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植物纤维与聚乳酸制备生物质复合材料的研究申晓燕,朱琦,田景阳,黄崇杏,—,甌簆籶废弃塑料包装材料引起的环境和资源问题已成为人们越来越关注的全球性问题,因而研制开发对环境友好的塑料包装材料是治理环境污染值得重视的方向>、机械性能和光学性能¨窍纸裎J欢嗟目与聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等通用塑料性能相媲美的生物大分子。聚乳酸在常温下性能稳定,但在高于℃下最终降解成水和二氧化碳,不污染环境。作为包装用材料来说,聚乳酸最大的缺点是半结晶期太长,耐热性差,无法满足普通注射成型周期的要求,且价钱昂贵。因此,使用大量价廉的天然植物资源与其复合,利用植物纤维作为增强相以缩短结晶时间,降低结晶温度,提高聚合物的结晶度。从而改善聚乳酸的结晶性能∞。啊利用植物纤维制备聚乳酸基复合材料的研究已有报道¨”#掖蠖嗍芯恐饕2捎媚静南宋作为添加物,很少有文献研究竹纤维、蔗渣纤维等非木材纤维原料添加物对复合材料性能的影响。本研究的目的是通过系统研究木材纤维、竹纤维和蔗渣纤维三种较具代表性纤维对复合材料性能的影响,并第卷第年广西大学学报:自然科学版文章编号:阄鞔笱峁び胧称饭こ萄г海阄髂夏摘要:本文研究了以植物纤维与聚乳酸为原料制备生物质复合材料的工艺,探讨不同加工方式、纤维种类和添加量对植物纤维/聚乳酸复合材料拉伸性能及透湿性的影响,并利用扫描电镜对复合材料进行表征。研究结果表明:复合材料采用熔融挤出加工方式比物理混合的性能好,而蔗渣纤维作为填料是较好的选择;同时,当植物纤维添加量低于%时,随着添加量的增加,材料的拉伸强度和断裂伸长率随之下降。关键词:植物纤维;聚乳酸;拉伸性能;透湿量中图分类号:文献标识码:—琙獂,.收稿日期:;修订日期:基金项目:广西科技厅科技创新能力与条件建设项目鹂颇;广西教育厅研究生科研创新项目通讯联系人:黄崇杏,女匙,广西柳州人,广西大学副教授,博士;:甤珿辡:甌琭甌籦%,;;:.,
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加工方式———隼阡洗醵鴌——————面囊嚣耋耄≥!!函磊萝瓦而笛樵牧嫌敕椒峁胩致熔融挤出法:利用双滚筒炼塑机直接对物料进行加热使聚乳酸与植物纤维在剪切力的作用下充分③复合材料的制样制备植物纤维与聚乳酸生物质复合材料有很多种方法,如挤出、吹塑、注射成型等。物理混合法是主要考察这些植物纤维/聚乳酸复合材料作为包装材料的性能,同时还探讨了不同的加工方式及纤维添加量对材料性能的影响。实验材料聚乳酸荷钲诠饣N耙凳狄涤邢薰荆荒窘⒅窠⒄嵩壕F捉创蚪∽阅夏业股份有限公司制糖造纸厂。实验设备植物样品粉碎机:河北省黄骅市振兴机电仪器厂;双滚筒炼塑机:停虾M亓智峄厂;平板硫化机:停嗟旱谌鸾夯党В恢悄艿缱永篨籔停媚侠脊饣缂际跤限公司;透湿性测试仪:,济南兰光机电技术有限公司;扫描式电子显微镜:,日本日立公司。实验方法①植物纤维的干燥处理将风干后的木浆、竹浆和蔗渣浆用植物粉碎机粉碎,取经目筛的纤维放入电热恒热鼓风干燥箱烘干赣谩②复合材料的制备物理混合法:将烘干后的植物纤维粉料按比例与聚乳酸粉料放人高速混合机中,在常温下混合涟杷俣混合。设置加工温度以上,混合时间将用不同复合方式复合成的植物纤维/。设置压力蛊露℃,压片时间材料性能检测拉伸性能参照国家标准《塑料薄膜拉伸性能的测定》测定;透湿