【摘 要】
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本课题以竹材、聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）和聚丙烯（PP）为原材料展开复合膜制备的研究,通过制备纤维素,作为纤维素吸管的应用,改性纤维素,与PBAT和PP复合,减少传统石油基塑料的使用,制备可生物降解的复合膜,可广泛应用于包装等领域,缓解环境污染等问题。本课题设计了一种由微纳米混合纤维素制备的无粘合剂纤维素杂化吸管,该吸管以高性能和低成本的毛竹渣为原材料,以期成为目前可降解但价格昂贵的
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本课题以竹材、聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）和聚丙烯（PP）为原材料展开复合膜制备的研究,通过制备纤维素,作为纤维素吸管的应用,改性纤维素,与PBAT和PP复合,减少传统石油基塑料的使用,制备可生物降解的复合膜,可广泛应用于包装等领域,缓解环境污染等问题。本课题设计了一种由微纳米混合纤维素制备的无粘合剂纤维素杂化吸管,该吸管以高性能和低成本的毛竹渣为原材料,以期成为目前可降解但价格昂贵的吸管（如聚乳酸吸管）的经济高效的替代品。纤维素纳米纤维是利用纤维素超细纤维自上而下的化学-机械方法制备的。为了制作吸管,将纤维素微纤维含水浆料和纤维素纳米纤维悬浮液充分杂化,以制备湿膜。把湿膜卷在塑料吸管上,然后放在室温中干燥并分离,最终获得吸管。结果表明纤维素微纳米杂化吸管具有更好的机械性能,与塑料吸管相比,弯曲柔韧性高,具有足够的水稳定性,且不影响降解性。同时为增加纤维素与PBAT之间的界面粘附,我们利用γ-（2,3-环氧环氧基）丙基三甲氧基硅烷（KH560）对纤维素表面进行修饰,制备了改性纤维素/PBAT复合材料。采用扫描电子显微镜、X射线衍射（XRD）和傅里叶变换红外分光光度计（FTIR）测定了纤维素的形貌和结构;复合膜的热分析表明,随着硅烷化纤维素含量的增加,复合材料的热稳定性有所提高。此外,还通过水蒸气透过率（WVP）和氧气透过率（OP）测量了薄膜的阻隔性能。最后以PP和PBAT为基料,通过熔融共混挤出造粒,切粒后再吹塑成膜。通过改变PP和PBAT的配比,制备出质量比例不同的PBAT/PP复合膜并研究其性能。扫描电镜与红外光谱发现PP和PBAT为两相结构,界面不相容;同时力学测试显示随着PBAT质量分数的增加,复合膜的拉伸强度先下降后上升再下降,断裂伸长率先下降再上升,含30%PBAT的复合膜力学性能最佳。在最佳性能比例的基础上添加不同含量的纤维素和硅烷化纤维素进行改性,研究不同含量的纤维素和改性纤维素（K-Celluose）对薄膜的力学性能和透氧、透湿、透光等性能的影响。结果表明,复合薄膜拉伸强度在改性纤维素含量为0.6%（质量分数,下同）时达到最佳效果,其中拉伸强度较纯PBAT/PP薄膜提高了17.4%,较未添加改性纤维素的Cellulose/PBAT/PP薄膜提高了8.4%,K-Celluose/PBAT/PP复合薄膜的阻性能能优于未改性纤维素复合薄膜。
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