凤眼莲生物质复合内包装材料的制备工艺-论文.pdf

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1、第30卷第12期农业工程学报V_0l-30No．122582014年6月TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineeringJun．2014凤眼莲生物质复合内包装材料的制备工艺孙吴，一，王万章2，李伟平，张新昌，(1．江南大学机械工程学院，无锡214122；2．河南农业大学机电工程学院，郑州450002；3．江苏省食品先进制造装备技术重点实验室，无锡214122)摘要：以凤眼莲为原料，解决凤眼莲大量繁殖却难以有效利用的问题，从而降低环境负荷，变废为宝。通过对凤眼莲的二次破碎，混合添加了安全环保的3种胶黏剂(骨胶、瓜尔胶、海

2、藻酸钠)和1种防水剂(乳化石蜡)，热压温度和压力分别在160℃和5MPa的条件下，成功制备了可应用于内包装的环保型生物质包装材料，为了验证材料的力学性能和防水性能，并对材料进行了三点弯曲试验测试其弯曲强度和弹性模量，计算接触角测试了其防水性能。结果表明，添加助剂的生物质包装材料其强度和防水性能都有大幅提高。其中，添加瓜尔胶和海藻酸钠制备的生物质板材力学性能较好，平均破坏应力可达到32．54和44．05MPa；平均弹性模量分别为3．69和4．77GPa。未添加助剂的生物质复合包装材料不具有防水性能，其接触角不可测；添加防水剂乳化石蜡的材料均具有一定的表面防水性能，其接触角基本上都大于

3、100。。因此可见，防水剂乳化石蜡的添加可以充分改善材料的防水性能，并且根据材料的力学性能和防水性能可知，乳化石蜡适合和本研究中3种胶黏剂的共同使用。利用凤眼莲制备的生物质复合包装材料是绿色环保材料，废弃后无污染，便于回收与利用，是可自然降解的环境友好型包装材料，在代塑、代木运输包装、食品和农林牧副产品的内包装等方面具有广泛的应用前景。符合绿色化学的宗旨和国家可持续发展的战略方针。关键词：生物质；复合材料；添加剂；凤眼莲；破坏强度；防水性能doi：10．39690．issn．1002—6819．2014．12．032中图分类号：TB484文献标识码：A文章编号：1002—6819(

4、2014)一12—0258—07孙昊，王万章，李伟平，等．凤眼莲生物质复合内包装材料的制备工艺[J]．农业工程学报，2014，30(12)：258——264．SunHao，WangWanzhang，LiWeiping，eta1．PreparationtechniqueofEichhorniacrassipes-basedcompositepackagingmaterials[J]．TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(TransactionsoftheCSAE)，2014，30(12)：258-264．(i

5、nChinesewithEnglishabstract)亚和新西兰等国，以及中国南方19个省市都有报0引言道泛滥成灾，造成了一系列的危害【3]。福建媒体200718世纪以来的现代工业，在为人类创造了巨大年报道了中国第一次凤眼莲大规模爆发，自闽江上物质财富的同时也给人们带来了资源和生态环境游来袭的凤眼莲覆盖水口大坝整个库区面积近方面的问题，尤其是石化资源的短缺及其对环境的160hm2。2007年9月浙江省钱塘江面风眼莲大量污染等，严重威胁着人类的生存和发展。以绿色为繁衍，钱塘江管理局派出6只打捞船连续清理水面本，替代非再生和重污染的石化资源，以满足人类3d，80多名保洁员打捞出350

6、t凤眼莲。2012年对资源和材料的需求已成为重要的研究发展趋势。1月福建宁德市古田县水口镇湾口村段，浩浩荡荡近年来，随着河流水域的富营养化，加剧了流域中的凤眼莲延绵闽江近10km，如同草原【4J。遭凤眼水草的大量繁衍。其中，凤眼莲已广泛分布于华北、莲围困的水域鱼苗都无法放养。如何有效处理凤眼华东、华中、华南和西南的大部分河道，并且以广莲已越来越引起人类的关注【5】。东、云南、江苏、浙江、四川、湖南、湖北和河南凤眼莲(Eichhorniacrassipes)，俗称水葫芦，南部的泛滥最为严重，而且还有继续快速向周边地雨久花科。叶直立呈卵形或圆形，叶面光滑，叶柄区蔓延、扩散的趋势【lJ。

7、在全世界56个热带和亚长短不一，中部以下膨大如球，基部和中部有鞘状热带的南美、中美、北美、非洲、亚洲以及澳大利苞片，花茎单生，是一种喜温好湿的植物J。气温在25℃以上生长较快，30℃左右时生长最快。在热收稿日期：2013-12．22修订日期：2014．06．03基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金(JUSPR1209)带亚热地区，风眼莲可以全年生长，自然越冬【剐。作者简介：孙吴(1981一)，女，博士，副教授，主要从事生物质包凤眼莲无性繁殖为主，在适宜条件下每5d