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植物秸稈塑化原理及生物質(zhì)塑料研究 |
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PDF文件
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| 關(guān)鍵詞： |
天然高分子 秸稈塑化 含氫鍵聚合物 生物質(zhì)塑料 |
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213K |
| 所屬學(xué)科： |
分子表征 |
| 來源： |
第十三屆全國應(yīng)用化學(xué)會議論文集（2013.8.23~26，長春） |
| 簡介： |
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生物質(zhì)塑料研究的重要性：生物質(zhì)塑料就是用生物物質(zhì)制成的塑料，生物質(zhì)塑料可以是全部由生物質(zhì)高分子制成，也可以是含有部分生物質(zhì)的共混塑料。自然界在陽光照射下每時每刻都在以植物形式生長著纖維素、木質(zhì)素、半纖維素、淀粉等這些天然高分子生物物質(zhì)，這些天然高分子年生長量可達(dá)1000億噸／年。因此，研究、掌握這些生物質(zhì)高分子資源的加工制造技術(shù)，也就為合理利用天然資源、節(jié)省石油資源、減少二氧化碳的排放等諸多社會問題，奠定了重要的技術(shù)基礎(chǔ)。植物秸稈塑化原理及生物質(zhì)塑料的制備技術(shù)：生物質(zhì)天然高分子由于分子內(nèi)及分子間存在著大量氫鍵，所以這類含氫鍵高分子結(jié)構(gòu)緊密，導(dǎo)致了這類生物質(zhì)聚合物不能熔融成熔體，也導(dǎo)致了這類聚合物難以增塑。因此研究對淀粉、纖維素的羥基改性技術(shù)或利用極性溶劑制備淀粉、纖維素濃溶液的制備方法，就成了研究生物質(zhì)塑料制備技術(shù)的理論基砒。目前對植物秸稈進(jìn)行塑化、制備生物質(zhì)塑料，比較有工業(yè)化前景的技術(shù)可歸納為下述幾種：即，1，超臨界水高溫高壓水解技術(shù)，利用超臨界水(約374.3℃．22.05MPa)或亞臨界水有很強(qiáng)的滲透力和水解作用的特點(diǎn)，把植物秸稈中生物質(zhì)高分子進(jìn)行水解降解、破壞生物質(zhì)的各層次結(jié)構(gòu)，而實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)天然高分子可以熔融加工的目的。2，對生物質(zhì)天然高分子進(jìn)行化學(xué)改性，設(shè)法減少高分子的羥基，從而減弱天然高分子間氫鍵的相互作用，以期達(dá)到使這些生物質(zhì)能熔融、進(jìn)而進(jìn)行熔融加工的目的。3，是選擇適宜的極性增塑劑，設(shè)法用增塑劑減弱生物質(zhì)高分子間的相互作用力，從而達(dá)到秸稈生物質(zhì)的增塑體系可以受熱流動、進(jìn)行熔融加工的目的。目前采用上述3種方法都已成功制備出熱塑性天然高分子生物質(zhì)塑料，并逐漸在向產(chǎn)業(yè)化努力。我們自己的研發(fā)工作：我們所在的武漢華麗環(huán)?？萍加邢薰咀灾餮邪l(fā)并掌握了一種淀粉化學(xué)改性技術(shù)，形成了我們的第一代熱塑淀粉生物質(zhì)塑料的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)。其產(chǎn)品包括以熱塑淀粉和合成高分子共混而制成的生物基材料（環(huán)境中部分降解）及全降解生物質(zhì)材料（環(huán)境中可全部降解），其淀粉含量在30%-85%，目前華麗公司已建立了產(chǎn)能為4萬噸／年規(guī)模的熟塑淀粉塑料生產(chǎn)線。我們采用同樣的方法對植物秸稈粉進(jìn)行化學(xué)改性，研發(fā)出了竹粉-PP通用型共混塑料、含竹粉熱塑彈性體、含竹粉PE發(fā)泡鞋底材料、含竹粉聚氨酯發(fā)泡鞋底材料等一系列在環(huán)境中部分降解的生物基生物質(zhì)塑料（竹粉含量在50%左右）。這種材料可反復(fù)造粒、可擠出及注塑加工。我們采用生物質(zhì)天然高分子增塑技術(shù)研發(fā)出了一系列全生物質(zhì)塑料，如：透明熱塑淀粉塑料、熱塑淀粉一棉短絨塑料，熱塑淀粉一植物秸稈粉塑料（包括竹粉、麻桿粉、棉花秸稈粉、油菜桿粉、谷糠粉等秸稈粉）等只含有生物質(zhì)天然高分子和增塑劑的“純”生物質(zhì)塑料。這些新塑料不含任何合成高分子聚合物，其淀粉一秸稈粉含量可達(dá)70%。我們將上述純生物質(zhì)塑料和一些合成高分子共混，研發(fā)出一系列可反復(fù)造粒、擠出及注塑加工的環(huán)境中全降解生物質(zhì)共混塑料。這些生物質(zhì)塑料在國內(nèi)外都是一種全新的塑料材料。 |
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| 作者： |
胡漢杰 白 娟 張 燦
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| 上傳時間： |
2013-09-12 14:50:00 |
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