棉秆皮微晶纤维素/改性氧化石墨烯阻燃纤维的制备及其性能

为提高棉秆皮微晶纤维素(MCC)纤维的阻燃性能,采用9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)为改性剂对氧化石墨烯(GO)进行改性,将改性后的GO(DOPO-GO)与MCC共混,通过湿法纺丝制得MCC/DOPO-GO阻燃纤维,并对其阻燃性能、热学性能和力学性能进行分析。结果表明:添加DOPO-GO阻燃剂的MCC纤维的极限氧指数为27.3%,较MCC纤维提高了66.5%;与MCC纤维相比,MCC/DOPO-GO阻燃纤维热分解所需的热焓值由221.8 J/g提升至1502 J/g,热学稳定性得到提高;MCC/DOPO-GO阻燃纤维燃烧后形成的残炭致密且连续,石墨化程度提高;MCC/DOPO-GO纤维的力学性能也得到了极大改善,其断裂强度由MCC纤维的0.4 cN/dtex提高至2.2 cN/dtex。

棉秆皮微晶纤维素/改性壳聚糖吸附纤维制备与性能

为提高壳聚糖(CS)对阴离子染料刚果红的吸附性能,以尿素溶剂法低温溶解棉秆皮微晶纤维素(MCC)作为纺丝基体,以改性壳聚糖为分散吸附材料,经湿法纺丝和冷冻干燥制备棉秆皮微晶纤维素/改性壳聚糖(MCC/DCS)吸附纤维。通过正交试验方法优化壳聚糖改性工艺,利用单因素方法优化纺丝工艺,并对DSC粉末的化学结构、MCC/DCS吸附纤维形貌结构及其对刚果红染料吸附性能等进行测试与表征。结果表明:壳聚糖改性较优工艺为醋酸用量55 mL,2,5-二硫二脲用量0.6 g,壳聚糖用量1.0 g,甲醛用量8 mL;MCC/DCS纤维制备的较佳工艺为DCS添加量1.5 g,纺丝凝固时间1 h时,MCC/DCS吸附纤维的吸附效果和力学性能均较好;当刚果红染液质量浓度为250 mg/L时,MCC/DCS纤维对刚果红染料达到最大吸附量,为96.03 mg/g。

酶法制备大豆皮微晶纤维素及其理化特性

采用纤维素酶水解法制备大豆皮微晶纤维素,研究加酶量、酶解pH值、温度、时间、液料比等因素对大豆皮酶解产物中微晶纤维素(MCC)含量的影响,确定了大豆皮微晶纤维素制备的最佳工艺条件:料液比1:20(g/mL),加酶量1%,反应pH4.8,酶解温度47℃,酶解时间1h。通过理化特性和电镜扫描分析表明,制备的大豆皮MCC的平衡聚合度、持水性和表观黏度等理化特性与台湾明台商品MCC接近,且大豆皮MCC电镜扫描结构疏松,比表面积较大,从微观结构上解释了大豆皮MCC吸水后的溶胀体积较大,对肠道产生的容积作用较强,据此推断大豆皮MCC对加强肠蠕动、促进体内垃圾的排泄有更好的效果。

柚皮微晶纤维素的制备及其结构特性研究

采用盐酸水解法制备柚皮微晶纤维素,通过单因素试验,分别考察HCl浓度、酸解时间、酸解温度对柚皮微晶纤维素制备工艺的影响。在此基础上,通过正交试验优化制备工艺条件,并确定了柚皮微晶纤维素制备工艺的最佳条件:HCl体积分数为8%、酸解温度为60℃、酸解时间为80 min。利用红外光谱、X衍射、扫描电镜对柚皮微晶纤维素晶型结构、微观形态进行表征。柚皮微晶纤维素为纤维素I型结构,相对结晶度为71.26%,表面形态粗糙,呈长杆状。

酸解法制备大豆皮微晶纤维素的研究

以大豆皮为原料,采用酸解法制备大豆皮微晶纤维素。通过单因素实验和L9(43)正交实验,研究了料液比、硫酸浓度、酸解时间、酸解温度对制备大豆皮微晶纤维素得率及聚合度的影响。实验结果表明:酸解温度是影响大豆皮制备微晶纤维素的最重要因素,其次是硫酸浓度,酸解时间跟料液比在此实验范围内对测定结果的影响较小,制备大豆皮微晶纤维素的最佳工艺为温度95℃、硫酸浓度3%、酸解时间60min、料液比为1:10(g/mL)。在此最佳条件下,微晶纤维素的得率达到30.12%,聚合度为312。

酶解法制备大豆皮微晶纤维素的研究

以大豆皮为原料,采用纤维素酶酶解法制备大豆皮微晶纤维素(MCC)。通过单因素试验考察料液比、酶添加量、pH值、酶解时间、酶解温度对制备大豆皮微晶纤维素得率及聚合度的影响,并在此基础上通过正交试验确立最佳酶解条件:酶添加量0.3 mL/g、pH 5.8、料液比1∶20(g/mL)、温度50℃、酶解时间3 h。该最佳条件下制得的微晶纤维素的得率为29.93%,聚合度为494。

玉米秸皮微晶纤维素制备实验研究及参数优化

目的开辟玉米秸秆综合利用的新途径,减少对环境的污染和破坏。方法利用玉米秸皮进行微晶纤维素的制备,并对制备的微晶纤维素的成分、含量及不同制备条件下微晶纤维素的聚合度进行测定和分析。结果根据实验结果可知,当反应时间为69 min,反应温度为50℃,纤维素酶质量为0.98 g时,玉米秸秆皮微晶纤维素的聚合度取得最优值为104;同时,利用响应面法分析了各因素对响应值的影响规律,建立了回归方程,根据方差分析结果,所建立的方程具有极显著性。结论玉米秸皮微晶纤维素的制备及在喷墨打印纸制备产业的应用,为玉米秸秆的综合利用提供了有效的途径。

改性棉秆皮微晶纤维素纤维的制备及其吸附性能

利用马来酸酐对自制棉秆皮微晶纤维素进行接枝改性,再利用二甲基亚砜(DMSO)和1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([BMIm]Cl)将改性棉秆皮微晶纤维素溶解成纺丝液进行湿法纺丝。使用红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)等仪器对纤维结构和性能进行表征。探讨了DMSO添加量(与改性棉秆皮微晶纤维素[BMIm]Cl溶解体系的质量比值)和凝固时间对纤维吸附性能和力学性能的影响,以及吸附时间、染液质量浓度、温度、pH对纤维吸附亚甲基蓝的影响,并运用吸附动力学模型和吸附等温线模型对吸附数据进行模拟。结果表明:在DMSO添加量为1.00、凝固时间为120 s条件下制备的改性棉秆皮微晶纤维素纤维对亚甲基蓝的吸附量为159.11 mg/g、断裂强力为30.37 cN,吸附方程符合Ho准二级动力学模型和Freundlich吸附等温线模型。

大豆皮胶态微晶纤维素的流变学性质研究

研究了浓度、剪切速率、剪切时间、静置时间、温度、金属离子等对大豆皮胶态微晶纤维素溶液粘度的影响。结果表明:大豆皮胶态MCC在水中可形成凝胶,低浓度的凝胶(小于2%)具有触变性;大豆皮胶态MCC溶液具有典型的剪切稀变性、良好的时变性和热稳定性;二价金属离子会使大豆皮胶态MCC溶液的粘度显著下降,当其浓度达到0.15mol/L或以上时,其假塑性会降低。

利用大豆皮制备微晶纤维素的初步研究

探讨了在实验室条件下,采用酸水解法处理豆皮制备食用微晶纤维素的工艺条件。对大豆皮的成分、酸水解条件进行了初步研究。

柚皮微晶纤维素的制备及采用SI-ATRP法接枝改性的研究

采用化学分离方法,对柚皮中的纤维素进行分离提取进而得到柚皮微晶纤维素,并运用表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)方法,在柚皮微晶纤维素表面接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)。研究表明:分离提取柚皮纤维素的最佳条件为8%浓度NaOH,8%浓度H_2O_2,脱色时间30m in,脱色温度30℃,纤维素含量可达62.04%。在反应时间为3h时,接枝率最高。FTIR图谱和SEM照片证明微晶纤维素表面成功接枝了甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA),对于吸附重金属离子有显著的效果。

棉秆皮微晶纤维素/壳聚糖气凝胶纤维及其吸附性能

采用尿素溶剂法溶解棉秆皮微晶纤维素制备纺丝液。以湿法纺丝和冷冻干燥制备棉秆皮微晶纤维素/壳聚糖气凝胶多孔纤维,用于吸附废弃染液中的刚果红。单因素法分析了壳聚糖添加量及吸附条件对染料刚果红吸附量的影响,并利用吸附动力学模型和吸附热力学模型进行模拟。结果表明,在7%NaOH/12%尿素水溶液中,当微晶纤维素与壳聚糖质量比4∶3、凝固时间1 h时,制备的气凝胶纤维性能最好;当断裂强度为0.41 cN/tex、染料初始质量浓度为250 mg/L时,对刚果红的吸附量达到最大,为48.75 mg/g。对气凝胶纤维进行扫描电镜表征,说明添加了壳聚糖的纤维孔径更大,更利于吸附刚果红染料废水。吸附过程符合Ho准二级动力学模型和Langmuir吸附热力学模型。

芦笋皮微晶纤维素的制备

以芦笋皮为原料,酶法制得膳食纤维后,采用盐酸水解,以溶胀性为指标确定制备微晶纤维素的工艺条件,为芦笋皮的加工利用提供一个新的途径。试验结果表明:在75℃下,盐酸浓度4 mol/L,料酸比1g∶5 mL,酸解时间5 h,制备出的微晶纤维素溶胀性可达6.90 mL/g,比芦笋皮中膳食纤维的溶胀性(4.80 mL/g)高2.10 mL/g。

柚皮纳米微晶纤维制备及对羧甲基淀粉膜流变的影响

以柚皮原料分离得到柚皮纤维,再采用硫酸酸解法制备出柚皮纳米微晶纤维素(Pomelo peel nano-microcrystalline cellulose,PPNCC),对其微观形貌、长径比、红外光谱、结晶度及热稳定性进行表征分析,并研究了PPNCC对羧甲基淀粉(CMS)成膜液流变特性的影响。结果表明:合适的酸解不仅能够有效地去除原料中的果胶、半纤维素以及木质素等无定形区的物质,也能够水解一部分不完美晶区;得到的柚皮纳米微晶纤维素为长径比8~20的棒状晶体,其中长径比大于10的比例超过60%;柚皮纳米微晶纤维素的主体物质还是纤维素,纤维素的主要化学性质并未发生变化;纳米微晶纤维素的相对结晶度由酸解前的55.64%提高到74.35%,但其起始热分解温度由240℃降低至212℃。柚皮纳米微晶纤维素可以作为羧甲基淀粉膜的增强剂,其流变指数n均小于1,表明柚皮纳米微晶纤维素/羧甲基淀粉成膜液为假塑性流体;成膜液的G′>G″,且二者在频率扫描范围内没有发生交叉,表明复合成膜液为弱凝胶结构;黏稠系数KPL值及零剪切黏度η0和动态流变参数中的储能模量G′均与纳米微晶纤维素的添加量呈正相关,表明柚皮纳米微晶纤维素在成膜液中的分散性良好,且有助于增强膜体系网络结构的作用。柚皮纤维纳米化后表现出了较好的功能性质,可以为柚皮的综合利用提供一种新的思路。

基于番茄皮渣微晶膳食纤维改性可食性膜的研究

以番茄皮渣为原料制备了微晶膳食纤维素(TMCC),并以TMCC为添加剂,采用流延法制备可食性膜;运用红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)表征TMCC的形貌和可食性膜的结晶结构,通过检测薄膜的吸湿性能、力学性能、阻隔性能和热封性能,分析TMCC对基体包装性能的影响。结果表明,在SEM图中TMCC呈50~70μm的短粗棒状,表面存在分丝纵裂现象;TMCC与可食性膜基体相容性较好,且TMCC的加入使可食性膜的结晶度增加、吸湿性降低;同时TMCC的添加有助于可食性膜力学性能、阻隔性能和热封性能的提升,当添加量约为8%时,薄膜综合性能最佳,且TMCC在高湿度条件下对材料的力学性能具有良好的保持作用。

棉杆皮资源利用开发研究

本文对农作物秸秆资源与开发利用、棉杆皮资源使用的现状以及纺织原料资源存在的问题进行了分析。认为利用棉杆皮资源开发天然纤维素纤维将适应于纺织工业以及降解复合材料发展需要,符合国家建设资源节约型社会的总目标。

棉秆皮微晶纤维素/海藻酸钠复合阻燃纤维的制备

以生物基多糖衍生的海藻酸钠为阻燃剂,运用物理共混方法将海藻酸钠与棉秆皮微晶纤维素共混,采用湿法纺丝法制备棉秆皮微晶纤维素/海藻酸钠复合纤维。考察海藻酸钠添加量对复合纤维阻燃性能及力学性能的影响。结果表明:当海藻酸钠添加量提升至40%时,棉秆皮微晶纤维素/海藻酸钠复合纤维与纯棉秆皮微晶纤维素纤维相比,极限氧指数由16.4%提升至26.25%,纤维断裂强度由3.8 cN/tex提升至7.8 cN/tex,热分解温度下降了29 K,残炭率由29.64%提升至39.45%,纤维完全裂解的热焓值由365.50 J/g提高至1159.28 J/g,纤维燃烧后炭层变得连续完整,石墨化程度增强。

棉秆皮微晶纤维素/β-环糊精气凝胶纤维的制备及吸附性能

棉秆皮微晶纤维素和β环糊精在尿素体系下低温溶解制备纺丝溶液,以湿法纺丝和冷冻干燥法制备棉秆皮微晶纤维素/β-环糊精气凝胶纤维,用以吸附染料废水中的亚甲基蓝。采用单因素方法分析确定了β-环糊精添加量,以及吸附条件对亚甲基蓝吸附量的影响。结果表明:棉秆皮微晶纤维素与β-环糊精质量比为5∶2,吸附温度20℃,吸附时间5 h, pH值=7时,制备的气凝胶纤维吸附效果好;染液质量浓度为50 mg/L时,棉秆皮微晶纤维素/β-环糊精气凝胶纤维对亚甲基蓝的吸附量最大,为56 mg/g;吸附过程符合准二级吸附动力学模型和Langmuir吸附等温线模型。扫描电镜结果说明添加β-环糊精的气凝胶纤维孔径比纯棉秆皮微晶纤维素气凝胶纤维孔径更大,形状更规则,对染料废水中亚甲基蓝的吸附效果更好。

几种柚皮制备物在模拟胃环境下对Pb2+、Cr6+的吸附

以柚皮为原料,制备柚皮干粉、柚皮纤维素和柚皮微晶纤维素,比较柚子全皮(PP)、柚子黄皮(YP)、柚子白皮(WP)、黄皮纤维素(YPC)、白皮纤维素(WPC)、柚皮微晶纤维素(PMCC)和市售微晶纤维素(CMCC)在模拟胃环境下对Pb^(2+)、Cr^(6+)的吸附效果,筛选吸附性能最佳的制备物,同时研究其在模拟胃环境下,不同Pb^(2+)、Cr^(6+)初始含量及制备物用量对吸附效果的影响.结果表明,7种柚皮制备物对Pb^(2+)的吸附效果表现为:YPC>YP>PP>WP>WPC>PMCC>CMCC,对Cr^(6+)的吸附效果表现为:YP>PP>WP>YPC>WPC>PMCC>CMCC.在模拟胃环境下,YPC对Pb^(2+)的吸附性能最佳,在YPC用量3.5 g·L^(-1)、Pb^(2+)初始含量20 mg·L^(-1)、温度37℃、吸附时间3 h的条件下,吸附量达3.86 mg·g^(-1),去除率达95.5%; YP对Cr^(6+)具有较好的吸附效果,在YP用量5 g·L^(-1)、Cr^(6+)初始含量5 mg·L^(-1)、温度37℃、吸附时间3 h的条件下,吸附量达2.35 mg·g^(-1),去除率达88.3%.