第一章  绪论

包装材料是用于制造包装容器和构成商品包装的材料总称[1]，是形成商品包装的物质基础，是包装功能的物质载体，也是包装成本的主体之一，还是包装废弃之后的存在状态（即包装废弃后，在人们眼中已不再是容器，而是各种材料）。包装材料一般需要具有良好的机械性能、稳定性、阻隔（气体、水蒸气、香气等）性能、粘合性/热封性、易于加工性、印刷适性、以及可回收性或可生物降解性等。目前，最主要的包装材料是纸和塑料[2]，超过80%的商品包装是由这两种材料承担的，其中包括纸塑复合材料。 自古以来纸就是主要的包装材料之一。作为包装材料，纸和纸板具有以下特点[3]：原料来源充沛、价格低；适宜的坚固度、耐冲击性和耐摩擦性；卫生、安全；良好折叠、成形性，便于机械加工；优良的印刷适性；可深加工性；废弃物易处理，可生物降解性和可回收性。因此，在环境问题日益严峻的今天，纸和纸板成为首选包装材料。但纸和纸板还存在一些缺点：吸湿性，受潮后强度降低；多孔性，对水蒸气、气体和气味的阻隔性差；难于封口；不耐穿刺；透明性差等。这些缺点限制了纸材料在包装上的应用，尤其是在一些食品包装、阻隔性包装上的应用。在生产实践中，可通过采用纸塑复合材料来解决这个问题。

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第二章 聚乳酸溶液涂布纸的制备及性能研究

2.1  引言

现有聚乳酸涂塑复合纸的制备均采用溶液涂布法，虽然，因涉及到有机溶剂挥发及溶剂残留等问题，决定了这种方法不具备应用性，但在这里溶液涂布法制备的聚乳酸涂塑复合纸可以作为后续研究的参照物。 本章根据专利[165][167]、文献[174]的方法，设计了聚乳酸溶液涂布的配方，并进行溶液涂布试验。研究溶剂、复配溶剂、增塑剂、溶液成膜性及涂布工艺等对涂层的热性能、涂布纸的水蒸气透过性和氧气透过性，及热封性的影响规律，为后续聚乳酸涂层改性奠定理论基础。

2.2  实验部分

聚乳酸涂布溶液[174]的配方见表2-4所示。其中，溶液的质量浓度为5%，增塑剂用量为聚乳酸的10%。溶液配制过程中，不涉及到聚己内酯的配方，只需将材料按照配方的量加入到试剂瓶中，摇匀后静置，便可慢慢溶解，大概 2h 左右即可完全溶解，若不断对其进行摇晃震荡，可加快溶解速度。若需要加入聚己内酯，则需将按配方混合好的液体，置于 45℃的恒温水浴4h。配制好的溶液，静置24h，以使聚乳酸分子链段充分舒展。涂布操作是在通风橱内，使用棒式涂布机完成的。在涂布前，需要对涂布机进行调水平，使涂布机水平放置，并且，涂布棒的两个加持装置也要保持水平，这样才能保证涂布棒施加在纸面上的压力是均匀的，继而保证涂层更均匀。涂布的具体条件是：涂布棒型号为2 号；涂布速度3m/min；常温挥发干燥24h。

第三章  乳化溶剂挥发法制备聚乳酸微粒颜料的研究 .................... 32

3.1  引言 .................................... 32

3.2  实验部分 ................................. 33

第四章  微射流纳米均质法制备聚乳酸微粒及其臭氧改性研究 ...............45

4.1  引言 ...................................... 45

4.2  实验材料与仪器 ................................. 46

4.3  试验方法 ......................... 46

第五章  聚乳酸涂布-热压复合纸的制备及性能研究.......... 54

5.1  引言 ............. 54

第七章 聚乳酸涂塑复合纸在废纸回用过程中降解行为的研究

7.1  引言

关于聚乳酸的降解性已得到广泛研究。聚乳酸主要有三种降解类型，即热降解、生物降解和光降解[213]。通常认为聚乳酸的生物降解过程[231,232]是先发生水解，导致分子量下降，然后再生物降解或进一步水解为水和二氧化碳，也有人认为酶降解和水解可能同时发生。因此，可降解塑料的降解性测试方法有多种，有需氧与厌氧、水中与土壤实验之分，还有直接采用酶降解的方法[231]，应用较多的是土埋法[233]、酶降解法[234]、水性培养液中材料最终需氧生物降解法[233]。 本章通过模拟废纸回收制浆、脱墨、漂白工艺，研究聚乳酸复合纸在废纸回收利用过程中的降解行为。

7.2 实验材料与仪器与设备

首先，将试验用的锥形瓶洗净、充分干燥并称重（W0）。将一定量（W1）的聚乳酸颗粒放入锥形瓶中，加入200ml蒸馏水，按照实验方案添加试验药品后，放入达到设定温度的水浴恒温摇床中进行降解处理。根据实验方案设定的时间取出锥形瓶，用300 目滤网将锥形瓶中的药液滤出，用蒸馏水反复洗涤3 次，将最终滤得的聚乳酸颗粒连同锥形瓶一起放入真空干燥箱内干燥24h后，取出称重（W2），根据公式（7-1）计算降解率D（%）。在纸张纤维材料短缺的今天，废纸的回收再生利用技术已经热臻完善。一个较完备的废纸脱墨浆生产工艺流程[235]如图 7-1所示。 首先，在水力碎浆机内，废纸在回转刀刃和水的剪切作用下碎解成纤维悬浮液，为了提高碎解效率和脱墨效率，往往会提高温度，并在其中添加化学药品。接着对浆料进行净化、筛选，去除浆料中的轻、重杂质。废纸脱墨是废纸制浆再生的关键环节，目前多采用浮选脱墨法，分为前浮选和后浮选两步。废纸浆中不仅存在油墨，有些废纸中还存在胶黏剂、热熔物等胶粘物，需要通过热分散来处理，利用热分散器盘磨的挤压、揉搓、摩擦作用，将较大的胶粘物在熔化或软化状态下分解成肉眼看不到的细小颗粒，并将未完全脱离纤维的油墨粒子彻底脱除。为了提高浆料的白度，往往在热分散前添加过氧化氢、氢氧化钠、硅酸钠、EDTA等化学品，以达到高温高浓漂白的目的。后经漂白塔进入后浮选槽，经过后浮选去除热分散阶段脱除的油墨粒子。

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结论与展望

（1）通过溶液涂布法制备聚乳酸涂塑纸的研究发现，复配溶液、增塑剂对聚乳酸涂层具有诱导结晶的作用，会提高涂层的结晶度，降低涂层的热性能。但不论是复配溶液还是增塑改性剂对复合纸的水蒸气透过性和氧气透过性及热封性的影响均不大。因此，在随后的研究中未采用本章涉及的改性剂。 （2）化学法和机械法均可用于制备聚乳酸微纳米颗粒，但得率普遍较低，机械法相对高一些。乳化溶剂挥发法制备聚乳酸微粒时，乳化剂的类型对微粒的粒径及粒径分布起决定作用，此外，油相浓度、搅拌速率的影响也较大，制得的微粒为多孔球形颗粒，并且，可以在油相中添加纳米改性剂。用纳米均质机制备聚乳酸微粒是可行的，制备效率也较高，但制得的微粒为不规则形状的实心颗粒。为了提高聚乳酸微粒的水润湿性，用臭氧处理对微粒表面进行了亲水改性，发现乳化溶剂挥发法制得的微粒，因其多孔性及残留表面活性剂，而具有较好的水润湿性，而纳米均值法制得的微粒水润湿性很差，虽然臭氧处理可以改善微粒的水润湿性，但与化学法微粒相比，改变不够大。

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参考文献（略）