李刚
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李方义
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管凯凯
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刘鹏
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吕禹
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贾秀杰
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李剑峰
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.13.036
为解决不可降解的废弃塑料类包装材料对环境造成的污染,以稻草纤维、淀粉为主要原料制备了生物质缓冲包装材料,采用正交实验方法研究了生物质缓冲包装材料纤维与淀粉质量比、塑化剂、活性剂和发泡剂含量等对材料抗压强度的影响,结果表明,各因素对材料抗压强度影响的主次顺序为塑化剂＞纤维与淀粉质量比＞发泡剂＞活性剂.塑化剂含量为12％、纤维与淀粉质量比为2∶5、发泡剂含量为0.1％、活性剂含量为0.3％时其抗压强度可达0.94MPa.研究了塑化剂含量、纤维与淀粉质量比对材料缓冲性能的影响,随着塑化剂含量和纤维与淀粉质量比增大,材料缓冲系数呈现先降低后升高的趋势,在纤维与淀粉质量比为2∶5、塑化剂含量为12％时,材料的缓冲系数最小,缓冲性能最好.与EPS(发泡聚苯乙烯)和EPE(发泡聚乙烯)等包装材料缓冲性能和回弹性能的比较表明生物质缓冲包装材料完全可以替代EPS和EPE等缓冲包装材料.
关键词:
生物质
,
全降解材料
,
缓冲包装
徐婕
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郭安福
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李剑峰
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李方义
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张传伟
,
谢麒
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王成钊
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.09.026
热塑性淀粉(TPS)基复合材料因具有原材料绿色化、废弃后全降解的特点,成为国内外学者研究的热点.以甲酰胺、尿素、丙三醇、乙二醇作为塑化剂,制备热塑性淀粉基复合材料,通过静态压缩试验得到淀粉基复合材料的静态压缩缓冲曲线,分别研究了不同比例的单一塑化剂和复合塑化剂制备的热塑性淀粉对淀粉基复合材料静态压缩性能的影响.实验结果表明,塑化剂含量为15％时,4种单一塑化剂制备的淀粉基复合材料承压能力大小分别为：FPTPS基复合材料＞UPTPS基复合材料＞EGPTPS基复合材料＞GPTPS基复合材料.复合塑化剂的含量为15％时,不同质量的比甲酰胺和尿素制备的淀粉基复合材料(FUPTPS),其承压能力大小为2∶1＞1∶1＞1∶2；不同质量比的丙三醇和乙二醇制备的淀粉基复合材料(GGPTPS),其承压能力大小为1∶2＞2∶1＞1∶1.
关键词:
淀粉基复合材料
,
单一塑化剂
,
复合塑化剂
,
缓冲包装材料
,
力学性能
刘鹏
,
李方义
,
李剑峰
,
郭安福
,
张传伟
,
王成钊
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.11.004
为了解决生物质复合材料中淀粉基质与植物纤维分子间的表面结合问题,探究淀粉/纤维预处理对二者分子间氢键形成的影响,提高生物质复合材料的力学性能,在多年研究的基础上,优化成分配伍,分别制备了剑麻纤维、纸浆纤维、稻草纤维和木质纤维增强的生物质复合材料.通过红外光谱实验,研究了热塑性淀粉的化学键变化和复合材料制品化学键的变化机理,对比了4种复合材料中淀粉和纤维分子间氢键的强弱.拉伸强度和压缩强度实验结果表明,剑麻纤维增强的复合材料的拉伸强度最高可达3．75 MPa,压缩强度最高可达1．26 MPa,远远好于纸浆纤维、稻草纤维和木质素纤维复合材料. SEM图像显示了热塑性淀粉和生物质复合材料的微观结构形态.
关键词:
植物纤维
,
生物质复合材料
,
红外光谱
,
力学性能
郭安福
,
李剑峰
,
李方义
,
魏宝坤
功能材料
采用霉菌侵蚀实验方法,研究了植物纤维淀粉餐盒的降解性能,分析了该餐盒整个降解周期微生物生长程度和质量损失情况,探讨了不同环境条件下餐盒的降解性能,并与纸浆模塑餐盒、淀粉塑料餐盒进行对比.实验结果表明,植物纤维淀粉餐盒的降解程度达到Ⅴ级,质量损失率达到41.59%;试样大小对材料降解性能没有影响.
关键词:
可降解塑料
,
生物降解
,
白色污染
,
包装材料
郭安福
,
李剑峰
,
李方义
,
魏宝坤
功能材料
建立了可降解包装材料的绿色度评价指标体系,运用模糊层次分析模型对其进行了评价和分析.通过问卷调查得到定性评价后,利用概率统计的原理对数据进行了处理,构造比较矩阵,并采用和积法计算最大特征根和特征向量,最终得到各指标的相对重要度.然后又计算得到各指标相对于被评价产品的综合重要度.用逻辑推理指派法确定各指标的隶属函数后,得到该指标的隶属度.根据各评价指标的隶属度和综合重要度运用线形加权的方法得到的植物纤维淀粉可降解包装材料的绿色度.最后把6种典型可降解包装材料和传统发泡塑料包装材料的绿色度进行了对比,认为生物质类可降解包装材料具有很好的发展前景.
关键词:
可降解包装材料
,
模糊层次分析法
,
生命周期评价
郭安福
,
李剑峰
,
李方义
,
李建勇
,
吕禹
功能材料
生物质全降解类制品相关研究是目前国内外学者研究的热点.针对生物质全降解制品成型机理缺乏研究的问题,提出了生物质全降解材料的四步式发泡成型机理,研究了发泡过程中原料溶解阶段、气泡成核阶段、气泡增长阶段和固化定型阶段等4阶段相变机制.在原料溶解阶段,分析了原料混合相变机理及植物纤维存在形式；在气泡成核阶段,探讨了生物质全降解材料的均相成核机理及影响成核质量的因素；在气泡增长阶段,分析了气泡增长过程的受力情况,探讨了气泡发生膨胀、并泡、塌陷和破裂等状况的机理；在固化定型阶段,探讨了开始固化时机和固化速度等因素对生物质全降解材料固化定型的影响.
关键词:
发泡成型
,
生物降解
,
白色污染
,
生物质
,
包装材料
