笋壳∕淀粉复合发泡材料的制备与特性.pdf

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1、第28卷第11期农业工程学报2012年6月TransaetionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering、b1．28No．1lJun．2012243笋壳／淀粉复合发泡材料的制备与特性王华林1，褚红亮1，黄君1，姜绍通2(I．合肥工业大学化学工程学院，合肥230009：2．合肥工业大学生物与食品学院，合肥230009)摘要：为了降低笋壳的环境污染，以笋壳、玉米淀粉为原料，烘焙发泡制备笋壳／淀粉复合发泡材料。应用响应面方法优化发泡T艺条件，采川傅里叶红外光谱仪、扫描电镜等对发泡材j5i}进行结构表征与性能分析。结果湿示，NaOH溶液质量分数、

2、偶氮二异丁腈和N82B。07'10H20的用茸对发泡体密度的，史互影响明显：当笋壳粉5g，淀粉2．5g，发泡温度66。C，发泡时删10h时。最佳T艺条件为：NaOH溶液质量分数9．8％，偶氮二异丁腈1．4g和N828407·10H200．26g，在此条件下，发泡材料泡孔壁较薄，泡孔细密，大小较均匀，大多旱现圆形或近似丁．圆形：笋壳纤维与淀粉l、日J除了氢键作用外．还通过Na：B407·IOH：0发生了配位交联反应。研究结果对于改善淀粉发泡材料的性能．彳f参考价值，同时也为竹产qp资源综合利用开拓了新的途径。关键词：制备，淀粉，优化，笋壳，发泡材料，烘焙doi：10．39698．issn．

3、1002—6819．2012．11．039中图分类号：TK6文献标志码：A文章编号：1002—6819(2012)一1l-0243—05王华林．褚红亮，黄君，等．笋壳／淀粉复合发泡材料的制备与特性[J]．农业工程学报，2012，28(11)：243--247．WangHualin，ChuHongliang，HuangJun，eta1．Preparationandcharacteristicsoffoamedbambooshell／starchcomposite[J]．TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(Tran

4、sactionsoftheCSAE)，2012，2801)：243--247．(inChinesewithEnglishabstract)0引言传统的泡沫材料主是发泡塑料，包括聚氨酯(Polyurethane，PU)、聚苯乙烯(PolyStyrene，PS)和聚烯烃三人类i11。发泡塑料存在着环境污染、贸易壁垒等问题，面临着淘汰的危险12l，因此开发环保、可降解的发泡材料来替代发泡塑料势在必行。近年来，淀粉类可降解发泡材料的研究成为一个新的热点类131。但是，纯淀粉发泡材料有较高的脆性和较低的机械性能，为了改善淀粉发泡材料的性能，降低其亲水性，人们做了大量的改性工作[¨】。植物纤维【大】

5、其具有良好的机械性能、町降解特性及与淀粉优良的相容性，而被用作淀粉发泡材料的增强改性材料I“⋯。目前，国内最常用的木质增强原料是木材，但是，由于全球森林资源日渐枯竭，各国环境保护的意识不断高涨，要求限伐、禁伐森林的法令不断颁布，要求尽量减少木材的采伐量，推进0找木材的替代品。在中国和欧洲，已有研究使用花生壳19】、稻壳I⋯、甘蔗渣1¨1、秸秆【12l等农作物植物纤维原料替代木材I‘3]作为增强材料，其中已经实现1二业化应用的有稻草，稻壳、麦秆等。笋壳淀粉复合发泡材料的研究和专利尚未见相关报道。中国是世界上最主要的产竹国，无论是竹子的种类、种植面积、蓄积量及竹材、竹笋的产量都雄居世界首位[

6、141。收稿日期：2011．07．10修订H期：2012．05，14基金项目：安徽省救育厅自然科学鼋点研究摹金项目(KJ2010A279)作嚣简介：f4#替(1969一)，男，教授，博上，主要从事助能高分子，有机无机杂化材料等的研究。台肥合肥工业人学化学工程学院，230009。Email：hlwang@hfut．odu。cn中国年产鲜笋150多万t，出笋率50％，每年有70万t左右鲜笋壳被丢弃。加工竹笋后剩余的鲜嫩笋壳是个尚未开发的重要资源，且鲜笋上市时正值雨季，大量堆积，鲜笋壳很快腐烂，造成环境污染。本文以笋壳、玉米淀粉为原料．烘焙发泡制备笋壳／淀粉复合发泡材料，采用响应面法优化发泡工

7、艺参数，并对发泡材料进行结构分析和表征。这种材料的开发心用在改善淀粉发泡材料性能的同时，又可变废为宝，有利于竹产业资源综合利用和循环经济的发展，对提高农产品的附加值、环境保护具有重要意义，市场前景非常广阔。以废弃物笋壳为原料，采用食品工业中的烘焙技术及传统加[设备开发的笋壳／淀粉复合发泡材料，生产工岂简单，同时，笋壳以植物纤维为丰要成分，具有优良的生物可降解特性【251，所制备发泡材料可用于替代某些商业用(如汽车内饰、食品容器、建筑