超临界二氧化碳辅助加工暨戊二醛改性热塑性淀粉发泡材料性能研究

来源 :湖北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:amperezh
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
首次使用超临界二氧化碳(Supercritical carbon dioxide,scCO2)流体作为发泡助剂辅助加工热塑性淀粉(Supercritical CO2-assisted thermoplastic starches,scCO2aTPS),纳米纤维素(cellulose nanofiber,CNF)改性scCO2aTPS(scCO2aTPS100CNFx)和戊二醛(Glutaraldehyde,GA)改性scCO2aTPS(scCO2aTPS100CNFxGAy)发泡材料。随着超临界二氧化碳压力由7增加至9和11 MPa,所制备scCO2aTPS样品的发泡倍率显着增加;再经添加0.02 PHS最适化纳米纤维素,scCO2aTPS100CNF0.02泡沫样品的发泡倍率进一步明显改善。经适量戊二醛改性scCO2aTPS100CNF0.02(scCO2aTPS100CNF0.02GAy)各系列泡沫样品的发泡倍率进一步明显改善。上述scCO2aTPS、scCO2aTPS100CNF0.02和scCO2aTPS100CNF0.02GAy泡沫样品的发泡倍率、泡孔密度、耐湿气性和抗压缩强度保留率,均随超临界二氧化碳辅助发泡过程中CO2压力的增加而显着提高。经不同超临界二氧化碳压力发泡的scCO2aTPS100CNF0.02GAy泡沫系列样品的发泡倍率和泡孔密度随戊二醛达到最适化含量而显着增加至最大值;其中scCO211TPS100CNF0.02GA1.6泡沫样品表现出极高的发泡倍率(~50)和极高的泡孔密度(~8×108 cells/cm3)。与放置相同时间后的scCO2aTPS和scCO2aTPS100CNF0.02泡沫样品相比,经最适化戊二醛含量改性的scCO27TPS100CNF0.02GA0.4、scCO29TPS100CNF0.02GA0.8和scCO211TPS100CNF0.02GA1.6泡沫样品,表现出更佳的耐湿气性和抗压缩强度保留率。经最适化戊二醛含量改性的scCO27TPS100CNF0.02GA0.4、scCO29TPS100CNF0.02GA0.8和scCO211TPS100CNF0.02GA1.6泡沫样品的耐湿气性和抗压缩强度保留率随超临界二氧化碳压力的增加而进一步提高。事实上,scCO2aTPS、scCO2aTPS100CNF0.02和scCO2aTPS100CNF0.02GAy泡沫样品的发泡倍率和泡孔密度随超临界二氧化碳压力增加而显着增加可归因于在超临界二氧化碳辅助发泡过程中CO2发泡剂在基体材料淀粉中溶解量的增加。而超临界二氧化碳压力增加会产生更多的成核点,进而导致发泡倍率和泡孔密度增加。傅立叶变换红外光和熔融指数分析表明,scCO2aTPS100CNF0.02GAy泡沫样品经戊二醛改性后,淀粉的羟基与戊二醛分子的醛基确实在一定程度上发生化学(或交联)反应。推测戊二醛与淀粉分子间的化学(或交联)反应可以增加scCO2aTPS100CNF0.02GAy泡沫的熔体强度和粘度,因而在超临界二氧化碳辅助发泡过程中显着提高气泡成核,泡孔密度和发泡倍率。另外,在scCO2aTPS100CNF0.02和scCO2aTPS100CNF0.02GAy泡沫样品的制备过程中,超临界二氧化碳辅助加工使得支链淀粉双螺旋结构被打开更加容易。这意味着在凝胶化过程中解缠结的淀粉支链将具有与自身或增塑剂(即甘油)以及淀粉直链分子重新形成氢键的可能。推测scCO2aTPS100CNF0.02和scCO2aTPS100CNF0.02GAy泡沫样品中这些已解缠支链淀粉分子间形成更强的分子间相互作用力,因而能够在20℃/50%RH放置过程中阻止淀粉重结晶或回生,提高其耐湿气性和抗压缩强度保留率。
其他文献
二氧化碳(CO2)是植物光合作用的原料,CO2浓度的逐年升高对植物的影响得到人们极大的关注。白菜分布地区广、品种类型多、营养价值丰富,是重要的蔬菜作物。为了探索富碳环境对白
温室番茄品质与座果方式有极大关联。针对消费者反映温室番茄激素座果品质与风味差的问题,试验设计了三种座果方式方式,即振动座果,自然座果和激素喷花,测定了影响品质要素的
【目的】1.分析延迟拔管的腹膜透析相关性腹膜炎(Peritoneal dialysis-associated peritonitis,PDAP)的临床表现、病原学及影像学特点,为此类患者的诊治提供一定的理论依据。2.探讨综合救治新技术的疗效,寻找临床表现、病原学及影像学特点有助于临床治疗方案的决策,为此类患者的救治提供参考依据。【方法】1.收集我科2012年1月1日至2018年8月31日收治的延迟
新乡市定国湖位于新乡市中心城区东部,是新乡市中心城区水系连通生态建设工程的重要项目之一,该湖以赵定河为水源,占地面积41.65公顷,其中水面面积20.13公顷,湖区容量约为50
为了解决北方日光温室冬季栽培地温低、根区通气环境差等问题,试验在栽培垄表面下20 cm和30 cm处设置蓄热补气管道,以没有安装管道作为对照。比较分析了其对土壤环境及对番茄
利用化石能源生产燃料和化学品已无法满足日益增长的工业化需要,并存在转化效率低、转化机制不明朗、易造成环境污染的问题。生物质能源来源于太阳能,被视为清洁可再生能源。动植物油脂是具备潜力的生物质能原料,在催化剂条件下进行催化裂化反应制备烃类是适宜的提质手段之一。为探究油脂转化为烃类的催化反应机理,本文采用ZSM-5沸石分子筛催化剂催化裂化油脂中含量较高的单一油脂组分,进行反应条件工艺优化和机理的初步探
水凝胶是具有三维聚合物网络结构高含水量的软材料。由于含水量高,所以具有很广泛的应用。但是传统的水凝胶不具备对外界刺激的响应性,所以在很多领域的使用就会受到限制。随着人们对水凝胶研究的深入,现在已经开发出了具有对环境刺激响应的“智能”纳米复合水凝胶。这些“智能”的特性在于,随着环境的改变如p H、温度以及光照等的变化,水凝胶就会发生微观上构象等的改变,宏观上物理、化学、体积等的变化。本论文是通过从海
TGF-β(transformation growth factor-β,TGF-β)超家族在脊椎动物的生殖、发育、生长等方面都有着重要的作用,Gsdf是TGF-β超家族的新成员,其仅仅在鱼类中存在,并且在大多
背景:扁平苔藓是一种慢性炎症性皮肤病,发病机制尚不明确,细胞免疫在扁平苔藓发病中起着重要作用。S100A8/A9蛋白属于损伤相关分子模式分子,在多种炎症、肿瘤和自身免疫性疾病中发挥重要作用,但其在扁平苔藓中作用仅见国外少量相关报道,国内尚无相关研究报道。目的:1.通过检测扁平苔藓患者与正常人血清中S100A8/A9蛋白的表达水平,探讨S100A8/A9蛋白在扁平苔藓发病中的作用,为扁平苔藓的新型治
自从1972年Fujishima发现二氧化钛(TiO_2)能够光解水以来,利用半导体制备氢气成为了材料领域和能源领域的研究热点。在过去的几十年里,研究员们已经报道了多种半导体活性物质用于光催化分解水制氢。但是这些光催化剂大多带隙较宽,只能吸收仅占太阳光4%的紫外光,这极大的限制了其太阳能吸收效率,也限制了工业化应用。石墨相氮化碳(g-C_3N_4)是一种有机无金属聚合物半导体,其禁带宽度为2.7-