香蕉茎秆纤维提取工艺优化及其表征

为了对农业废弃物香蕉茎秆进行综合利用,采用化学法脱胶工艺提取香蕉茎秆纤维。在单因素试验基础上,采用响应曲面法,以NaOH质量浓度、碱煮时间、碱煮温度为影响因素,以香蕉茎秆纤维的拉伸强度为响应值建立二次回归方程,通过响应面分析得到其优化组合。结果表明:碱煮时间对香蕉茎秆纤维拉伸强度的影响最大,其次为NaOH质量浓度,最后为碱煮温度。当NaOH质量浓度8.76 g/L,碱煮时间3.98 h,碱煮温度80.72℃,料液比1∶20(g∶mL)时,香蕉茎秆纤维的脱胶率为82.4%,含纤维素67.69%,拉伸强度为433.93 MPa。傅里叶红外结果显示较佳工艺制备的香蕉茎秆纤维去除了大量半纤维素和木质素。扫描电镜图显示香蕉茎秆纤维的断裂截面呈现脆性-塑性复合型断裂形式。

木质素基水性聚氨酯/聚乙烯醇共混膜制备及性能

环境友好型薄膜代替传统石油基薄膜用于农用地膜等领域愈发引起广泛的关注和研究。薄膜性能的提高仍然是当下所要攻克的难题。针对解决传统聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)在薄膜领域力学强度低,耐水性及隔绝紫外能力差的缺点,同时为了能够更好的提高生物质资源的使用价值,该研究以聚乙烯醇(PVA)为原料,木质素(Lignin)、水性聚氨酯(waterborne polyurethane,WBPU)作为填料剂,对木质素进行液化制备木质素液化物L(D),采用溶液浇筑法成功制备木质素基水性聚氨酯/聚乙烯醇共混膜。通过对共混膜的光学性能,形貌特征,化学结构和晶体结构进行表征分析,探究了木质素用量,L(D)/WBPU质量比对共混膜的影响。结果表明,L(D)与WBPU均能与PVA充分混合,并在含有15%L(D)的共混膜中表现出的力学性能和耐水性能最好,拉伸强度提升了10%,耐水性提高了32%,同时加强了膜的抗紫外能力,在400 nm紫外区的透光率从81.44%降低至7.69%;在不同L(D)/WBPU质量比的作用下,膜的耐水性和抗紫外性都得到进一步的加强,耐水性最高提升了68%,400 nm紫外区的透光率接近于0。该研究制备的共混膜具备较高的应用潜力,同时对食品、医药包装等领域有一定的参考意义。

椰棕基硬质聚氨酯泡沫的制备及其性能

利用微波辅助液化技术将椰棕粉末进行液化制得液化物,以液化物为原料、三乙烯二胺(TEDA)和异辛酸锡(TECH)为复合催化剂、水为发泡剂,与多苯基甲烷多异氰酸酯反应通过一步法制备了硬质聚氨酯泡沫(PURF)。对水发泡制备PURF的条件进行优化,较优的制备条件为催化剂中TEDA和TECH的质量比为4:5、催化剂质量分数为5%、泡沫稳定剂M-8818质量分数为2.5%、发泡剂质量分数为2%,该条件下制备的PURF的压缩强度为223 kPa,超过了大部分生物基PURF。采用傅里叶变换红外光谱对液化物、液化剂和PURF进行表征,通过扫描电镜对泡沫泡孔进行观察。结果显示,所合成的PURF大部分为闭孔,体系中基本没有异氰酸根剩余。使用锥形量热仪对最优PURF进行燃烧行为分析,最大热释放速率(HRR)为250.6 kW/m^(2)。