甲壳素纳米纤维素/PVA复合材料的制备及性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

研究目的：将存在于虾、蟹、昆虫等甲壳动物的被废弃的外壳中的甲壳素，变废为宝，提取纳米纤维素制备力学性能优良、热性能佳、透光性好的新材料，并与pva复合，得到理化性质较好的材料。

研究意义：甲壳素,又名壳多糖,甲壳质,蟹壳素和几丁质等,是一种广泛存在于甲壳动物和节肢动物外壳以及细菌细胞壁中的天然多糖类化合物。

作为性能优良的天然高分子材料,甲壳素资源开发与应用的研究受至了国外、国内学者的广泛重视。

2. 国内外研究现状分析

1811年法国一位研究自然科学史的教授H.Braconnot，用温热的稀碱溶液处理蘑菇，最后得到白色残渣，但他以为那是纤维素，把它称为Fungine，译为真菌纤维素。1823年，有一位法国科学家A.Odier从昆虫的翅鞘中分离出同样的物质，他认为此物质是一种新型的纤维素，便命名为Chitin，译为中文即甲壳素。在此后的相当一段时间内，甲壳素的研究工作都由法国人在进行的，但是从甲壳素发现后的100年时间里，全世界只有20篇论文发表，而大部分工作都是法国人在做的。从上世纪30年代到70年代，甲壳素的研究受到的较大的重视，甲壳素的制备、研究取得了长足的进步。1934年在美国首次出现了关于工业制备壳聚糖的专利和制备甲壳素薄膜、甲壳素纤维的专利，并且在1941年制备出了壳聚糖人造皮肤和手术缝合线。上个世纪70年代开始，甲壳素的研究重心转到了日本，从1980年到1990年中，日本几乎每3天就申请一项专利。日本的许多食品和保健品中都添加有甲壳素或其衍生物。我国从上世纪50年代开始研究甲壳素，但由于受技术和文革的影响，甲壳素的研究工作在1980年前并没有得到实质性的进展。20世纪80年代后期，由于我国重视短、平、快项目，而甲壳素的生产正好具有这样的特点。因此，在这段时间直到现在，甲壳素的发展达到了高潮，形成了甲壳素热。近些年，随着对纳米纤维研究兴起，我国在甲壳素纳米纤维素膜的研究方面也有了长足的发展，将甲壳素纳米纤维素膜和其他增强物料复合，基本采用的化学处理和机械处理的方法制膜，改善其性能。

3. 研究的基本内容与计划

2013年12月：查找各种相关的资料，文献，并阅读了解这些知识内容。老师布置相关的试验内容及要求。

2014年1月：开始甲壳素纳米纤维膜的前期处理，比如，化学处理，磁力搅拌，冲洗，研磨，超声，离心等一系列的操作处理。最后滤出甲壳素纳米纤维薄膜。

2014年2月：备好制作聚乙烯醇薄膜的材料，开始前期的配置和处理，然后制成pva薄膜。

4. 研究创新点

1.根据甲壳素纳米纤维和聚乙烯醇的性能，进行探索复合。

2.在复合的过程中尝试用不同的方法复合，最后进行比较。