疏水亲油型纳米纤维素气凝胶的制备与吸油性能研究

本研究以不同方法制备的针叶木纳米纤维素（CNF、ECNF和TCNF）为原料,通过冷冻干燥法制备纳米纤维素气凝胶,并利用硬脂酰氯（SAC）溶液浸渍法对其进行疏水改性。采用激光粒度仪、X射线衍射分析仪、Zeta电位仪测定了纳米纤维素的粒径分布、结晶度及电荷密度,并对疏水改性前后气凝胶的密度、孔隙率、结构形貌、疏水性能及吸油性能进行了分析和研究。结果表明,TCNF粒径及电荷分布较为均匀;SAC改性不会影响纳米纤维素气凝胶轻质、多孔的特性,改性后的气凝胶表现出优异的疏水性和良好的吸油性,其中S-ECNFA的疏水性最佳,表面水接触角（CA）可达151.6°;S-TCNFA对4种不同密度的油吸附能力最强,其中对食用油的吸油量可达48.96 g/g气凝胶,经5次循环使用后,对食用油的吸油量仍可达初次吸油量的60.8%,具有较好的循环使用性能。     

静电纺多孔超细纤维膜的吸油性能

针对传统纤维吸油毡吸油量低的问题,采用静电纺丝技术制备了聚砜（PSF）和聚乳酸（PLA）多孔超细纤维膜以提高纤维吸油材料的吸油量。研究了纤维形态结构、纤维膜孔隙结构及亲油疏水性对真空泵机油和亚麻籽油的吸附性能和保油性能的影响。结果表明：PSF和PLA多孔超细纤维膜具有优良的亲油疏水性,纤维直径、纤维膜孔径和孔隙率、亲油疏水性以及吸油后纤维膜体积膨胀程度对其吸油量起主要作用,而纤维表面2~60nm 的介孔对提高吸油量没有明显作用,高孔隙率和贯通孔结构不利于保油;吸油1 h后,PLA纤维膜对真空泵机油和亚麻籽油的吸油量分别为50.1、34.6g/g,PSF纤维膜对真空泵机油和亚麻籽油的吸油量分别为147.8、131.3 g/g;保油1 h后,PLA纤维膜对真空泵机油和亚麻籽油的保油量分别减少了42.04%和53.69%,PSF纤维膜对真空泵机油和亚麻籽油的保油量分别减少了62.17%和50.61%。     

静电植绒仿生样品在漏油回收中的潜在应用

吸附法是处理海上石油泄漏的常用方法,但成本较高。试验探讨了采用静电植绒样品进行油类吸附的可行性。经疏水改性的植绒样品能吸附水面上的油而不吸水,并具有优良的吸油速率和吸油量,吸油后能够保持漂浮于水面便于收回;吸附的油可轧压回收,回收率达70%以上,样品脱油后可循环使用数次,为废旧植绒织物和类似绒毛织物回收利用提供了新途径。     

柠檬酸水解对淀粉结构及吸附性能的影响

采用柠檬酸对玉米淀粉进行水解处理,对水解后淀粉吸水、吸油及柠檬黄色素吸附能力进行研究,考察水解温度、柠檬酸用量、水解时间等因素对淀粉吸附性能的影响。试验结果表明,在玉米淀粉用量为50g,蒸馏水用量为300ml,水解温度45℃,水解时间5h,柠檬酸质量浓度为83.3g/L时,水解淀粉的吸水率为70%,吸油量为17%;水解温度45℃,水解时间1h,柠檬酸质量浓度为33.3g/L时,柠檬黄色素吸附量为1.483mg/g。     

改性废弃丙纶的吸油性能

为合理利用废弃丙纶,开辟废弃纺织品再利用新途径,通过对其进行改性处理,研究了改性后丙纶的吸油性能。利用扫描电镜、X射线衍射等手段对纤维的外观形态、结晶度等进行表征,比较了改性前后纤维的接触角和吸油量,分析了温度、时间、废水含油量、重复吸油次数等参数对吸油量的影响。结果表明:改性丙纶具有较好的吸油性能,吸油量约是原丙纶的3倍;在废水温度为20℃、吸附时间为10 min、废水含油量为200 m L/L时,改性丙纶的吸油量最大,改性丙纶具有较好的重复吸油能力。     

荨麻纤维碱改性制备吸油材料

以荨麻为原料,经化学脱胶得到荨麻纤维,对其采用碱改性制备吸油材料。采用二次通用旋转组合对碱改性工艺进行优化设计。选择碱质量浓度、处理时间和固液比为试验因素,吸油倍率为试验指标,进行三因素三水平的二次通用旋转组合设计试验,并建立了数学模型。利用显微镜和扫描电镜对碱改性前后的荨麻纤维表面形貌进行观察对比。结果表明:最优的碱改性工艺为碱质量浓度20 g/L、处理时间6 h、固液比1∶225,经此工艺改性的荨麻纤维对柴油的吸油倍率达到13.57 g/g,约是改性前的1.5倍。碱改性后的荨麻纤维表面出现了皮层剥落和坑穴,从而提高了荨麻纤维的吸油性。     

微波处理对醇法大豆浓缩蛋白功能性的影响

利用微波处理对醇法生产的大豆浓缩蛋白进行改性,通过单因素试验和正交试验研究微波改性对大豆浓缩蛋白的乳化性、吸油性和吸水性的影响。试验结果表明:微波处理能够提高醇法大豆浓缩蛋白的乳化性、吸油性和吸水性,改性的最佳工艺条件为pH11、改性时间80s、功率630W、料液比1∶8。最佳改性条件下改性的大豆浓缩蛋白的乳化性、吸油性和吸水性为0.227OD、1.543g/g和5.669g/g,分别比对照提高了56.55%、17.7%和50.53%。     

酸法降解浒苔多糖及其清除羟自由基活性研究

以自制的浒苔多糖为原料,利用三氟乙酸(TFA)对其降解,制得低分子质量的降解浒苔多糖。以对.OH清除率为指标表征降解浒苔多糖的抗氧化活性,并进行降解工艺优化。利用正交试验确定最佳降解条件为TFA浓度1.0mol/L、反应时间5h、温度80℃、料液比1:200(g/mL),降解浒苔多糖得率为40.05%,对.OH清除率达61.83%。降解和未降解浒苔多糖的.OH清除率IC50分别为0.3521mg/mL和1.8940mg/mL,降解浒苔多糖的抗氧化活性明显高于未降解浒苔多糖。通过黏度法测得降解前后浒苔多糖的特性黏度值由60.618mL/g降至22.789mL/g,平均相对分子质量由1.19×105降为6.41×104。     

微细化马铃薯淀粉疏水亲脂化改性研究

为了研究细微化对马铃薯淀粉(MPST)疏水亲脂化特性的影响,本试验以微细化MPST为原料,利用铝酸酯偶联剂(DL)对其进行改性,考察改性后MPST的吸湿性和吸油性。试验结果表明:经DL疏水亲脂化改性之后,MPST分散率明显提高,当MPST的粒度为11.919μm时,改性后静置12 h,在MPST/液体石蜡的分散率仅降低16.6%;随着MPST颗粒粒度的减小,疏水亲脂化MPST/液体石蜡分散体系的稳定性明显提高;疏水亲脂化改性可有效改善MPST的吸湿性,减少MPST的吸油性,随着MPST颗粒粒度的减小,其吸油率逐渐上升,从马铃薯原淀粉的32.9%上升到MPST(d50=11.919μm)77.2%,经疏水亲脂化改性后的马铃薯原淀粉和各MPST(从颗粒粒度由大到小排列)吸油率分别下降了6.6%、16.1%、32.2%、44.7%和59.4%。     

改良多孔淀粉表面疏水性方法的比较研究

采用乙酰化和酯化两种方法对多孔淀粉进行表面疏水改性处理,经比较发现,十二烯基琥珀酸酐酯化的方法处理效果较好。其最佳工艺条件为:十二烯基琥珀酸酐用量6%,加水量25%,无水碳酸钠用量4%(加入量均为淀粉干质量的百分数)。所得酯化多孔淀粉吸油率较原多孔淀粉吸油率提高25.5%。     

转谷氨酰胺酶对大豆分离蛋白酶解物的吸油性与保水性的改善作用

通过木瓜蛋白酶酶解大豆分离蛋白(Soy protein isolate,SPI)获得酶解物,然后利用转谷氨酰胺酶(Transglutaminase,TGase)对酶解物进行交联作用,以吸油性和保水性为指标,对交联条件进行响应曲面优化,并对改性前后粒径、Zeta电位、自由氨基含量与吸油性、保水性之间相关关系进行探究。结果表明,TGase添加量21.2 U/g、pH7.1、交联温度53.0 ℃、交联时间1.2 h时,酶解物经TGase交联后的吸油性最佳,为5.41 g/g,较TGase改性前的SPI酶解物(3.98 g/g)提高35.93%,较SPI(3.73 g/g)提高45.04%。在TGase添加量20 U/g、pH7.0、交联温度35 ℃、交联时间1.0 h时,酶解物经TGase交联后的保水性得以较好改善,为17.28 g/g,较TGase改性前的SPI酶解物(14.82 g/g)提高16.60%,较SPI(14.52 g/g)提高19.01%。粒径大小与保水性之间存在显著负相关,Zeta电位绝对值大小与吸油性存在显著正相关,与保水性存在负相关,自由氨基含量与吸油性之间存在显著负相关,相关系数分别为-0.865、0.878、-0.531、-0.595。     

熔喷聚苯硫醚非织造布吸油性能研究

以自制的熔喷聚苯硫醚(PPS)非织造布作为吸油材料,综合考察其吸油性能。结果表明:熔喷PPS非织造布对不同种类油都有着良好吸附能力,对食用油、原油、机油、柴油的饱和吸油量分别为45、38、39、30 g/g;对4种油的持油率都在80.00%以上,吸油10 s即可达到饱和吸油量的90%,持油性能好,吸油速率快;在重复试验5次后,其饱和吸油量约为初次使用的50%,具有很好的重复使用性能。     

利用绿潮藻浒苔制备水溶色素的工艺研究

针对绿潮藻浒苔藻体中叶绿素不稳定的特点,本研究提出了一种通过铜代改性、丙酮浸提、成盐等过程制备浒苔水溶色素的新工艺,并对工艺参数进行优化。研究结果表明,当Cu SO4添加量为0.6%(w/w)时,浒苔叶绿素得率最高,达0.17%;采用单因素和响应面优化法对成盐过程的参数进行优化,得到最佳工艺参数:向50m L、1g/L浒苔叶绿素浓缩液中添加50mg Na OH、反应温度45.8℃、时间52.2min,在此最优条件下浒苔色素得率为1.068mg/m L;品质指标测定结果表明该工艺制备的水溶色素符合GB26406-2011中的各项指标。     

厨房用吸水吸油纸生产工艺研究

以漂白针叶木硫酸盐浆为主要原料,通过复配棉浆、合成纤维、吸水树脂等,在ZQJ2型纸页成型器上探索了厨房用吸水吸油纸的生产工艺。研究表明,在漂白针叶木硫酸盐浆71%、棉浆10%、合成纤维15%、吸水树脂4%的配比条件下,添加1.5%的湿强剂、0.1%阳离子聚丙烯酰胺制备的手抄片抗张指数为35.3N.m/g、湿抗张指数为5.8N.m/g、吸水量为168.3g/m~2、吸水高度为20.3mm、吸油量为176.1g/m~2、吸油高度为10.3mm,均达到了GBT 26174-2010厨房纸巾的要求,可以代替市场上以聚酯纤维为原料通过水刺复合技术生产的一次性厨房用纸。     

浒苔海鲜调味汁生产工艺的研究

利用中性蛋白酶酶解浒苔水解液生产浒苔海鲜调味汁。在单因素试验基础上,通过正交试验对利用浒苔生产浒苔调味汁的工艺技术进行优化。结果表明:浒苔水解最适酶解反应工艺条件为料液比1∶35、酶解pH 7.5、酶的添加量0.25g/100g、酶解温度55℃、酶解2.5h,此时浒苔水解度为26.2%。浒苔海鲜调味汁最佳配方为浒苔水解液50%、水29%、五香粉1.0%、酱油12.0%、饴糖5.0%、黄原胶2.0%。感官鉴定结果表明该产品口感好,具有浓郁的浒苔风味和酱香味。     

超细氢氧化镁复合表面改性对过滤性能和洗涤效果的影响

采用硬脂酸钠与水溶性钛酸脂对超细氢氧化镁进行湿式复合改性,在改善超细氢氧化镁的表面性能的同时提高过滤性能,并考察表面改性对氢氧化镁料浆洗涤效果的影响。实验结果表明:采用固含率为15%(w/v)的超细氢氧化镁悬浮液为原料,当硬脂酸钠与水溶性钛酸脂的加入量均为1.0 g/100 g Mg(OH)2,可以明显降低滤饼比阻、提高洗涤氯离子的效果,同时吸油值仍可降至42 mL/100 g Mg(OH)2。     

不同方法提取浒苔膳食纤维的效果比较

目的:以浒苔为原料,对浒苔膳食纤维提取工艺条件进行探讨;方法:选用正交实验设计,分别利用碱处理、酶碱结合处理两种方法提取浒苔膳食纤维,并对两种方法的效果进行了比较;结果:碱处理法提取膳食纤维的最佳条件为:60g/L氢氧化钠溶液,在70℃条件下处理90min,膳食纤维含量为80.21%,膨胀力和持水力分别为6.50mL/g和541%;酶碱结合法提取膳食纤维的最佳条件为:蛋白酶用量1500u/g,纤维素酶用量80u/g,在45℃,pH6下处理1.5h,膳食纤维含量为83.24%,膨胀力和持水力分别达到18.20mL/g和1230%。结论:用酶碱结合提取膳食纤维效果明显好于碱处理。     

疏水改性乳清分离蛋白-普鲁兰多糖复合气凝胶的制备及性能研究

目的:对易吸湿的蛋白/多糖类气凝胶进行疏水改性并对其性能进行评估。方法:对乳清分离蛋（whey protein isolate,WPI）-普鲁兰多糖（pullulan,PUL）复合气凝胶进行低温等离子体处理,使其羟基充分暴露后,使用硅烷偶联剂进行表面接枝处理,获得具有疏水性能的复合气凝胶,并研究其吸湿性、疏水疏油性、抗压性能、热失重、精油装载与缓释性能等。结果:甲基三甲氧基硅烷（methyltrimethoxysilane,MTMS）改性后复合气凝胶的平衡吸湿率为（9.67%±0.323%）,十八烷基三甲氧基硅烷（octadecyltrimethoxysilane,OTMS）改性后复合气凝胶平衡吸湿率为（9.34%±0.276%）,相比为改性前（11.41%±0.506%）均明显降低;改性前,复合气凝胶水接触角为（40.14°±2.16°）,油接触角为（28.07°±2.43°）;MTMS改性后水接触角为（82.10°±4.78°）,油接触角为（56.14°±3.25°）;OTMS改性后水接触角为（85.21°±4.61°）,油接触角为（74.63°±3.08°）;改性后疏水疏油性均有所提升,且OTMS改性处理效果更好。改性前复合气凝胶压缩模量（21.745±1.982）MPa,MTMS改性后（17.655±3.034）MPa,OTMS改性后（18.412±3.513）MPa。改性后抗压强度略有降低,但不影响正常使用。改性前复合气凝胶丁香精油的最大装载率为（254.26%±5.585%）,MTMS疏水改性后丁香精油最大装载率（241.57%±5.214%）,OTMS组则为（223.31%±4.436%）。丁香精油装载率有所下降但缓释性能均有所提升,且MTMS改性缓释效果更好。热稳定性方面均有所提升,且OTMS组热稳定性更好。结论:综上所述,硅烷接枝疏水改性处理可以显著提升复合气凝胶的疏水性并提高其亲油性。适用于油脂类活性物质的装载与缓释应用,拓宽了WPI-PUL复合气凝胶的应用领域。     

竹浆纤维干爽导湿整理工艺研究

以竹浆纤维为原料,分别从助剂浓度和处理时间两个方面对其进行疏水改性。对纤维的回潮率、水分渗入时间、芯吸高度、吸湿和放湿性能等方面进行研究,结果显示,疏水处理能使纤维表面获得良好的拒水效果,而纤维内部受拒水处理影响差距不大;纤维处理前后整体回潮率相差不超过2%,经过疏水处理后的纤维具有良好的回潮率,同时快干性得到很好的改善。竹浆纤维拒水处理的最佳条件为20g/L下处理30min,105℃焙烘5min。     

聚磷酸铵微胶囊化改性及其制备疏水阻燃纸的研究

以正硅酸乙酯(TEOS)和甲基三乙氧基硅烷(MTES)为前驱体,使用溶胶凝胶法对聚磷酸铵(APP)进行微胶囊化改性,通过浆内添加法制备疏水阻燃纸。结果表明,APP为表面光滑的方形结构颗粒,具有强亲水性和负电性。在碱性条件下,TEOS和MTES共同形成致密粗糙二氧化硅壳层,将APP微胶囊化包裹。当MTES添加量为6%时,相比改性前,微胶囊化APP平均粒径由23.98μm增至28.52μm,水接触角从13.5°增至97.7°,由亲水性转变为疏水性,Zeta电位由-67.5 mV降至-45.8 mV,负电性减弱。与添加40%改性前APP的纸张相比,添加40%微胶囊化APP的纸张Cobb值由61.7 g/m²降至27.2 g/m²,极限氧指数(LOI)由27.1%升至31.8%,阻燃性能和疏水性能均有显著提高,达到了难燃级别。