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稻草纤维素基全生物降解地膜的研制

作　者: 鹿保鑫
导　师: 曹龙奎
学　校: 黑龙江八一农垦大学
专　业: 食品科学
关键词: 稻草纤维羧甲基交联全生物降解地膜
分类号: TB383.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

本项目是以天然生物质稻草纤维为主要原料,辅以可降解高分子PVA为增强剂、淀粉多糖类吸水性树脂为增效剂以及新型环保PAE树脂为湿强剂,具有复合高效性、生态环保、遗传安全、抗旱节水、保温保墒、防水土流失等特点。本研究的主要内容及结论如下:1.确定微波辅助α-纤维素提取的最佳制备工艺条件为:时间为3.30 min,液料比为47.13,功率为540.39 w,氢氧化钠浓度为5.95 %,α-纤维素提取为93.38 %。2.羧甲基化改性的最佳工艺条件为,醚化时间100 min、醚化温度70℃、NaOH用量为3.2 g以及一氯乙酸用量为3.0 g,最大取代度为0.53。3.交联改性的最佳工艺参数为:交联温度为71.71℃,环氧氯丙烷的量为6.40 %,交联反应时间2.12 h,pH为9.04,交联羧甲基纤维素粘度为1.26 Pa.s。4.聚乙烯醇(PVA)本身成膜性好,是纤维素薄膜的最佳增强剂,PVA与CCMC的最佳配比为3:10。且确定了最佳的固液比为1:10。5.确定了乙二醇、丙三醇和聚乙二醇的最佳组合为:8 %、4 %和12 %(占CCMC和PVA干重)。6.CCMC和PVA的最佳交联剂为戊二醛。正交试验确定了其最佳交联反应条件为:戊二醛的用量为CCMC和PVA干重的2 %、介质pH为10、交联温度为85℃、交联时间为35 min。7.加入CCMC和PVA干重的1 %的硼酸也可以改善淀粉薄膜的力学性能和防水性能。8.加入交联羧甲基淀粉作为填充剂,大大提高共混物料黏度和稳定性能、成膜性能以及地膜的降解性能。9.CCMC和PVA的最佳湿强剂为PAE。添加CCMC和PVA干重0.9 %的PAE,可显著提高纤维素薄膜的成膜性能、力学性能以及耐水性能。10.确定硅藻土作为纤维素薄膜最佳的调理剂。添加CCMC和PVA干重的0.3 %的硅藻土也可以改善纤维素地膜的缓释性能以及防土壤结块性能。11.确定司潘85作为纤维素薄膜最佳的消泡剂。添加CCMC和PVA干重的0.9 %的司潘85可以改善共混浆料的成膜性能。以上的基础研究为农产品的深加工、农业废弃资源的综合利用以及农业产业化开辟了一条崭新的途径,为解决“三农”问题和消除“白色污染”,提供了一定的理论依据和实际应用参考。因此,本研究项目具有显著的经济、社会和环保三重效益。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章引言  7-16
  1.1 地膜发展概况  8
  1.2 降解地膜的研究概况  8-14
  1.3 课题研究的背景和意义  14
  1.4 本项目的研究内容  14-16
第二章交联羧甲基纤维素的制备  16-37
  2.1 试验材料  16-17
  2.2 试验方法  17-19
  2.3 结果与分析  19-35
  2.4 本章小结  35-37
第三章全生物降解改性纤维素地膜的制备  37-54
  3.1 试验材料  37-38
  3.2 试验方法  38-39
  3.3 结果与分析  39-52
  3.4 本章小结  52-54
第四章结果与讨论  54-56
  4.1 本论文的主要结论  54-55
  4.2 创新点  55
  4.3 讨论  55-56
缩略表  56-57
参考文献  57-61
致谢  61-62
作者简历  62

稻草纤维素基全生物降解地膜的研制

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