塑料具有較高分子量,耐酸堿,自然條件下難以降解。工業(yè)與生活用品大量使用塑料制品,塑料廢棄物不斷堆積帶來了嚴(yán)重的環(huán)境生態(tài)問題,阻礙了世界的可持續(xù)發(fā)展。為治理塑料帶來的環(huán)境問題,國(guó)內(nèi)外推出多種替代方案,包括淀粉基塑料制品、聚乳酸類制品、全降解生物質(zhì)制品等。其中,生物質(zhì)制品原料可再生,產(chǎn)品短時(shí)間內(nèi)可實(shí)現(xiàn)降解,資源來源廣泛且產(chǎn)量巨大。發(fā)展功能可替代塑料的生物質(zhì)制品具有顯著的資源優(yōu)勢(shì)和良好的環(huán)境效益。材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)影響著材料的使用性能,發(fā)泡材料具備質(zhì)量輕和良好緩沖、隔熱、隔聲等良好使用性能。因此,以地球產(chǎn)量最豐富的生物質(zhì)材料（淀粉、植物纖維）為原材料,利用發(fā)泡工藝制備具有泡孔結(jié)構(gòu)的生物質(zhì)全降解制品具有重要意義。本文以淀粉、植物纖維為研究對(duì)象,利用發(fā)泡成型工藝,制備一種綠色化、輕質(zhì)化、性能優(yōu)良的全開放式泡孔結(jié)構(gòu)的生物質(zhì)制品。然而,由于生物質(zhì)原材料本身屬性存在的不足,發(fā)泡成型工藝及裝備的不成熟,導(dǎo)致生物質(zhì)制品制備過程存在困難。具體存在如下問題需要解決:1)原材料處理方面,淀粉具有再回生的自然屬性,淀粉回生存在玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化過程,導(dǎo)致淀粉基材料的機(jī)械性能較差,植物纖維與其他他聚合物材料之間的兼容性差,限制了... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：124 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１－５論文整體框架??１９??

第二章面向淀粉再回生特征的淀粉塑化－氧化交叉改性工藝研究??混合期間加入其它輔助制劑。最后一個(gè)階段是模壓熱腔發(fā)泡，如圖２－１所示。利用加熱??片為上下模具加熱，實(shí)驗(yàn)開始前需對(duì)上下模具做預(yù)熱處理，等溫度升高到２００°Ｃ時(shí)，將??混配好的復(fù)合漿料注入Ｈ型雙立柱發(fā)泡成型溫控模壓機(jī)中，關(guān)閉上模和下模使?jié){料發(fā)??泡成型。發(fā)泡劑是偶氮二甲酰胺，發(fā)泡劑在２００°Ｃ高溫下在漿料的內(nèi)部發(fā)生分解，由于??漿料ｈ下表面接觸模具后，千燥較快形成相對(duì)致密的表面層，發(fā)泡劑分解后的氣體會(huì)將??漿料撐起，形成泡孔結(jié)構(gòu)。通過壓力傳感器和氣體計(jì)量閥將發(fā)泡區(qū)壓力控制在２．５－??３．０ＭＰａ，當(dāng)漿料內(nèi)氣泡壓強(qiáng)高于此壓強(qiáng)時(shí)，氣泡長(zhǎng)大，隨著氣泡長(zhǎng)大，漿料內(nèi)部氣壓降??低，當(dāng)內(nèi)部壓力不再大于外部壓力時(shí)，泡孔停止生長(zhǎng)。而通過溫度傳感器和加熱板將溫??度保持在１９５°Ｃ至２０５°Ｃ，使得漿料內(nèi)的水分能穩(wěn)定從漿料中氣化蒸發(fā)，使制品完成固??化成型，上下模具閉合２分鐘后取出。采用熱腔發(fā)泡成型制備了具有泡孔結(jié)構(gòu)的生物質(zhì)??復(fù)合材料，由于泡孔結(jié)構(gòu)的存在，材料表現(xiàn)出良好的吸聲，隔熱和緩沖等性能。這種性??能特征使上述生物質(zhì)復(fù)合材料制品可以有廣泛的應(yīng)用，包括運(yùn)輸，包裝和室內(nèi)裝飾。??表２－２塑氧淀粉生物質(zhì)制品漿料組分表??材料名稱?劍麻?玉米淀粉水?滑石粉?甘油／乙二醇過氧化氫發(fā)泡劑??組分質(zhì)量〔ｇ）?６０?１００?４００?１０?５／２．５?５?１??０－０??ｒ－ｉ?Ｉｎ?ｉ—Ｉ??Ｉ?Ｉ??｜｜?｜?：：?：：?＇?１壓力傳感器??排氣Ｕ?ｙ’??—，?上模具??溫■器＇?—ｌＡｆａ，．’??下模具??加熱片，－Ｙ?＼?－?ｊ—－?

據(jù)點(diǎn)之后繪制流變特性曲線。剪切速率分別重新調(diào)整為１３０，??１３５，１４０，?１４５和１５０?ｓ－１。重復(fù)上述測(cè)試后，記錄穩(wěn)定的數(shù)據(jù)。??２．?３實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論??２．?３．１塑化－氣化交叉改性淀粉的結(jié)晶結(jié)構(gòu)分析??一－?Ａ型結(jié)品??ＮＳ??＜一?ｙ??ＴＰＳ??ａＡａＡ?：＝；ｓ??ｒｒｕｉ＿Ｕ??，＿?????■■，■■＿?＊?Ｉ??Ｉ?Ｉ?１?１?１?１?１?１?１??１０?２０?３０?４０?５０?６０??２０（°）??圖２－２?ＮＳ．?ＴＰＳ．?ＯＳ和ＴＰＯＳ的Ｘ射線衍射圖??天然淀粉中存在大量的結(jié)晶體結(jié)構(gòu)，馬耳他效應(yīng)證明了天然淀粉結(jié)晶體的存在和分??布特征。淀粉結(jié)晶體的存在導(dǎo)致淀粉脆性較大，嚴(yán)重影響淀粉基復(fù)合材料的機(jī)械性能，??進(jìn)而限制了淀粉基復(fù)合材料的應(yīng)用，淀粉改性改變了淀粉內(nèi)部的結(jié)晶體結(jié)構(gòu)以提高淀粉??基復(fù)合材料的機(jī)械性能。圖２－２顯示了天然淀粉（ＮＳ），塑化淀粉（ＴＰＳ），氧化淀粉（ＯＳ）??和塑化－氧化交叉改性淀粉（ＴＰ０Ｓ）的Ｘ射線衍射圖。ＮＳ的衍射峰在２０＝?１５．５°，?１８．２°，??２３．４°，結(jié)果表明ＮＳ為Ａ型結(jié)晶。當(dāng)在熱水中混合時(shí)，ＮＳ發(fā)生凝膠化，淀粉的晶體結(jié)??構(gòu)被破壞，然而，當(dāng)水分流失并且溫度降低時(shí)，淀粉中的晶體結(jié)構(gòu)會(huì)再回生。塑化后淀??粉結(jié)構(gòu)發(fā)生了顯著變化，在ＴＰＳ的Ｘ射線衍射圖中發(fā)現(xiàn)晶體衍射圖線，ＴＰＳ衍射峰在??２６??


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