1. 研究目的与意义
随着社会和经济的发展，人类对能源的需求量越来越大。化石燃料是我们生活和生产过程中主要的能源，而它却不可再生，随着其用量增大，其储存量逐渐减少，而且使用化石燃料的过程中对环境产生巨大的影响，威胁人类和其他生物的生存。目前，生物质原料是环境友好、可再生，在世界广泛存在并且有丰富储存量的可再生资源。可再生的生物质材料已成为人类21世纪战略的焦点。因此，开发利用生物质原料具有广阔的前景。因此，木质纤维素类生物质是可再生资源重要的开发对象，是最有前景的能源之一。
传统的化学改性造成了分子结构变化，使得材料丧失了某些原有的优良特性，其缺点是改性工作量大，过程比较复杂，在改性过程中，可能存在用到的某些有机试剂回收难还有污染问题。因此，有必要探索一种简单、效率高、经济环保，又可实现木质纤维原料热塑化的新方法。本研究尝试利用氢氧化钠/尿素水溶液对木质纤维原料的氢键屏蔽作用，降低了木质纤维原料结晶度，从而实现扶桑木粉的热塑性改性。
2. 国内外研究现状分析
目前国内外对木质纤维材料的开发利用主要是纸浆造纸，但由于该过程只利用了纤维素和半纤维素，木质素随着制浆的过程分离成黑液排放，既不能对木质纤维的充分利用，还污染环境；另一方面的利用为制备木塑复合材料，即人工合成的石油基塑料与木质纤维通过物理和化学的方法复合制成的材料，这种方式既节约了资源、降低了成本，又提高了木质纤维材料与塑料的利用率。但由于塑料大多数是非极性的，且具有憎水性，与木质纤维相容性极差，纤维在塑料基体中分散得很不均匀，产品质量性能不佳，而且主要基体仍是塑料，木质纤维材料只作为填充材料存在，并未摆脱对矿石资源的依赖。为降低对矿物资源的过度依赖，生物基塑料的开发以及可再生资源的利用，作为实现可持续发展的有效措施之一，已成为全球瞩目的发展热点。
由于木质纤维主要组分纤维素的结晶度高达50% -70% 以及各组分之间强烈的氢键作用乃至化学结合(如 形 成 木 质 素 － 碳 水 化 合 物 复 合 体 LCCs)，具有独特的细胞结构层次，使得木质纤维材料在通常的条件下既不能被普通溶剂所溶解也不能被高温所熔融，密度低而具有较高比强度和韧性。近几十年来的研究表明: 化学改性可使木质纤维材料转化为具有热塑性的新型高分子材料，不过其代价是化学改性造成的分子结构变化使材料丧失了某些固有的优良属性，同时成本很高，至今未能实现产业化。近年来，纤维素溶解过程中的氢键竞争和屏蔽机理的研究为木质纤维材料转化为新型热塑性材料提供了新的思路。
3. 研究的基本内容与计划
张俐娜教授团队已研究证实纤维素在氢氧化钠/尿素水体系中的低温溶解是溶剂小分子和纤维素大分子之间通过快速动态自组装形成的氢键键接的包合物，使得他们均匀分散在水溶液中。本研究以扶桑枝条出发，经球磨后使木粉先于低温条件下溶解于氢氧化钠/尿素溶液。然后将球磨木粉与氢氧化钠/尿素溶液共混物进行捏合处理，使得溶剂小分子协同捏合机强大的剪切力进一步破坏木质纤维其高密度氢键形成的结晶结构。探讨木粉改性最佳的条件以及方法，制备热塑性木粉
1.根据naoh/urea体系中木粉的热塑性研究题目，关键词查阅有关文献资料。
2.了解木粉溶剂体系的基本性质
4. 研究创新点
本课题不同于以往的通过化学改性使木质纤维原料具有热塑性，而是研究探索将木质纤维球磨预处理后，使氢氧化钠和尿素溶液渗透到纤维素的分子间，再通过氢氧化钠和尿素分子与纤维素分子间的氢键竞争，屏蔽了纤维素的羟基，最终使得木质纤维原料具有热塑性 。
