具有优异的机械强度和水稳定性的全生物质模塑纸浆材料
石油基不可降解塑料的广泛使用造成了严重的环境问题，对人体健康构成了潜在威胁。因此，迫切需要一种具有生物相容性、可生物降解性、环保性和低成本的替代品。纸浆模塑材料是由纤维素纤维经抽滤成型、加热干燥制成的一种替代塑料包装的材料，具有广阔的发展前景。然而，由于纤维素纤维固有的亲水性，纸浆模塑材料普遍存在机械性能不足和水稳定性差的问题。木质素是自然界中含量仅次于纤维素的生物聚合物，在植物细胞中起到填充和粘合的作用。本论文以纤维素和木质素为原料，制备了一种具有优良机械强度和水稳定性的全生物质基纸浆模塑材料（MPPs）。通过酸和碱处理从甘蔗渣中提取木质素，研究了木质素的结构差异对MPPs力学性能和水稳定性的影响。结果表明，Klason木质素在酸中的缩合反应没有提高抗拉强度。碱性木质素显著提高了MPPs的机械强度（38 MPa）和杨氏模量（3590 MPa），并赋予了其良好的水稳定性（初始水接触角为117◦，30 min后保持在50◦以上）。与商业甘蔗渣餐具相比，所制备的MPPs吸水率（36%）和厚度膨胀率（30%）要低得多，在土壤里降解速度更快。本文所开发的全生物质复合材料具有替代不可生物降解塑料包装材料的巨大潜力。
Shi, Fangling, Cheng Wang, Jingzhi Tang, Jiaxing Huang, Hui Pan, Man Zhang, Beini Zeng*, and Jinfeng Wang*. "All-Biomass-Based Molded Pulp Products with Excellent Mechanical Strength and Water Stability for Plastic Packaging Substitute." Industrial Crops and Products 214 (2024/08/01/ 2024): 118574.
