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本文以全生物降解树脂和光.生物双降解树脂为原料,采用熔融挤出纺丝技术制备具有可降解性的淀粉基可生物降解纤维和淀粉基光.生物双降解纤维,并对可降解纤维的性能进行了较系统研究与表征。首先,采用熔融挤出纺丝技术制备了淀粉基可生物降解纤维,利用红外光谱仪、X-射线衍射仪、差示扫描量热仪(DSC)、热分析仪(TG)以及单纤维强力仪等对纤维的结构和性能进行了测试和分析,通过土埋生物降解实验,研究了纤维的生物降解性能。借助数码相机以及扫描电子显微镜(SEM)对降解前后纤维试样的形貌特征进行了研究。结果表明,淀粉基可生物降解纤维中有结晶结构,具有较好的热稳定性,热分解温度为350℃左右;与其它常规纤维的力学性能相比,淀粉基可生物降解纤维具有较高的断裂强度与断裂伸长率,可以作为纤维材料使用。淀粉基可生物降解纤维在掩埋于土壤的过程中,随着时间的延长,降解率逐步增加,力学性能逐渐下降;纤维颜色逐渐变为褐色甚至黑色,纤维表面有微孔、裂缝出现,120天能达到完全降解,表明该纤维具有优异的可生物降解性;在不同pH值土壤中,淀粉基可生物降解纤维的降解率不同,pH值5.5-6、7.5-8的微酸和微碱性环境中,纤维的降解率较高;土壤温度为30-35℃时,有利于淀粉基可生物降解纤维的快速降解。
本研究采用熔融挤出纺丝技术制备了淀粉基光-生物双降解纤维。利用单纤维强力仪对纤维的力学性能进行了研究,通过紫外老化降解和土埋生物降解实验,研究了淀粉基光.生物双降解纤维的光降解性和光照前后纤维的生物降解性。结果表明:淀粉基光-生物双降解纤维断裂强度与常规聚乙烯纤维相近,具备一定的物理机械强度,可以作为通用纤维材料使用:随着紫外光照时间的延长,淀粉基光-生物双降解纤维的降解率增大,最大降解率可达23.58%;随生物降解时间的增加,纤维的降解率逐步增大,光照后淀粉基光-生物双降解纤维的降解率明显高于光照前,最大降解率分为87.32%;pH值为7.5-8.0的土壤中,淀粉基光-生物双降解纤维降解较快;淀粉基光-生物双降解纤维降解的最适温度范围为30-35℃。