预处理聚乙烯醇纤维对淀粉塑料的影响开题报告

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1. 研究目的与意义

随着塑料产业的发展，塑料已成为当今世界应用最广泛的材料，塑料制品的蓬勃发展导致的环境污染的加剧, 引起了人们对塑料制品废料处理问题的关注, 日益增长的塑料垃圾山越来越为人们看作是对生态系统的威胁。塑料按体积计算已居世界首位，1998年世界塑料产量约1.5亿吨；在我国，1999年的塑料制品产量予计在(1100- 1200)万t之间。塑料质轻且体积庞大，建填埋场的空间有限且填埋不易腐烂，而焚烧设施则需要投人大量资金，且焚烧产生高的热量会损伤焚烧炉并且所释放的有害气体难于处理，会严重污染环境。如此庞大的难降解的白色污染物将会严重污染环境；另外石油资源越用越少，据报道全世界的石油只能用40年，因而寻新的对环境友好塑料原料，开发和应用生物降解塑料势在必行。

生物降解塑料是指在一定时间和一定条件下，能够被细菌、真菌、藻类等自然界存在的微生物或其分泌物在酶或化学分解作用下发生降解的高分子材料，理想的生物降解材料能完全分解为co₂和h₂o。

近30年来，国际上开发出了一系列降解塑料产品，其中淀粉基塑料约占2 /3。90年代后，经过反复争论和多年实践，淀粉基塑料已基本成为降解塑料产品的主流。

2. 国内外研究现状分析

1.4 国外的研究进展

1.4.1 纤维素对热塑性淀粉的增强改性

miyamoto等分别将纤维素和淀粉溶于naoh溶液中混合，并以硫酸液作为凝固浴制成不同含量比的纤维素/淀粉共混膜。纤维素-淀粉共混膜具有多孔结构，且随着淀粉含量的增加，平径尺均孔寸从1μm增大到6μm。这些孔穴彼此间相互分开，使得共混膜具有较高的吸水和吸油能力（淀粉含量为50%的共混膜的吸油能力超过400%，比不含淀粉的纤维素膜的吸油能力高10倍以上）。

romhany等采用跨层级亚麻纤维( 平均纤维直径在68 μm) 增强tps，研究其拉伸断裂行为，使用的含量分别为20%、40%、60%，在亚麻纤维为40%之前，随纤维含量增加，复合材料的拉伸性能是提高的，当亚麻纤维含量为40%时，拉伸强度是纯tps 的3 倍。用声发射的方法研究样品内部缺陷成长和断裂行为，指出主要由亚麻纤维的含量和排列方式决定。

1.4.2 聚乙烯醇对热塑性淀粉的增强改性

ramaraj等研究了戊二醛交联处理对pva/淀粉共混薄膜性能的影响。戊二醛能够与pva分子上羟基发生反应，生成交联网状结构，提高了共混膜的拉伸强度和弹性模量，降低了断裂伸长率。对于pva/淀粉共混材料，交联处理能有效提高淀粉与pva的相容性以及力学性能。

3. 研究的基本内容与计划

研究聚乙烯醇纤维(pva)在质量分数分别为2%、4%、6%、8%的六偏磷酸钠(shmp)与质量分数为3%碳酸钠的混合溶液中分别浸泡0.5、1.0、1.5、2.0小时后对热塑性淀粉塑料(tps)的增强作用。

配制碳酸钠与六偏磷酸钠（shmp）的混合溶液，其中碳酸钠的质量分数为3%，六偏磷酸钠的质量分数分别为2%、4%、6%和8%，并将聚乙烯醇纤维(pva)在上述四种溶液中分别浸泡0.5、1.0、1.5、2.0小时进行正交试验。

每组称取450g玉米淀粉，150g甘油，然后按淀粉质量的2%分别添加2%-2.0h、4%-2.0h、6%-2.0h与8%-2.0h的pva，经高速搅拌机搅拌均匀，用规格为shj-20的南京杰恩特双螺杆挤出机塑化挤出，各区温度为116℃、118℃、118℃、116℃，转速为180r/min，挤出后冷却造粒；采用上海纪威机械工业有限公司的注塑机（90-bv）进行注塑，各区温度为135℃、135℃、125℃、125℃、120℃。

4. 研究创新点

通过对加工助剂的改变与处理方法的不同，加大淀粉塑料的应用范围，使淀粉塑料可以应用于更广阔的领域，来达到增进可持续发展与减少环境污染目的。