牧草芽苗生物質(zhì)基多孔材料的制備與表征.pdf

1、本課題在“十一五”國家科技支撐計劃項目《魔芋葡甘聚糖規(guī)?；庸ず蛻藐P(guān)鍵技術(shù)》(批準號：2007BAE42804)的資助下，圍繞牧草芽苗生物質(zhì)基多孔材料的制備與表征，研究了以生物質(zhì)資源一年生黑麥草、高羊茅、白三葉為原料，采用植物自然反復倒置生長、根莖交聯(lián)成型后高分子溶液浸泡的方法制備對環(huán)境友好的多孔材料，探索了經(jīng)不同濃度聚乙烯醇、醇酯清漆、聚丙烯酰胺處理對生物質(zhì)性能的影響，及其對力學性能作了一定的試驗及理論分析。研究結(jié)果表明：
　

2、　 (1)一年生黑麥草、高羊茅、白三葉種子最適宜發(fā)芽溫度為25℃，這與前人所作研究結(jié)果相符；種子添加量分別為40g、40g、50g時制備的多孔材料，烘干后不經(jīng)任何處理測定的力學強度優(yōu)于其余四個添加梯度。
　　 (2)三種草坪芽苗制備的多孔材料，隨著高分子溶液處理濃度的提高力學性能均發(fā)生了較為明顯的變化。一年生黑麥草芽苗經(jīng)濃度為10％的聚乙烯醇處理后力學強度為最大力191.959N、最大變形23.581mm、拉伸強度0.512M

3、Pa、伸長率58.95％、彈性模量0.87MPa，優(yōu)于其余濃度梯度處理，比重、比強度分別為0.195、2.626 N/tex；經(jīng)市售濃度醇酯清漆處理后各力學參數(shù)值分別為最大力117.605N、最大變形25.462mm、拉伸強度0.314MPa、伸長率63.65％，彈性模量0.50MPa，相比于其余梯度處理為最佳，此濃度下比重為0.215，比強度1.460 N/tex；用濃度為13％聚丙烯酰胺處理芽苗，比重為0.153、比強度1.072

4、N/tex，最大力為61.500N、最大變形17.308mm、抗拉強度0.164MPa、伸長率43.27％、彈性模量0.38MPa，力學性能優(yōu)于其余四個梯度處理。
　　 (3)高羊茅芽苗制備的多孔材料，用濃度為10％的聚乙烯醇處理其力學性能優(yōu)于其余梯度處理，在此濃度下，最大力185.299N、最大變形23.068mm、拉伸強度0.494MPa、伸長率57.67％、彈性模量0.87MPa，比重、比強度分別為0.192、2.573

5、N/tex；市售濃度醇酯清漆處理其力學強度相比于其余四個梯度為最佳，各力學參數(shù)值分別為最大力120.944N、最大變形24.490mm、拉伸強度0.322MPa、伸長率61.23％、彈性模量0.55MPa，比重為0.215，比強度1.498 N/tex；用濃度為13％聚丙烯酰胺處理芽苗生物質(zhì)力學性能優(yōu)于其余梯度，各力學參數(shù)值分別為最大力53.694N、最大變形16.495mm、拉伸強度0.143MPa、伸長率41.24％、彈性模量0.3

6、5MPa，比重為0.151、比強度0.947 N/tex。
　　 (4)白三葉芽苗制備的多孔材料，用濃度為10％的聚乙烯醇處理其力學強度優(yōu)于其余梯度處理，此濃度下，最大力118.421N、最大變形19.564mm、拉伸強度0.316MPa、伸長率48.91％、彈性模量0.65MPa，比重、比強度分別為0.194、1.629 N/tex；經(jīng)市售濃度醇酯清漆處理材料力學強度相比于其余四個梯度為最佳，各力學參數(shù)值分別為最大力100.5

7、10N、最大變形17.738mm、拉伸強度0.268MPa、伸長率44.34％、彈性模量0.63MPa，比重、比強度分別為0.208，1.288 N/tex；用濃度為13％聚丙烯酰胺處理后材料力學性能優(yōu)于其余處理梯度，各力學參數(shù)值分別為最大力44.819N、最大變形14.141mm、拉伸強度0.120MPa、伸長率35.35％、彈性模量0.34MPa，比重、比強度分別為0.145、0.827 N/tex。
　　 綜上所述：三種草

8、坪芽苗經(jīng)過培養(yǎng)成型的生物質(zhì)具有天然的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，制備的多孔材料隨處理的高分子溶液濃度的改變力學性能變化顯著。其中，一年生黑麥草制備的生物質(zhì)多孔材料的力學性能優(yōu)于其余兩個草坪品種，聚乙烯醇溶液優(yōu)于另外兩種高分子溶液處理，10％的聚乙烯醇為生物質(zhì)的最佳處理濃度。
　　 由于生物質(zhì)多孔材料質(zhì)輕、比重低、比強度高，可被廣泛應用于農(nóng)業(yè)、建筑、運輸、包裝等行業(yè)，使用后可生物降解，不會造成環(huán)境污染，而且來源于可再生的植物資源，材料成本低廉，可部