渣
1.2 木薯渣的綜合利用
1.2.1 用于生產(chǎn)動(dòng)物飼料
1.2.2 用于造紙方面
1.2.3 作為植物栽培基質(zhì)
1.2.4 用于發(fā)酵生產(chǎn)沼氣
1.2.5 用于生產(chǎn)燃料乙醇
1.2.6 其他應(yīng)用
1.3 聚丁二酸丁二醇酯(PBS)
1.3.1 聚丁二酸丁二醇酯的簡(jiǎn)介
1.3.2 聚丁二酸丁二醇酯的性能與應(yīng)用
1.4 天然植物纖維/可生物降解塑料生物質(zhì)復(fù)合材料
1.4.1 生物質(zhì)復(fù)合材料的特性
1.4.2 可降解生物質(zhì)復(fù)合材料的研究進(jìn)展
1.4.3 生物質(zhì)復(fù)合材料的降解性能
1.5 研究目的與內(nèi)容
第二章 木薯渣/PBS可生物降解復(fù)合材料制備工藝研究
2.1 前言
2.2 試劑與儀器
2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料及試劑
2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.3 實(shí)驗(yàn)方法
2.3.1 木薯渣化學(xué)成分測(cè)定
2.3.2 原材料的預(yù)處理
2.3.3 木薯渣/PBS復(fù)合材料的制備
2.4 測(cè)試與分析
2.4.1 復(fù)合材料力學(xué)性能的測(cè)試
2.4.2 熱穩(wěn)定性研究
2.4.3 差示掃描量熱儀(DSC)
2.4.4 復(fù)合材料吸水性研究
2.4.5 復(fù)合材料的表面形態(tài)分析
2.5 結(jié)果分析與討論
2.5.1 原材料的化學(xué)特性分析
2.5.2 復(fù)合材料力學(xué)性能的檢測(cè)
2.5.3 木薯渣添加量對(duì)復(fù)合材料熱穩(wěn)定性的影響
2.5.4 復(fù)合材料吸水性能的檢測(cè)
2.5.5 掃描電鏡分析
2.6 本章小結(jié)
第三章 異氰酸酯改性木薯渣/PBS可生物降解復(fù)合材料的制備與性能研究
3.1 前言
3.2 實(shí)驗(yàn)藥品與儀器
3.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品
3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
3.3 實(shí)驗(yàn)方法
3.3.1 原材料的預(yù)處理
3.3.2 異氰酸酯改性木薯渣
3.3.3 改性木薯渣與PBS的混合
3.3.4 改性木薯渣/PBS可生物降解復(fù)合材料的制備
3.4 測(cè)試與分析
3.4.1 改性木薯渣的特性分析
3.4.2 復(fù)合材料的性能檢測(cè)
3.4.3 復(fù)合材料的表面形態(tài)分析
3.5 結(jié)果與討論
3.5.1 改性木薯渣特性分析
3.5.2 復(fù)合材料性能的檢測(cè)
3.6 本章小結(jié)
第四章 木薯渣/PBS可生物降解復(fù)合材料的降解性研究
4.1 前言
4.2 實(shí)驗(yàn)藥品與儀器
4.3 實(shí)驗(yàn)方法
4.3.1 改性木薯渣的制備
4.3.2 復(fù)合材料的制備
4.3.3 降解性測(cè)試
4.3.4 掃描電鏡分析
4.3.5 熱穩(wěn)定性測(cè)定
4.4 結(jié)果與討論
4.4.1 復(fù)合材料降解性能的研究
4.4.2 降解對(duì)復(fù)合材料表面形態(tài)的影響
4.4.3 降解對(duì)復(fù)合材料熱穩(wěn)定性的影響
4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 創(chuàng)新點(diǎn)
5.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]三種天然纖維對(duì)PBS降解性能的影響[J]. 黃志良,余娜,吳俊,陶旗,劉廷國(guó),錢立武. 塑料科技. 2017(12)
[2]不同工藝制備的乙醇燃料的經(jīng)濟(jì)性評(píng)估對(duì)比[J]. 胡瑞玨,李建立,蘇海全. 內(nèi)蒙古大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(04)
[3]椰殼纖維/PBS可降解復(fù)合材料的研究[J]. 遲麗萍,張婷婷,譚洪生. 上;. 2017(05)
[4]增容劑改善茶粉/聚乳酸生物質(zhì)復(fù)合材料性能[J]. 龔新懷,辛梅華,李明春,袁宏興,謝劍生. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2017(02)
[5]NaOH預(yù)處理對(duì)木薯渣厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的影響[J]. 張軍,徐浚洋,王敦球,周宸宇,任南琪. 桂林理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(04)
[6]三種植物纖維填充聚乳酸復(fù)合材料性能對(duì)比[J]. 張建,何春霞,唐輝,付菁菁,王敏. 工程塑料應(yīng)用. 2016(11)
[7]木薯渣基生物質(zhì)炭對(duì)水中Cd2+Cu2+的吸附行為研究[J]. 肖瑤,葛成軍,張麗,李昉澤,岳林,俞花美. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2016(08)
[8]木薯渣復(fù)合基質(zhì)在茄子育苗中的應(yīng)用[J]. 鄭子松,姜永平,李綱,劉曉宏. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2016(03)
[9]世界及中國(guó)木薯生產(chǎn)概況[J]. 賈晶霞,李雷霞. 農(nóng)業(yè)工程. 2015(05)
[10]劍麻纖維增強(qiáng)聚乳酸復(fù)合材料酶降解研究[J]. 姜愛菊,吳宏武. 中國(guó)塑料. 2015(05)
博士論文
[1]連續(xù)閃爆植物纖維對(duì)PBS復(fù)合材料的增強(qiáng)機(jī)理研究[D]. 陳福泉.華南理工大學(xué) 2013
[2]植物纖維/ABS木塑復(fù)合材料的制備、結(jié)構(gòu)與性能研究[D]. 馬麗.華南理工大學(xué) 2012
[3]木薯渣功能衍生物的合成、表征及助留助濾性能研究[D]. 陶正毅.華南理工大學(xué) 2012
[4]超濾處理高藻水過程中膜污染特性及控制研究[D]. 瞿芳術(shù).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
碩士論文
[1]廢紙/PETG木塑復(fù)合材料制備工藝與性能的研究[D]. 周雷.廣西大學(xué) 2017
[2]基于蒸汽閃爆預(yù)處理的棉稈皮纖維及其PBS復(fù)合材料制備[D]. 夏勝娟.江南大學(xué) 2017
[3]聚乳酸復(fù)合材料降解性能及力學(xué)性能研究[D]. 張偉.大連理工大學(xué) 2014
[4]生物可降解苧麻/PBS復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 成攀嬌.東華大學(xué) 2013
[5]小麥秸稈纖維及其復(fù)合材料的制備與性能研究[D]. 潘剛偉.江南大學(xué) 2012
[6]氨基硅油改性苧麻纖維/聚丙烯車用復(fù)合材料的研究[D]. 周海業(yè).湖南大學(xué) 2011
[7]竹原纖維/PLA復(fù)合材料性能的研究[D]. 王溪繁.蘇州大學(xué) 2009
本文編號(hào):3708437
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號(hào)說明
第一章 緒論
1.1 木薯渣
1.2 木薯渣的綜合利用
1.2.1 用于生產(chǎn)動(dòng)物飼料
1.2.2 用于造紙方面
1.2.3 作為植物栽培基質(zhì)
1.2.4 用于發(fā)酵生產(chǎn)沼氣
1.2.5 用于生產(chǎn)燃料乙醇
1.2.6 其他應(yīng)用
1.3 聚丁二酸丁二醇酯(PBS)
1.3.1 聚丁二酸丁二醇酯的簡(jiǎn)介
1.3.2 聚丁二酸丁二醇酯的性能與應(yīng)用
1.4 天然植物纖維/可生物降解塑料生物質(zhì)復(fù)合材料
1.4.1 生物質(zhì)復(fù)合材料的特性
1.4.2 可降解生物質(zhì)復(fù)合材料的研究進(jìn)展
1.4.3 生物質(zhì)復(fù)合材料的降解性能
1.5 研究目的與內(nèi)容
第二章 木薯渣/PBS可生物降解復(fù)合材料制備工藝研究
2.1 前言
2.2 試劑與儀器
2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料及試劑
2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.3 實(shí)驗(yàn)方法
2.3.1 木薯渣化學(xué)成分測(cè)定
2.3.2 原材料的預(yù)處理
2.3.3 木薯渣/PBS復(fù)合材料的制備
2.4 測(cè)試與分析
2.4.1 復(fù)合材料力學(xué)性能的測(cè)試
2.4.2 熱穩(wěn)定性研究
2.4.3 差示掃描量熱儀(DSC)
2.4.4 復(fù)合材料吸水性研究
2.4.5 復(fù)合材料的表面形態(tài)分析
2.5 結(jié)果分析與討論
2.5.1 原材料的化學(xué)特性分析
2.5.2 復(fù)合材料力學(xué)性能的檢測(cè)
2.5.3 木薯渣添加量對(duì)復(fù)合材料熱穩(wěn)定性的影響
2.5.4 復(fù)合材料吸水性能的檢測(cè)
2.5.5 掃描電鏡分析
2.6 本章小結(jié)
第三章 異氰酸酯改性木薯渣/PBS可生物降解復(fù)合材料的制備與性能研究
3.1 前言
3.2 實(shí)驗(yàn)藥品與儀器
3.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品
3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
3.3 實(shí)驗(yàn)方法
3.3.1 原材料的預(yù)處理
3.3.2 異氰酸酯改性木薯渣
3.3.3 改性木薯渣與PBS的混合
3.3.4 改性木薯渣/PBS可生物降解復(fù)合材料的制備
3.4 測(cè)試與分析
3.4.1 改性木薯渣的特性分析
3.4.2 復(fù)合材料的性能檢測(cè)
3.4.3 復(fù)合材料的表面形態(tài)分析
3.5 結(jié)果與討論
3.5.1 改性木薯渣特性分析
3.5.2 復(fù)合材料性能的檢測(cè)
3.6 本章小結(jié)
第四章 木薯渣/PBS可生物降解復(fù)合材料的降解性研究
4.1 前言
4.2 實(shí)驗(yàn)藥品與儀器
4.3 實(shí)驗(yàn)方法
4.3.1 改性木薯渣的制備
4.3.2 復(fù)合材料的制備
4.3.3 降解性測(cè)試
4.3.4 掃描電鏡分析
4.3.5 熱穩(wěn)定性測(cè)定
4.4 結(jié)果與討論
4.4.1 復(fù)合材料降解性能的研究
4.4.2 降解對(duì)復(fù)合材料表面形態(tài)的影響
4.4.3 降解對(duì)復(fù)合材料熱穩(wěn)定性的影響
4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 創(chuàng)新點(diǎn)
5.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]三種天然纖維對(duì)PBS降解性能的影響[J]. 黃志良,余娜,吳俊,陶旗,劉廷國(guó),錢立武. 塑料科技. 2017(12)
[2]不同工藝制備的乙醇燃料的經(jīng)濟(jì)性評(píng)估對(duì)比[J]. 胡瑞玨,李建立,蘇海全. 內(nèi)蒙古大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(04)
[3]椰殼纖維/PBS可降解復(fù)合材料的研究[J]. 遲麗萍,張婷婷,譚洪生. 上;. 2017(05)
[4]增容劑改善茶粉/聚乳酸生物質(zhì)復(fù)合材料性能[J]. 龔新懷,辛梅華,李明春,袁宏興,謝劍生. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2017(02)
[5]NaOH預(yù)處理對(duì)木薯渣厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的影響[J]. 張軍,徐浚洋,王敦球,周宸宇,任南琪. 桂林理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(04)
[6]三種植物纖維填充聚乳酸復(fù)合材料性能對(duì)比[J]. 張建,何春霞,唐輝,付菁菁,王敏. 工程塑料應(yīng)用. 2016(11)
[7]木薯渣基生物質(zhì)炭對(duì)水中Cd2+Cu2+的吸附行為研究[J]. 肖瑤,葛成軍,張麗,李昉澤,岳林,俞花美. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2016(08)
[8]木薯渣復(fù)合基質(zhì)在茄子育苗中的應(yīng)用[J]. 鄭子松,姜永平,李綱,劉曉宏. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2016(03)
[9]世界及中國(guó)木薯生產(chǎn)概況[J]. 賈晶霞,李雷霞. 農(nóng)業(yè)工程. 2015(05)
[10]劍麻纖維增強(qiáng)聚乳酸復(fù)合材料酶降解研究[J]. 姜愛菊,吳宏武. 中國(guó)塑料. 2015(05)
博士論文
[1]連續(xù)閃爆植物纖維對(duì)PBS復(fù)合材料的增強(qiáng)機(jī)理研究[D]. 陳福泉.華南理工大學(xué) 2013
[2]植物纖維/ABS木塑復(fù)合材料的制備、結(jié)構(gòu)與性能研究[D]. 馬麗.華南理工大學(xué) 2012
[3]木薯渣功能衍生物的合成、表征及助留助濾性能研究[D]. 陶正毅.華南理工大學(xué) 2012
[4]超濾處理高藻水過程中膜污染特性及控制研究[D]. 瞿芳術(shù).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
碩士論文
[1]廢紙/PETG木塑復(fù)合材料制備工藝與性能的研究[D]. 周雷.廣西大學(xué) 2017
[2]基于蒸汽閃爆預(yù)處理的棉稈皮纖維及其PBS復(fù)合材料制備[D]. 夏勝娟.江南大學(xué) 2017
[3]聚乳酸復(fù)合材料降解性能及力學(xué)性能研究[D]. 張偉.大連理工大學(xué) 2014
[4]生物可降解苧麻/PBS復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 成攀嬌.東華大學(xué) 2013
[5]小麥秸稈纖維及其復(fù)合材料的制備與性能研究[D]. 潘剛偉.江南大學(xué) 2012
[6]氨基硅油改性苧麻纖維/聚丙烯車用復(fù)合材料的研究[D]. 周海業(yè).湖南大學(xué) 2011
[7]竹原纖維/PLA復(fù)合材料性能的研究[D]. 王溪繁.蘇州大學(xué) 2009
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