不同纤维原料对羧乙基微纤化纤维素膜性能的影响

采用6种不同的纤维原料(漂白硫酸盐阔叶木浆、漂白硫酸盐竹浆、漂白硫酸盐针叶木浆、棉短绒浆、漂白针叶木化学机械浆和玉米芯纤维素)经羧乙基化预处理和机械研磨制备了微纤化纤维素(Microfibrillarized cellulose,MFC),并通过涂布法制备了MFC膜。探讨了原料羧基含量、研磨程度和原料种类对MFC及其膜性能的影响。结果表明,随着预处理后漂白硫酸盐阔叶木浆羧基含量的增加,MFC的保水值由98%增加到538%,MFC膜的孔隙率由37%下降至19%。当羧基含量为0.8 mmol/g时,MFC膜的抗张强度最高,达53 MPa。另外,随着研磨程度(次数)的增加,所得MFC纤丝化程度提高,MFC膜的强度先升高后降低,最高值为75 MPa。在最优的羧乙基化预处理条件和研磨程度下,由6种不同纤维原料制备的MFC膜中,漂白硫酸盐竹浆所得MFC膜的强度最高,为84 MPa,其孔隙率为25%。

羧乙基化法制备纳米纤化纤维素

以阔叶木为原料,采用丙烯酰胺与氢氧化钠溶液对纤维素进行羧乙基化处理,引入羧乙基基团,然后在高压均质的条件下制备纳米纤化纤维素。研究丙烯酰胺用量、氢氧化钠用量、反应温度和反应时间对羧乙基含量的影响。单因素实验最优制备条件为丙烯酰胺用量1.89 g·g^(-1)绝干浆,氢氧化钠用量1.51 g·g^(-1)绝干浆,反应温度90℃,反应时间5h;对不同羧乙基含量的纳米纤化纤维素的性能进行表征,包括:长度、直径、长径比、聚合度和透过率。结果表明:羧乙基含量越高,尺寸和聚合度越小,透过率越高。当羧乙基含量1.89 mmol·g^(-1)时,纳米纤化纤维素的直径为20nm左右,长度为1.5μm左右,长径比为80左右,在800 nm处透过率为83.89%,聚合度为265。