可再生天然材料

可再生天然材料況燁環(huán)境工程環(huán)境友好材料重點(diǎn)回顧第一篇重點(diǎn)闡述了資源能源、材料和生態(tài)環(huán)境三者之間相互影響、相互制約的關(guān)系，強(qiáng)調(diào)了生態(tài)設(shè)計(jì)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)和低碳經(jīng)濟(jì)理念對環(huán)境友好材料研發(fā)的重要性，為后面章節(jié)奠定了較堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。第二篇提供了研發(fā)和評價(jià)不同類型環(huán)境友好材料的方法，對于開發(fā)和利用環(huán)境友好材料具有一定的參考借鑒價(jià)值。第三篇環(huán)境友好材料的主要品種第一章可再生天然材料導(dǎo)讀從資源的可持續(xù)利用、環(huán)境保護(hù)和生物親和性以及環(huán)境可消納性等方面出發(fā)，天然材料，尤其是能再生的天然材料的利用自然成為環(huán)境友好材料研究中的熱點(diǎn)領(lǐng)域?？稍偕烊徊牧显从谧匀?，具有良好的可環(huán)境消納特性，對研究為實(shí)現(xiàn)人類的可持續(xù)發(fā)展具有積極的意義。第一章可再生天然材料1.木材2.竹材3.纖維素6.天然漆4.甲殼素與殼聚糖7.杜仲膠5.淀粉第一節(jié)木材1.木材的結(jié)構(gòu)與成分主要由管狀細(xì)胞結(jié)構(gòu)和軟組織構(gòu)成，主要成分是木質(zhì)素、半纖維素和纖維素。第一節(jié)木材木材的基本性質(zhì)質(zhì)輕而強(qiáng)度高，比強(qiáng)度大良好的彈塑性木材是良好的熱絕緣和電絕緣材料濕漲、干縮、易于變形

木材存在強(qiáng)度不夠高，易腐蝕，變色，易膨脹，易燃等缺點(diǎn)。第一節(jié)木材2.木材的主要應(yīng)用建筑行業(yè)：與鋼材、水泥并稱為三大建筑材料。造紙工業(yè)第一節(jié)木材3.木材的環(huán)境特性第一節(jié)木材4.木材的改性

木材

浸漬處理減壓注入加熱注入化學(xué)裝飾對木材外形修飾，形狀加工，組合等物理改性化學(xué)改性整體改性表面改性細(xì)微復(fù)合處理第二節(jié)竹材1.竹材的生長特點(diǎn)與結(jié)構(gòu)特征多年生木本，具有致密性好，材質(zhì)柔韌，結(jié)構(gòu)致密，質(zhì)感爽滑，紋理清晰，價(jià)格低廉，等特點(diǎn)，我國竹子種類繁多，資源豐富，以毛竹分布最多，開發(fā)應(yīng)用最廣。竹材的抗拉、抗壓強(qiáng)度都比較好，延伸率比較高，具有較好的力學(xué)性能。第二節(jié)竹材2.竹材的主要應(yīng)用造紙領(lǐng)域：新華網(wǎng)報(bào)道專家稱中國應(yīng)大力發(fā)展竹材制漿造紙緩解木材供需矛盾化工領(lǐng)域：羧甲基纖維素等化工產(chǎn)品竹廢料綜合利用：竹炭傳統(tǒng)用途第二節(jié)竹材3.展望木材可伐資源的日漸減少，木材的供需矛盾顯得越來越嚴(yán)重。樹立“以竹勝木”的新思維，實(shí)現(xiàn)竹產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。第三節(jié)纖維素1.纖維素的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)纖維素的結(jié)構(gòu)圖第三節(jié)纖維素1.纖維素的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)溶解性在常溫下，它是比較穩(wěn)定的，這是因?yàn)槔w維素分子之間存在氫鍵力。纖維素水解在一定條件下，纖維素與水發(fā)生反應(yīng)。反應(yīng)時(shí)氧橋斷裂，同時(shí)水分子加入，纖維素由長鏈分子變成短鏈分子，直至氧橋全部斷裂，變成葡萄糖。纖維素氧化纖維素與氧化劑發(fā)生化學(xué)反映，生成一系列與原來纖維素結(jié)構(gòu)不同的物質(zhì)。第三節(jié)纖維素2.纖維素的改性復(fù)合改性纖維素與其他材料復(fù)合接枝改性改性纖維素的接枝共聚是是在保留纖維素固有的優(yōu)點(diǎn)不被破壞的同時(shí)賦予其新的性能。纖維素接枝共聚主要方法有自由基聚合、離子型共聚及縮聚與開環(huán)聚合。衍生化改性纖維素酯類是指在酸催化作用下，纖維素分子鏈中的羥基與酸、酸酐、酰鹵等發(fā)生酯化反應(yīng)的生成物。第三節(jié)纖維素3.在環(huán)境材料中的應(yīng)用纖維素?zé)o紡布：主要用于工業(yè)用材和生活用品。海綿：用于醫(yī)用和餐具洗滌。纖維素分離凈化膜：纖維素及其衍生物通過薄膜化，可制得各種分離膜，這些分離膜廣泛應(yīng)用于反滲透、超濾、氣體分離等膜分離工藝中。第三節(jié)纖維素4.新的再生纖維素纖維tencel（天絲）5.高壓蒸汽處理和超級纖維素纖維的開發(fā)以及模仿棉的高級結(jié)構(gòu)的纖維第四節(jié)甲殼素和殼聚糖1.性質(zhì)分子結(jié)構(gòu)甲殼素是類似纖維素的生物聚合物，含量漢次于纖維素，為世界上第二大類有機(jī)化合物，廣泛存在于動物和真菌中，其中海生的無脊椎動物和昆蟲的外殼甲殼素量較多。同時(shí)制備簡單，在美國和日本生產(chǎn)已經(jīng)工業(yè)化。甲殼素脫去分子中的乙?；娃D(zhuǎn)變?yōu)闅ぞ厶?。第四?jié)甲殼素和殼聚糖1.性質(zhì)不溶于水和堿溶液，可溶于稀酸，溶于稀酸時(shí)呈粘調(diào)狀。殼聚糖經(jīng)過交聯(lián)反應(yīng)能形成與人工合成的鰲合樹脂極為相似的聚合物，有一定機(jī)械強(qiáng)度和重復(fù)使用性，整合金屬離子的性能也大大改善。殼聚糖具有良好的成膜性，涂抹后很快形成薄膜。殼聚糖通過絡(luò)合反應(yīng)和離子交換作用可吸附染料、蛋白質(zhì)、氨基酸、核酸、酚、鹵素等物質(zhì)。第四節(jié)甲殼素和殼聚糖2.改性甲殼素和殼聚糖的改性化學(xué)改性酰化反應(yīng)接枝共聚醚化改性共混改性第四節(jié)甲殼素和殼聚糖甲殼素和殼聚糖的應(yīng)用生物醫(yī)用材料功能材料環(huán)境治理上的應(yīng)用可吸收的手術(shù)縫合線，人造皮膚等生物醫(yī)用高分子，離子交換劑，離子吸附劑等對重金屬離子和無機(jī)化合物的吸附對有機(jī)物的吸附和凈化第五節(jié)淀粉1.定義淀粉是葡萄糖的高聚體，在餐飲業(yè)又稱芡粉，通式是(C6H10O5)n

。淀粉是植物光合作用的產(chǎn)物．許多作物如大米、小麥、玉米、薯類．其干物質(zhì)的主要成分皆為淀粉。天然淀粉是一種重要的能源物質(zhì)。第五節(jié)淀粉2.變形淀粉的應(yīng)用為改善淀粉的性能、擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，在淀粉分子上引入新的官能團(tuán)或改變淀粉分子大小和淀粉顆粒性質(zhì)，從而改變淀粉的天然特性，使其更適合于一定應(yīng)用的要求。這種經(jīng)過二次加工，改變性質(zhì)的淀粉統(tǒng)稱為變性淀粉。第五節(jié)淀粉2.變形淀粉的應(yīng)用食品工業(yè)造紙工業(yè)紡織工業(yè)塑料工業(yè)第六節(jié)天然漆1.天然漆的特性俗稱大漆，以漆樹汁為原料經(jīng)加工而成的涂料。我國天然漆資源最豐富，漆液質(zhì)地優(yōu)良，天然漆除了其本身具有耐酸、耐熱、防腐、漆膜堅(jiān)硬且耐磨強(qiáng)度大、與其調(diào)配的色料的色彩經(jīng)久不變等的物理性質(zhì)外，它還具有獨(dú)特的美學(xué)品格。第六節(jié)天然漆2.天然漆的應(yīng)用與開發(fā)綠色涂料

1.精制生漆，新研制的U-7及U-8黑拋光漆和傳統(tǒng)漆在日用家具方面應(yīng)用廣泛。

2.漆酚改性涂料可以制備出具有特殊性能，無毒，快干或烘干型涂料。非涂料應(yīng)用：飽和漆酚冠醚可作為離子選擇電極的中性載體和氣相色譜的固定液。制備離子選擇電極：以生漆為基體來制作離子選擇電極，具有耐久，穩(wěn)定，敏感度高等的特點(diǎn)。第七節(jié)杜仲膠1.定義杜仲膠是產(chǎn)自杜仲樹的天然高分子材料，與三葉橡膠（天然膠）是同分異構(gòu)體。杜仲為我國特有的植物，杜仲膠也是除三葉橡膠之外目前世界惟一具有巨大開發(fā)前景的優(yōu)質(zhì)天然膠資源。第七節(jié)杜仲膠2.杜仲膠的應(yīng)用與發(fā)展前景最初的高爾夫球是用羽毛做芯，但羽毛式高爾夫球不耐久，特別是遇上雨天，縫紉線容易斷，常導(dǎo)致球在飛行中破裂，羽毛漫天飛揚(yáng)。19世紀(jì)五十年代末出現(xiàn)了“橡膠球”，這種球是用類似橡膠的杜仲膠制成。第七節(jié)杜仲膠杜仲膠具有低溫可塑性、形狀記憶特性、橡膠型高彈性。根據(jù)不同的特性可以開發(fā)出不同的材料?；诘蜏乜伤苄?，已經(jīng)開發(fā)出了骨科外固定及矯形夾板，運(yùn)動員護(hù)支具及假肢套。由于形狀記憶特性，開發(fā)出了形狀記憶玻璃儀器接管及高真空接管。根據(jù)高彈性，與順丁膠共混制成的輪胎可以安全行駛兩年。思考天然材