超声波活化处理提高纤维素选择性氧化反应性能的研究

纤维素是一种重要的可再生性天然多糖聚合物。纤维素的高度结晶性和难溶性,决定了纤维素多数的化学反应都是在多相介质中进行。为了提高纤维素对试剂的可及度及反应性能,在进行多相反应之前,纤维素材料通常要经历溶胀或活化处理。本文采用超声波对纤维素进行活化处理,研究了处理条件对纤维素选择性氧化反应的影响。结果表明,超声波处理能显著提高纤维素与高碘酸盐的氧化反应活性,缩短反应时间和高碘酸盐用量,优化反应条件。     

纤维素的选择性氧化及发展趋势

纤维素是自然界取之不尽用之不竭的可再生资源,改变纤维素的结构,便赋予其许多新的功能。选择性氧化纤维素成为纤维素科学与纤维素基新材料研究领域中的热点。综述了纤维素的各种选择性氧化体系,重点介绍了TEMPO/NaClO/NaBr选择性氧化体系的反应条件、反应机理及最新的研究进展,并分析了氧化纤维素应用及发展前景。     

蔗髓模压新型包装材料的制备和性能研究

研究了以蔗髓为原料,以酸法制浆废液为胶粘剂制备新型包装材料的工艺.通过对胶粘剂用量、废液固形物含量和模压压力因素的优化,制备出了可自然降解,且满足一定力学性能的包装材料,并对影响材料物理性能的因素进行了分析.通过模压工艺制备的蔗髓包装材料具有显著的经济效益和社会效益.     

纸浆的高碘酸钠选择性氧化及其性能研究

目的针对传统湿强剂在使用过程中所造成的环境污染问题,研究利用高碘酸钠选择性氧化纤维提高纸张湿强度的新方法。方法以未漂硫酸盐针叶木浆为原料,采用高碘酸钠对纤维进行选择性氧化,通过纤维形态分析仪对氧化后的纤维进行形态分析,并用红外光谱对纤维进行表征,对成纸的物理特性及纸张表面形态进行分析和观察。结果经高碘酸钠氧化后,纤维的长度和宽度变化不大,但纤维的粗度明显降低,纤维表面产生了大量醛基,在纸张成型过程中,纤维表面的醛基能够与纤维上的羟基发生缩合反应,形成半缩醛结构,提高了纤维间的结合强度,从而提高了纸张的湿强度。结论高碘酸钠选择性氧化未漂硫酸盐浆可以提高纸张的湿强度。     

温和条件下微波超声协同作用对纤维素酸解的研究

甲酸体系下,研究了微波超声作用对纤维素水解率及选择性的影响;优化反应条件;并将微波超声与微波、超声进行比较;同时对微波超声条件下提高其转化率做了进一步探索.结果表明在微波超声下,70℃反应0.5h效果最佳,在此条件下,纤维素的转化率为18.3%,还原糖的选择性为80%;要想进一步提高纤维素的水解转化率,关键是促进纤维素晶区到非晶区的转化.     

表面预处理对细菌纤维素吸附性能的影响

为了提高细菌纤维素(BC)表面羟基的反应活性,分别采用超声波、碱溶胀和乙醇溶剂交换进行表面预处理,探讨预处理对其表面特性及结晶结构的影响,并研究预处理膜对Zn2+吸附动力学的影响。结果表明,碱溶胀后BC逐渐由纤维素Ⅰ晶型转变成纤维素Ⅱ晶型,生成的碱纤维素有利于金属离子吸附;乙醇溶剂交换和超声波处理并不改变BC晶型。与原膜相比,预处理膜吸附性能明显改善,对Zn2+的吸附动力学符合二级动力学方程和颗粒内扩散方程。     

氧化纤维素/壳聚糖复合海绵的制备及性能研究

以壳聚糖与氧化纤维素为原料,采用冷冻干燥法制备了氧化纤维素不同用量的复合海绵。通过吸水性、水蒸汽透过率、降解性等测试研究了其性能。研究表明,与纯壳聚糖海绵相比,复合海绵机械性能得到很大改善,还具有良好的吸水性、降解性及抑菌性。在氧化纤维素用量为5%(wt,质量分数)条件下,制得的复合海绵性能相对最佳,吸水率高达1243%,孔隙率为86. 51%,水蒸汽透过率为4. 13kg/(24h·m2),拉伸强度为0. 28MPa,降解28d的降解率为22. 8%,对大肠杆菌、金黄葡萄球菌的抑菌圈宽度分别为2. 50mm、1. 50mm,是一种潜在的止血材料。     

DMAc/LiCl预处理对超声剥离竹浆纤维素纳米纤维的影响

探索了一种简单有效的分离竹浆纤维素纳米纤维(CNF)的方法。采用N,N-二甲基乙酰胺/氯化锂(DMAc/LiCl)体系溶胀纤维素纤维作为一种预处理手段,强化声空化作用分离CNF的效果。红外光谱分析表明,该预处理能破坏纤维素的部分氢键,进而显著提高后续超声剥离CNF的效率。此外,通过扫描电子显微镜、X射线衍射、热重分析等表征方法系统研究了所制备CNF的形态、结构及性能。     

C-6羧基氧化纤维素醋酸酯的制备和性能

以溶解级木浆作为原料,通过TEMPO（2,2,6,6四甲基哌啶1氧化物自由基）/NaClO/NaClO₂氧化体系对纤维素C-6羟基进行氧化,经过乙酰化处理后制备出C-6位含羧基的氧化纤维素醋酸酯。用红外光谱（IR）、X-射线衍射（XRD）和核磁共振（NMR）等手段表征了产物的结构,用热重分析（TGA）和差示扫描量热法（DSC）测试了产物的热性能。结果表明:所合成氧化纤维素醋酸酯的C-6位羧基取代度为0.15,乙酰基取代度为2.72（其中C 2为0.93、C-3为0.98、C 6为0.81）且取代均匀性较好;用C-6羟基的选择性氧化预处理可实现纤维素的可控酯化;产物能溶于DMSO（二甲基亚砜）;产物的晶型由纤维素Ⅰ型转变成纤维素Ⅱ型。氧化纤维素醋酸酯在185℃发生玻璃化转变,在257℃熔融。乙酰基的接入,使产物的热塑性提高。     

羧甲基纤维素钠超声吸附脂肪酸相变材料的制备

通过超声吸附法,利用羧甲基纤维素钠(CMC)的孔洞吸附癸酸(CA)、月桂酸(LA)和肉豆蔻酸(MA)三种脂肪酸,制备了相变材料。通过FTIR、XRD、BET、SEM、DSC、TG测试方法研究了材料的综合性能。FTIR和XRD结果说明CMC与脂肪酸(FA)之间属于物理吸附;BET定性得出CMC吸附后的孔径、孔体积和表面积减小,CMC对CA、LA和MA的最大吸附率分别为35.3%、42.7%和44.7%,与TG和DSC定量得出的结果相一致,相变温度分别为36.53℃、46.05℃和57.04℃,相变焓值分别为60.27 J/g、72.06 J/g和81.58 J/g;微观形貌下CMC的孔洞被脂肪酸填充且在经过100次冷热循环后材料的相变性能和热稳定性良好。     

天然纤维素基医药辅料研究及应用

研发和应用新型医药辅料是目前发展制药技术的重点方向,其中纤维素基辅料是不可或缺的一族。作为医药辅料,纤维素衍生物包括纤维素醚,纤维素酯和纤维素醚酯,文中综述了天然纤维素基医药辅料性能、化学结构及其应用。     

不同溶剂对NO2氧化再生纤维素纤维的影响

以NO2作为氧化剂,探索了氧化体系中不同溶剂（CCl4和Freon-113）对再生纤维素的选择性氧化的影响。采用FT-IR等测试手段表征了氧化再生纤维素的结构,证明了两种体系均在再生纤维素的C6位置发生了氧化,而且均具有很高的选择性。随着氧化时间的延长,氧化再生纤维素的羧基含量逐渐增加,而聚合度逐渐降低;反应时间为24...     

剑麻纤维素纳米纤的制备及表征

首先利用制浆法从剑麻纤维提取剑麻纤维浆(SFCP),然后通过对其化学预处理并结合高速搅拌的方法简便、快速、高效地制备了分散性良好具有高长径比的剑麻纤维素纳米纤(SNFC)。研究了氢氧化钠、SFCP以及氯乙酸三者用量比、氢氧化钠浓度和预处理反应时间对SFCP表面羧基接枝率、SNFC产率的影响。采用红外光谱、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射和热重分析对所制的SFCP和SNFC的结构形态及性能进行了表征。结果表明,所得的SFCP具有纤维素I的晶型结构,直径约10~20μm,长度约1~2mm。羧基化过程的最佳优化方案是氢氧化钠水溶液的浓度为10%,SFCP、NaOH、氯乙酸三者的质量比为2∶1∶1,反应时间为3h,SNFC的产率最高可达91.7%。所得的SNFC仍然具有纤维素I的晶型结构,结晶度为76.9%,直径在3~5nm,长度在几百纳米到几微米。SNFC的最初热分解温度为248.4℃,比SFCP的起始分解温度321.7℃有所降低,但是700℃时的残炭率达到23.9%。     

机械活化甘蔗渣制备缓冲包装材料的研究

采用自制搅拌球磨机对甘蔗渣进行机械活化预处理,以木薯淀粉为粘合剂,碳酸氢钠、碳酸氢铵、碳酸铵复配为发泡剂,以滑石粉为填料,制备植物纤维缓冲包装材料。以静态压缩曲线为评价指标,分别研究了机械活化时间,甘蔗渣的粒径,粘合剂、发泡剂和填料用量等因素对缓冲包装材料性能的影响,并利用扫描电镜对缓冲包装材料进行表征分析。研究结果表明:机械活化能有效地提高甘蔗渣与粘合剂、填料等的相容性,从而有效提高了缓冲包装材料的性能。     

NaY分子筛负载高碘酸氧化纤维素

考察了NaY分子筛负载高碘酸的条件,介绍了负载型H5IO6/NaY分子筛氧化纤维素的反应,H5IO6/NaY分子筛氧化纤维素的产物用红外光谱和X射线衍射表征,结果表明,H5IO6/NaY分子筛有效降低了纤维素的结晶度,而且可以将纤维素氧化成双醛纤维素.H5IO6/NaY分子筛与高碘酸氧化纤维素的实验对比表明,H5IO6...     

超声振荡和羟丙基甲基纤维素对短切纤维在精铸硅溶胶浆料中分散性能的影响

采用超声振动和加入羟丙基甲基纤维素(HPMC)对硅溶胶基体中的短切尼龙纤维进行分散,研究了不同超声功率作用和HPMC分散剂不同加入量对纤维在硅溶胶中分散效果的影响;观察了纤维在硅溶胶分散体系中的数码照片,测试了浆料的运动黏度,用纤维质量的变动系数和差异率评价纤维的分散性,并在扫描电镜下观测硅溶胶浆料中纤维的分布情况。结果表明:通过超声振荡和机械搅拌的协同作用,纤维在硅溶胶分散体系中的分散效果得到了明显提高,当超声功率为900W时,纤维分散较均匀;加入HPMC分散剂有效地改善了纤维的分散性,HPMC加入量在0.2%(质量分数,下同)~0.3%之间,纤维的分散效果最理想,当加入0.4%HPMC时,反而阻碍了纤维的分散。     

TEMPO氧化纤维素纳米纤维的制备及应用研究进展

介绍了TEMPO氧化纤维素纳米纤维(TEMPO-Oxidized Cellulose Nanofibers,TOCNs)近年来的研究成果,探讨了TOCNs制备方面的研究进展,其中包括TEMPO氧化反应体系的进展,各种纤维原料的研究以及氧化纤维素均质处理过程各影响因素的探讨。将TOCNs的应用研究成果系统归纳为四大类,即复合材料,膜材料,纳米纸及其他应用。评述了其发展概况,并指出了该催化氧化体系存在的问题及今后的发展方向。