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小麥秸稈是重要的農(nóng)業(yè)廢棄物,也是在世界范圍內(nèi)廣泛存在的可再生資源。在煤、石油、的儲存量日益減少的今天,開發(fā)利用農(nóng)作物秸稈生產(chǎn)新能源以放到國家能源發(fā)展戰(zhàn)略地位。由于小麥秸稈資源豐富、價格低廉、加上它突出的優(yōu)點是具有生物可降解性和可再生性,在解決人類面臨的能源、資源和環(huán)境問題方面有重要作用。合理、高效地利用這些大量的可再生、可降解、價格低廉的小麥秸稈資源,使其變廢為寶已成為目前研究的熱點課題。 首先,研究了利用稀溶液處理小麥秸稈以制備用于復(fù)合材料的小麥秸稈纖維,該研究結(jié)果為利用小麥秸稈制備秸稈纖維增強聚乳酸復(fù)合材料提供參考。沖擊強度為183.44J/m。再次,通過測試該復(fù)合材料在不同pH值PBS緩沖液降解過程中的吸水率、質(zhì)量損失率和拉伸性能,并用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察降解過程中復(fù)合材料的表面形貌變化,研究其隨時間變化的降解性能。結(jié)果表明,在不同pH值的PBS緩沖液中,聚乳酸/小麥秸稈纖維復(fù)合材料的吸水率、質(zhì)量損失率都隨著降解時間的增加而增大,但后期增大比較緩慢;復(fù)合材料在弱堿性環(huán)境中降解快,弱酸性環(huán)境次之,秸稈材料,中性環(huán)境慢;隨著降解時間的增加復(fù)合材料的拉伸強度和楊氏模量明顯降低,表面由光滑變成凹凸不平,小麥秸稈纖維在表面。


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由于淀粉是一種可生物降解天然高分子,在微生物的作用下會分解為葡萄糖,后化為水和二氧化碳,對環(huán)境沒有任何污染。另外,與其共混的材料也是全降解材料,

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 (1)用模壓成型方法制備麥秸稈/淀粉復(fù)合材料,以拉伸強度、彎曲強度為優(yōu)化目標(biāo),采用正交試驗設(shè)計方法,研究表明:麥秸稈/淀粉全降解復(fù)合材料模壓成型的工藝參數(shù)為:模壓溫度150℃,模壓壓力12MPa,模壓時間10min。

  (2)采用60%麥秸稈粉和40%熱塑性淀粉制備甘油含量0%,10%,20%,30%,40%,50%,60%麥秸稈/淀粉復(fù)合材料,研究甘油含量對麥秸稈/淀粉復(fù)合材料性能影響表明:甘油含量低于10%時,材料表面發(fā)黃且性能發(fā)脆,降解明顯;當(dāng)甘油含量大于50%時,麥秸稈/淀粉復(fù)合材料呈油性,其力學(xué)性能差,塑化效果不好。當(dāng)甘油含量(占淀粉質(zhì)量的百分?jǐn)?shù))為40%時,麥秸稈/淀粉全降解復(fù)合材料各項性能較優(yōu),與不添加甘油相比,其拉伸強度提高了100.72%,斷裂伸長率提高了25.50%,彎曲強度提高了116.69%,彎曲模量提高了43.51%,沖擊強度提高了101.79%,導(dǎo)熱系數(shù)降低了2.73%。

  (3)采用分別與20%、40%、60%、80%的麥秸稈粉(甘油含量為淀粉質(zhì)量的40%)制備麥秸稈/淀粉復(fù)合材料。研究結(jié)果表明,麥秸稈填充量為80%時,麥秸稈/淀粉(全)降解復(fù)合材料的綜合性能較優(yōu),與麥秸稈填充量為20%相比,其拉伸強度提高了317.82%,彎曲強度提高了444.54%,彎曲模量提高了1559.73%,全降解瓶蓋秸稈材料,沖擊強度提高了9.84%,硬度提高了181.38%,導(dǎo)熱系數(shù)降低了28.08%。


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