TEMPO氧化对硫酸盐竹浆性能及纤维形态的影响

本文以硫酸盐竹浆为原料研究了TEMPO氧化对其性能及纤维形态的影响。研究结果表明,TEMPO氧化对硫酸盐竹浆的性能和纤维形态产生了显著的影响,TEMPO氧化后纸浆溶液呈水凝胶状,同时,纤维长度较氧化前明显变短。此外,硫酸盐竹浆的性能在TEMPO氧化过程中也发生了较大变化,氧化后纸浆的羧基含量、细小纤维含量、保水值以及透光率明显增加,而纤维的结晶度则略微有所增加。     

木素对TEMPO氧化竹浆制备纳米纤维素的影响

以卡伯值不同的2种未漂硫酸盐竹浆(卡伯值为25.5和11.7的竹浆分别标记为SHK和SLK)为原料,通过TEMPO/NaBr/NaClO体系氧化及高压均质处理,制备了TEMPO氧化纳米纤维素(TOCN),并利用抽滤法制备TOCN膜。系统地研究了2种竹浆的TEMPO氧化过程、TEMPO氧化浆性能、TOCN性能及TOCN膜的力学性能等,探讨了木素对竹浆TEMPO氧化过程和TOCN制备的影响。结果表明,SHK的TEMPO氧化速率高于SLK,但SLK-TEMPO氧化浆的羧基含量达到1.01 mmol/g,高于SHK-TEMPO氧化浆的羧基含量(0.89 mmol/g)。2种TOCN形态结构差异不大,均呈纤丝状结构,直径约为5～8 nm,长径比>100,且均保持纤维素I的晶型结构;SLK-TOCN的结晶度和悬浮液的透光度均略高于SHK-TOCN。2种TOCN膜均具有优良的光学性能和力学性能,SLK-TOCN膜的杨氏模量、拉伸强度及裂断伸长率分别为2.6 GPa、92 MPa和10.9%,均高于SHK-TOCN膜的2.4 GPa、90 MPa和8.7%。     

差异预处理对竹浆纤维分散性能的影响行为研究

纸浆纤维的分散性能直接影响机械法均质制备纳米纤维素的效率。本研究分析了生物酶解预处理、TEMPO氧化预处理和PFI磨浆预处理对竹浆纤维分散性能的影响。通过表征预处理纤维的表面形态和表面电荷,探讨了引起竹浆纤维分散性能差异的原因。结果表明,TEMPO氧化预处理和PFI磨浆预处理的竹浆纤维分散性好,生物酶解预处理的竹浆纤维分散性差;PFI磨浆预处理的纤维表面分丝帚化好;TEMPO氧化预处理的纤维具有较高的羧基含量和Zeta电位绝对值;0.5%CMC分散剂可以显著提高生物酶解预处理纤维的分散性。     

TEMPO选择性氧化对纤维形态及成纸性能的影响

通过2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物自由基(TEMPO)/NaClO/NaBr混合氧化体系在碱性条件下对漂白桉木浆进行选择性氧化,制备了不同羧基含量的氧化纸浆。用光学显微镜观察氧化前后纤维形态,未发现明显变化。将TEMPO氧化纸浆与未氧化桉木原浆按比例配抄,研究氧化浆的羧基含量及氧化浆添加量对成纸强度性能的影响。结果表明:紧度未因氧化浆的加入而明显变化;纸张的抗张指数、耐破指数随氧化浆添加量及氧化浆中羧基含量的增加呈逐渐上升趋势;氧化浆的加入使湿抗张指数明显上升,且随氧化浆添加量的加大而明显增加,但随氧化浆中羧基含量的增加而有所下降;撕裂指数在氧化浆加入后有所降低。     

碱处理对竹浆纤维染色性能的影响

采用不同浓度的烧碱溶液对竹浆粘胶纤维进行处理,然后用活性染料染色。探讨了烧碱处理对竹浆粘胶纤维染色性能的影响,结果表明:与粘胶纤维相比较,活性染料对竹浆粘胶纤维的平衡上染百分率低、染深性差、上染速度慢;采用100 g/L浓度的烧碱处理,可使活性染料对竹浆粘胶纤维染色的平衡上染百分率、染深性和染色速度,达到与碱处理粘胶纤维时相同的水平。     

TEMPO选择性催化氧化对纸浆成纸性能的影响

通过以TEMPO为媒介的氧化反应,纸浆纤维素的非结晶区和结晶区表面C6的伯羟基被选择性氧化为醛基或羧基,而不会引起纤维的晶体尺寸和聚合度的变化。2,2,6,6四甲基哌啶氧化物自由基（TEMPO）-NaClO-NaBr作为一种新的选择性催化氧化体系,主要研究了该体系对纸浆纤维的氧化过程。结果表明：在适宜的反应条件温度40℃、pH=9．5、NaClO用量为0．4mmol／g下,经TEMPO-NaClO-NaBr表面化学改性氧化的纸浆,其成纸干抗张强度提高25％左右,湿抗张强度提高90％左右。同时耐破度可提高约57％,对撕裂度影响较小。     

竹炭添加量对改性竹浆纤维性能的影响

探讨竹炭微粉加入量对改性竹浆纤维成纤结构及性能的影响。采用N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液纺丝工艺,制备竹浆纤维和竹炭含量分别为9%、23%、33%的改性竹浆纤维,测试了各纤维的截面形态、直径、断裂强力和断裂伸长率,采用Weibull分布模型对纤维性能指标的离散程度进行统计学描述。试验表明:随着竹炭含量的增加,纤维直径分布模型与Weibull分布模型的一致性降低,而其断裂强力、断裂伸长率分布模型与Weibull(3P)分布模型的一致性升高。认为:竹浆粕中加入竹炭粉的含量在不超过10%的情况下,纺丝过程难度小,改性竹浆纤维的各项性能亦得到明显改善。     

化学试剂对竹原和竹浆纤维抗菌性能的影响

竹原纤维和竹浆纤维是以竹子为原料开发的绿色环保型纤维,具有良好的服用性能,如吸湿、放湿、透气、抗菌、抗紫外线等,具有广泛应用前景。文章用染整加工过程中常用的化学试剂如酸、碱、盐和氧化剂对竹原纤维和竹浆纤维进行处理,测试分析抗菌性能的变化。     

TEMPO氧化法制备罗布麻纳米纤维素纤维

以罗布麻韧皮为原料,通过TEMPO氧化法与超声波机械作用相结合的方式制备罗布麻纳米纤维素纤维.采用单因素试验研究氧化参数对罗布麻纳米纤维素纤维得率的影响,得到使罗布麻纳米纤维素纤维得率最高时各氧化参数的最佳设计值.TEM、FTIR和XRD结果表明:罗布麻纳米纤维素纤维为纤丝状,具有较高的长径比,平均直径分布范围为40～...     

竹浆纤维纺织品性能分析

测试分析了竹浆纤维及其针织物的物理机械性能,讨论了该纤维的混纺纱和赛络纱的性能特点。指出竹浆纤维及其织物吸湿透气性好,但湿强力低,易产生塑性变形;赛络纱具有良好的综合性能,为发挥竹纤维的抑菌性,应探索新的纤维制备工艺。     

化学氧化预处理对MFC性能的影响

以漂白硫酸盐竹浆为原料,结合PFI磨的前期磨浆顶处理和高压均质机的后期高压均质化处理制备微纤化纤维素(MFC).探讨了由2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物自由基(TEMPO)、NaCIO和NaBr组成的氧化体系的主要工艺参数(TEMPO、NaBr及NaOH用量)对竹浆MFC主要性能(如相对保水值)的影响,确定了最佳的化学预处理工艺.基于氧化后浆料的黏度与最终所得MFC的相对保水值之间的关系以及在优化氧化条件下NaOH用量与氧化后浆料黏度的关系,建立了预测MFC相对保水值的数学方程.     

酶预处理对纤维打浆性能的影响

采用纤维素酶对漂白阔叶木浆进行预处理,研究了酶预处理工艺对纤维形态和打浆能耗的影响,并进一步分析浆料通过PFI磨打浆后的纤维形态变化,为酶预处理漂白阔叶木浆制备纤维素微纤丝(CMF)提供理论指导。结果表明,酶预处理并没有明显改变纤维形态,但经PFI磨打浆后的纤维更易被切断和分丝帚化,纤维润胀程度得以提高,且当酶用量8 U/g,打浆度达到50°SR和68°SR时,浆料的扭结纤维含量相比未经酶预处理的对照样分别减少了17. 2个百分点和16. 2个百分点,细小纤维含量分别增加了20. 8个百分点和17. 6个百分点;此外,酶预处理能显著降低磨浆能耗。当酶用量8 U/g时,打浆度达到50°SR和68°SR时,打浆能耗相比未添加酶的对照样分别节省了50%和33. 3%。     

预处理方法对丝瓜络纤维性能的影响

为提高丝瓜络纤维资源的利用价值,采用气爆法、复合酶法、化学法对丝瓜络纤维进行处理,研究处理方法对纤维性能的影响。借助扫描电子显微镜、热重分析仪等对处理前后丝瓜络纤维的表面形态、脱胶率、化学成分、热学性能及吸湿性能进行分析,并根据纤维的吸放湿性能绘制吸放湿曲线。结果表明：预处理后丝瓜络纤维表面均出现条痕,化学处理的效果最明显;气爆处理纤维的脱胶率最低为20. 00%,纤维素含量为54. 61%,化学处理后纤维素含量高达81. 10%,酶处理效果介于二者之间,3 种处理方法对木质素的去除率均较低：丝瓜络纤维的回潮率随着脱胶率的提高而增加,3 种方法处理丝瓜络纤维后的吸放湿曲线规律基本一致;预处理有助于丝瓜络纤维热稳定性的提高,且脱胶率越高,热分解温度也越高。     

预处理助剂对黄麻纤维性能的影响

文章研究了预处理助剂对黄麻纤维性能的影响。对黄麻纤维进行三种预处理：复配助剂处理、碱处理、水处理。分别测定了不同工艺条件下黄麻纤维的膨化率、断裂伸长率、断裂强力的变化。实验结果表明,经过复配助剂预处理的黄麻工艺纤维的膨化率显著提高,断裂强力适中,断裂伸长率显著提高。     

漆酶/TEMPO体系催化氧化处理对黄麻纤维木质素的影响

采用漆酶/TEMPO体系对黄麻纤维进行催化氧化处理,通过Klason法测定处理前后黄麻纤维中的木质素含量,分别利用凝胶渗透色谱法、有机元素分析法、核磁共振氢谱法测定以二氧六环法从黄麻纤维中提取木质素的分子量及分布、元素含量与化学结构。结果表明：经漆酶/TEMPO处理后黄麻纤维中木质素含量由10.83%降为8.59%,纤维上存留的木质素亦发生了降解,重均分子量由439938 Da降至238704 Da。黄麻纤维经过漆酶/TEMPO体系处理后,木质素的碳元素含量升高,氧元素和—OCH₃含量降低,醇羟基数目减少,酚羟基数目稍有下降,并且结构单元的连接方式有所转变,其中β-β、β-1和β-O-4结构比例有所降低,β-5结构增多,说明漆酶/TEMPO催化黄麻纤维木质素发生氧化反应并伴随有一定脱甲基化作用,木质素降解以β-β、β-O-4和β-1键断裂为主,而后形成β-5连接。     

不同纺纱方式对竹浆纤维混纺纱线性能的影响

为研究不同纺纱方式对竹浆纤维混纺纱线性能的影响,采用竹浆纤维、棉纤维、涤纶纤维与粘胶纤维进行混纺,混纺比例为15/40/30/15。通过对竹浆纤维混纺纱线的条干均匀度、毛羽、断裂强度、断裂伸长率等性能进行测试分析,探究了纺纱方式对成纱性能产生影响的原因。结果表明:由于转杯纺、赛络纺、环锭纺、赛络紧密纺、普通紧密纺纺纱方式不同,其不同的成纱结构特点影响了纱线的内在性能。环锭纱适宜生产强力要求较高的产品,紧密纱综合性能较好,赛络纱具有良好的外观特征,转杯纱的条干CV值优于环锭纱,赛络紧密纺的成纱毛羽最低。     

竹浆纤维与竹原纤维的性能差异

竹浆和竹原纤维，同属纤维素纤维，文章通过对竹浆与竹原纤维的纵、横向形态结构，抗紫外能力，耐不同无机、有机化合物性能试验，以及与着色剂的着色结果比较，说明竹浆与竹原纤维在性能上的差异。测得它们的形态结构不同，都能溶解于无机酸，不溶于有机溶剂，竹浆纤维的耐碱性比竹原纤维要好，竹原纤维的着色能力与抗紫外能力明显高于竹浆纤维。     

机械浆长纤维的TEMPO选择性催化氧化

采用TEMPO/NaBr/NaC10体系将机械浆长纤维精基单元中的伯羟基选择性氧化成羧基来提高纸浆纤维羧基的含量.研究了TEMPO、NaBr和NaC10的用量以及浆浓对纸浆纤维氧化的影响,同时研究了羧基含量对机械浆长纤维性能的影响.结果表明,在氧化过程中,随着TEMPO和NaBr用量的增加,反应速度提高,而氧化后的纸浆纤维羧基含量没有增加,随着NaC10用量的增加,纸浆纤维的羧基含量上升.随着纸浆纤维浓度的增加.羧基含量先上升后下降,浆浓在1.3%时,羧基含量达到最高值.随着纸浆纤维羧基含景的增多,浆料抄片的抗张指数和耐破指数上升,撕裂指数下降,氧化的纸浆纤维对细小纤维的留着率下降;浆料的保水值上升而游离度下降;浆纤维的卷曲和扭曲系数降低.研究还发现,低羧基含量的纤维能够吸附部分有机溶解物以及其他物质,使得白水中的有机溶解物和总有机碳的含量下降,这种吸附性能随着羧基含量的增加而下降.     

竹浆/棉混纺交织物中竹浆纤维含量对织物悬垂性能的影响

通过对不同规格的竹浆纤维/棉混纺交织面料悬垂性能的测试发现:随着纬纱中竹浆纤维含量增加,动、静态悬垂形态特征图中的凸条数明显增多,织物的悬垂感和形态效果得到有效改善。但考虑到服用织物的形态对称性,应避免选用55竹浆/45棉混纺纱与棉纱交织;当织物组织、原料及经密相同时,随着织物中纬密的增大,混纺交织物的悬垂性能呈下降趋势。     

氧化竹浆纤维的丝素蛋白改性工艺

为实现竹浆纤维的功能改性,先将竹浆纤维氧化成单羧基纤维,再利用丝素蛋白水溶液对氧化竹浆纤维进行交联改性。通过单因素和正交试验,研究丝素溶液质量浓度、改性时间、改性温度对氧化竹浆纤维纱质量增加率和断裂强度的影响,优化改性工艺。结果表明:随着丝素溶液质量浓度增加、改性时间延长,氧化竹浆纤维纱的质量增加率逐渐增大,当改性温度在较低范围时,纱线质量增加率变化不大;丝素溶液质量浓度对纱线强度影响较小,改性时间过长、温度过高均会造成纱线强度下降;丝素改性氧化竹浆纤维纱的最佳工艺条件为丝素溶液质量浓度30 g/L,温度40℃,时间1.5 h。在此条件下,氧化竹浆纤维纱的质量增加率可达5.4%,断裂强度保持在1.29 c N/dtex。