筍殼-淀粉復(fù)合發(fā)泡材料及筍殼纖維.pdf

1、筍殼是一種天然植物纖維,是個(gè)尚未開發(fā)的重要資源,且鮮筍上市時(shí)正值雨季,大量堆積,鮮筍殼很快腐爛,環(huán)境污染嚴(yán)重。本文以筍殼、玉米淀粉為原料,制備出筍殼／淀粉復(fù)合發(fā)泡材料；以筍殼為原料,制備出筍殼纖維素膜。
　　 應(yīng)用單因素試驗(yàn)結(jié)合Box-Behnken設(shè)計(jì)(BBD)優(yōu)化發(fā)泡工藝參數(shù),采用FTIR、SEM等對發(fā)泡材料進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征與性能分析。以表觀評分和密度為考察指標(biāo)的較佳單因素條件為:筍殼粉5.00 g,淀粉2.50 g,NaOH濃

2、度9％,偶氮二異丁腈(AIBN)1.50 g,Na2B4O7·10H2O0.25 g,發(fā)泡溫度66℃,發(fā)泡時(shí)間10 h,所得復(fù)合發(fā)泡材料的表觀評分為26～28,密度為0.23～0.30 g·cm-3。在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,選用NaOH、AIBN和Na2B4O7·10H2O為因素,用BBD試驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化,通過回歸二次模型以及響應(yīng)面圖分析得出最佳的參數(shù)為:NaOH9.89％,AIBN1.42 g,Na2B4O7·10H2O0.27 g,此時(shí)

3、,復(fù)合發(fā)泡材料的表觀評分和密度分別為29和0.2221 g.cm-3,較前期試驗(yàn)值好。在此條件下,發(fā)泡材料泡孔壁較薄,泡孔細(xì)密,大小較均勻,大多呈現(xiàn)圓形或近似于圓形。筍殼纖維與淀粉間除了氫鍵作用外,還通過Na2B4O7·10H2O發(fā)生了配位交聯(lián)反應(yīng)。發(fā)泡材料為非線性彈性材料,具有一定的緩沖性能,且降解性能優(yōu)良,一個(gè)月內(nèi)降解率達(dá)到80％。
　　 選用NaOH／脲溶劑體系對筍殼粉進(jìn)行低溫超聲溶解,倒板制備纖維素薄膜。采用單因素試驗(yàn)結(jié)

4、合中心組合復(fù)合設(shè)計(jì)(CCD)對成膜工藝進(jìn)行優(yōu)化,并采用FTIR、顯微鏡等對薄膜的形態(tài)和微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。基于單因素試驗(yàn)結(jié)果,較佳的成膜工藝條件為:筍殼粉80目、NaOH濃度7％、脲濃度12％、超聲時(shí)間20 min、溶解溫度-10～-20℃、循環(huán)次數(shù)5次,此條件下筍殼粉溶解度為75～79％；筍殼中含有1.90％左右黃酮類化合物,對筍殼粉的溶解有一定的促進(jìn)作用；H2SO4的濃度為5％時(shí),成膜效果較好。在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,選用NaOH和脲的濃