目前我國甘蔗渣主要利用方式為燃燒供熱、生物發(fā)電、制備人造板和造紙，大多還處于甘蔗渣粗放式利用階段，易造成環(huán)境污染和資源浪費。鑒于甘蔗渣作為一種天然的生物質(zhì)資源，其具有結(jié)構(gòu)致密，性質(zhì)穩(wěn)定，清潔無毒、可降解等特點，本文以甘蔗渣為原料制備可降解綠色地膜，應(yīng)用于種植環(huán)境的改良，不僅能減少環(huán)境破壞，也可以實現(xiàn)生物質(zhì)資源的循環(huán)利用。今天就來介紹一下利用低溫超微粉碎機將甘蔗渣進行超微粉碎后的超微粉進行X射線分析和掃描電鏡分析。
1. X射線衍射分析
纖維素標(biāo)準(zhǔn)衍射曲線中含有101面、10-1面及002面3種峰 (圖2)，粗粉中的X衍射圖譜中出現(xiàn)了纖維素結(jié)晶體的三面衍射峰，說明粉碎機并未破壞甘蔗渣中纖維素的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，粉碎并不徹底，另外，101面和10-1面衍射峰有程度較深的彌散現(xiàn)象，發(fā)生了重疊，這是由于甘蔗渣中含有半纖維素和木質(zhì)素等無定形物，這些物質(zhì)鑲嵌在纖維素周圍影響了纖維素的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，使其結(jié)晶小且不完整。低溫超微粉碎處理后，纖維素的101晶面與10-1晶面衍射峰消失，而且隨著超微粉碎時間增加，002面峰變寬，強度也逐漸降低，說明低溫超微粉碎機的強烈振動和低溫狀態(tài)打破了半纖維素與木質(zhì)素對纖維素的包裹，有效打斷了纖維素中的分子鏈，原本排列規(guī)整的三維晶體單元被破壞，結(jié)構(gòu)變得松散，晶格中無定形物成分增加，但002面峰位置始終沒有明顯偏移，說明強烈的振動機械力即使松化了纖維素的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，卻并沒有改變其結(jié)晶類型。
2. 掃描電鏡分析
如圖3所示，甘蔗渣粗粉外觀呈棒狀，放大10 k倍來看，其顆粒表面基本平坦，略微凹凸不平，并無明顯裂紋及孔洞。低溫超微粉碎5 min后，甘蔗渣粉末變短，外觀呈類球體，在10 k倍電鏡下可以觀察到其表面大多呈參差不齊的鱗片狀，而且出現(xiàn)了較多裂紋，撕裂現(xiàn)象明顯。超微粉碎10 min后的粉體不僅裂紋增多，表面還出現(xiàn)了許多孔洞，比表面積大大增加。例如對稻草、麥秸等進行機械粉碎處理后發(fā)現(xiàn)，機械粉碎能改變天然纖維原料的一些表面特性。再例如使原料表面變毛糙、發(fā)生斷裂等，改善了粉體與其它原料之間的界面性質(zhì)。本研究采用的低溫超微粉碎處理比普通機械處理更激烈，對甘蔗渣粉體的表面特性改變的程度也更深，裂紋與孔洞的大量出現(xiàn)使粉體表面暴露得更為徹底。
