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1. 研究目的与意义
随着现代化进程加快，化学化工制品已经惠及人类生活的方方面面，尤其是塑料制品，更是成为了不可或缺的一部分。但塑料制品为人类生活带来便利的同时，也带来了不可忽视的问题。其一：日益尖锐的环境污染白色污染。有一位生态学家曾经警告说：塑料！塑料！到处都是塑料，弄得不好，塑料会使人间乐土变得荒无人烟；其二：能源危机日趋严重。据估计，占总数的4%石油生产后是被用作塑料原料。因此,寻找替代可再生原材料可能会对人类减少石油依赖性和环境污染有重大影响。
于是，20世纪70年代以来，国外许多科学家提出了降解塑料这一命题。时至今日，已经成功研发出了许多种降解塑料，而淀粉塑料以其优越的性能：原料来源广泛，可生物降解，价格低廉可再生等，大约占据了2/3的比例。
现在，全世界降解塑料市场估计为3000万t，我国则为70万t，降解塑料主要适用于包装、农用制品以及一次性塑料制品，其份额约占塑料总产量的30%左右。由此可见，降解塑料在未来仍然有很大的发展前景。然而，制约其发展的因素主要有两点：一是成本，二是性能。
2. 国内外研究现状分析
1973年，英国科学家格里芬（g.griffin）最早提出了淀粉塑料这一命题，他提出在石油化工聚合物中加入廉价的淀粉作为填充剂，可引发塑料生物降解，并发表了世界上第一个淀粉填充聚乙烯塑料的专利，一时引起了淀粉塑料研究的热潮。七十年代中期，英国科罗诺公司首先研制成功了淀粉塑料的母料，到八十年代，此项技术便迅速扩展到欧美、日、苏等国，并由此相继成功开发出了不同类型的淀粉塑料：美国agri-tech industries co.于1988年投资了1亿元成功研发了糊化淀粉/聚酯（聚乙烯、聚复合丙烯酸）、淀粉/聚乙烯产品，这是一种含有45%--50%淀粉的半透明薄膜，主要应用于快餐包装、牛奶袋、农用膜等；日本在1990年成立了生物降解塑料研究会，有64家公司参加；意大利ferriuzzi公司研究了玉米淀粉/聚烯烃制品，含淀粉高达50%以上，主要应用于地膜、饲料和快餐食品容器等。近年来，由于填充型淀粉塑料难以完全降解等缺陷，人们对于淀粉塑料的注意力已经逐步集中到全淀粉塑料，并且已有日本住友商事公司、美国warmer-lamber公司、意大利ferriz公司等相继宣称已成功研发出了含淀粉量高达90%以上的全淀粉塑料。至此，我们有理由相信，今后对于淀粉塑料的发展与研究，重点仍然将是全淀粉塑料。
我国塑料工业起步较晚但是发展极为迅速，20世纪末，我国塑料制品的总产量已超过1500万t，调查结果表明，我国塑料加工业产量以每年10%的速度递增。
我国地膜覆盖量已达到世界第一，2000年已经超过了1亿亩。当人们为这一新技术的使用带来农作物持续增长的效果感到喜悦的同时，地膜的负效应却令这种喜悦戛然而止。由于地膜的残留物，使得农作物的品质下降，瓜果类果实减小，菜叶色泽偏黄，根茎变细，各种植株矮小、抗虫与抗病毒能力下降。由此可以想象，我国作为人口第一大国的同时，塑料使用量也将遥遥领先，但这必然带来极为严重的生态破坏与环境污染等问题。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容：
（1）纸板纤维素的除杂及活化
将软木纸浆纤维纸板剪成小块，置于250ml烧杯中，加入适量15%（m/m）的NaOH溶液，使溶液浸没纸板纤维素，用玻璃杯搅拌0.5h。之后快速加入过量HCl中和，用砂芯漏洞进行抽滤，直至pH达到中性。烘干。
（2）纤维素的水解
取250烧杯一个，配置60%H2SO4（161g的98% H2SO4加107.3gH2O），冷却；另取250ml烧杯，加入20g纤维素，150ml 60%的H2SO4，用玻璃棒略微搅拌后，放入45oC磁力搅拌机下恒温搅拌0.5h后，抽滤3-4次，烘干待用。
（3）纤维素的氧化
取500ml三口烧瓶一个，加入20g纤维素和5g NaIO4，再加入200ml蒸馏水，搅拌；用pH计测试，加入NaOH溶液调试，使其pH接近4；将溶液倒入500ml的三口烧瓶中，吹洗干净，使反应在50oC恒温恒速避光条件下，反应3h后，加入50ml乙二醇反应1h；抽滤，烘干。共得到9组9个样品。
（4）淀粉塑料样条的制备
a、挤出成型 将氧化度为0.25的双醛纤维素以6%的添加量（24g）同300g玉米淀粉及100g丙三醇均匀混合成7个样。在规格为SHJ-20的南京杰恩特双螺杆挤出机进行塑化挤出，各区温度控制在118oC，125oC，125oC，118oC，转速为150r/min，冷却切粒得到TPS。再取6组160g LDPE和240g TPS，分别加入0g、8g、16g、24g、32g、40g的MA-g-PE，进行塑化挤出，冷却后进行切粒，得到不同增容剂比例的粒料。以LDPE作为对比，共有7组粒料。
b、注塑成型 启动注塑机，各区温度分别控制为140 oC，140 oC，138oC，135oC，133 oC，预热半小时。待温度达到设定值时，将挤出得到的7组粒料从注塑机的填料口倒入，注塑成哑铃型样条。每个比例做出不少于10根完整样条，并做好标记。
研究计划：
序号 | 时间 | 工作内容 |
1 | 1~3周 | 资料收集、写文献综述、方案设计和调整、开题 |
2 | 4~14周 | 参加实验（纸板纤维素的除杂及活化、纤维素的水解、纤维素的氧化、淀粉塑料样条的制备） |
3 | 15~16周 | 实验数据分析、论文撰写与修改 |
4 | 16周以后 | 论文审阅与答辩 |
4. 研究创新点
天然淀粉是以内部有结晶结构的小颗粒状态存在的，其分子结构有直链和支链两种。
淀粉颗粒的形状、大小以及直链淀粉与支链淀粉含量的比例都各不相同，而决定这些不同之处的根本原因在于植物的品种不同。
有关实验证明，高直链含量的淀粉更适合于制备塑料，所得制品具有较好的机械性能。
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