随着地球资源的日益匮乏以及人类环境保护意识的逐步提高,越来越多的国内外学者都致力于寻求可以代替传统塑料的可生物降解材料。植物纤维与淀粉等其他一些天然高分子复合制造完全生物降解材料,是近年来发展很快的一种全天然生物降解材料。本文利用木薯渣植物纤维为主要原材料,以淀粉和PVA共混作为材料的胶黏剂及增强剂,所有原料均可被生物降解,制备一种环境友好型,绿色食品包装材料,为农业废弃木薯渣的综合利用开辟新途径。研究过程包括加工工艺、成型配方、相容性增强、环境特性等几个方面。1.在单因素实验的基础上,采用响应面正交设计优化了制片工艺条件,确定最佳工艺为：温度172℃,压力20MPa,时间15.5min。其中,影响拉伸强度的各因素按影响大小排依次为X2(压力)>X1(温度)>X3(时间),同时得到了关于温度(X1)压力(X2),时间(X3)的三元二次回归方程：Y=8.95-0.39X1-0.25X2-0.12X3-1.42X12-2.79X22+0.31X32+0.01X1X2+(7.500E-003) X1X3-0.02X2X3。2.通过L9(34)正交试验,复配合适的增塑剂。三种增塑剂对淀粉-PVA体系的影响主次顺序为：甘油>水>聚乙二醇,最优配方为：水用量10%,聚乙二醇用量10%,甘油用量20%时,膜的透光率达到24.3%,淀粉-PVA膜的综合性能最好。3.将不同粒径的木薯渣纤维(100目、80目、60目、30目、10日)分别与淀粉-PVA体系共混,制备复合材料并对其力学性能进行测试,实验表明,木薯渣纤维粒径为60日时,材料的拉伸强度最大达到8.95MPa,相对其他粒径的木薯渣,表现出更好的力学性能。4.采用偶联剂处理、碱处理两种不同的表而处理方法对木薯渣纤维改性,结果表明,两种处理方法都能从不同程度上提高木薯渣和热塑性淀粉-PVA树脂间的相容性,改善了复合材料的力学性能。三种不同的偶联剂(硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂)处理对比发现,结果表明,硅烷对比其他两种偶联剂有更好的改性效果,木薯渣纤维与淀粉-PVA的相容性明显提高。不同含量的硅烷偶联剂处理木薯渣,其用量占木薯渣质量3%时,偶联效果最佳。未改性木薯渣纤维分别与硅烷改性木薯渣纤维、碱处理木薯渣纤维的红外图谱对比分析中可以发现,硅烷改性后的红外图谱特征峰的出现证实了木薯渣纤维已被成功改性。碱处理后的红外图谱中特征峰强度的减弱,同样说明木薯渣纤维被成功改性。5.经大量实验得出复合材料的最佳成型工艺配方为：木薯渣纤维：(淀粉+PVA)=0.4：0.6,淀粉：PVA=0.8,即木薯渣：淀粉：PVA=2：1.33：1.66。加工助剂的最佳用量为(占复合材料主体质量的份数)：滑石粉10phr,轻质碳酸钙4phr,硬脂酸5phr,硼砂2phr,液体石蜡5phr。6.环境条件对材料的使用有一定的限制性。当添加5%的液体石蜡作为阻湿剂时,材料在模拟环境湿度中的质量变化范围是-3%-5%。液体石蜡能够改善材料在环境中的适应性。结合微生物牛长级数图和十埋降解质量变化图可知：材料的质量减少与微生物的生长情况是呈正比关系,三个月之后微生物大量覆盖片材表面,材料质量减少率达50%以上。7.在实验室模压条件下,探索发泡植物纤维-淀粉复合材料的制备。研究了NaHCO3、尿素、AC(偶氮二甲酰胺)发泡剂对复合材料泡孔形态的影响。影响复合材料密度的各因素按影响大小排依次为AC>NaHCO3>尿素,其中AC, NaHCO3达到显著水平,尿素的影响并不显著。