4种天然纤维素在氢氧化钠/尿素/水体系中的溶解差异

研究了棉短绒浆、竹浆、阔叶木浆和针叶木浆(均为溶解浆)的纤维素在氢氧化钠/尿素/水体系中的溶解差异,棉短绒浆和竹浆的纤维素溶解后可形成均一的液相体系,而阔叶木浆和针叶木浆的纤维素溶液有分层现象,说明同等条件下棉短绒浆和竹浆的纤维素溶解度较大。4种天然纤维素再生后聚合度和结晶度均有一定程度的降低,棉短绒浆和竹浆的纤维素聚合度从549、624降低至474、555,分别降低了13.6%和11.1%;而针叶木浆和阔叶木浆再生后纤维素的聚合度降低不明显,分别从1067、1460降低至989、1419,只降低了7.3%和2.8%;棉短绒浆和竹浆再生后纤维素结晶度降低的幅度比较大,从66.5%和79.7%降低到18.8%和31.8%,分别降低了71.7%和60.1%;阔叶木浆和针叶木浆再生后纤维素结晶度降低的幅度较小,从76.4%和70.4%降低至62.5%和54.7%,分别降低了18.2%和22.3%;阔叶木浆和针叶木浆的纤维素由于聚合度较大,该体系不能降低其结晶度,因而其溶解度小于棉短绒浆和竹浆的纤维素。处理前后纤维素的红外光谱图基本一致,说明纤维素在该体系溶解过程中并未引入新的基团,氢氧化钠/尿素/水体系为非衍生化纤维素溶剂;处理后,几种样品纤维素Ⅰ的峰强度降低甚至消失,纤维素Ⅱ的峰开始出现,说明用该体系进行处理可使纤维素晶体结构发生转变。

氢氧化钠/尿素法和硫酸法测定烟草木质素的对比分析

为了对比氢氧化钠/尿素法(NU法)和硫酸法在测定烟草中木质素含量(质量分数,下同)的差异性,采用NU法和硫酸法测定广东、四川、湖南、云南和贵州5个产区烟梗和烟叶的木质素含量,分析了两种方法在预处理过程的干扰物质去除率及酸解过程木质素含量和结构变化。结果表明:1与硫酸法相比,NU法预处理对干扰物质的去除率更高。2NU法采用稀酸酸解,减少了烟草中木质素的降解;选择在325 nm处测定酸溶木质素(ASL)的紫外吸光度,避免了蛋白质和糠醛对ASL的干扰,提高了烟草木质素测定结果的准确度和重现性。3与硫酸法相比,NU法分离得到的酸不溶木质素(AIL)的氧化程度低、结构变化小,因而更能反映烟草木质素的结构特征。NU法比硫酸法更加适用于烟草木质素的含量测定。

氢氧化钠/尿素/硫脲溶剂体系对纤维素溶解性能研究

通过设计正交实验,研究不同组成的氢氧化钠/尿素/硫脲溶剂体系对纤维素的溶解性能,确定了该溶剂体系中各组分的最佳含量,并通过X-射线衍射分析、红外光谱分析、热重分析等手段,表征了该溶剂体系获得的再生纤维素膜的结构和性能。结果表明:该溶剂体系对纤维素有良好的溶解性能,且溶解的纤维素再生后为纤维素Ⅱ,但其热稳定性低于原纤维素。

氢氧化钠/尿素体系中纤维素改性制备锂离子电池隔膜的研究

采用无纺布作为支撑底材,利用Na OH/尿素水溶液初步制备了无纺布基改性纤维素锂电池隔膜,对隔膜的机械性能、热稳定性能进行分析和优化,进一步添加聚乙烯吡咯烷酮(PVP K-30)调控隔膜微孔结构来改善膜的性能,讨论了PVP的致孔作用对膜的机械强度、吸液率、纯水通量及孔结构的影响,并对隔膜进行SEM、XRD表征分析。研究结果表明:当纤维素含量为4%时,隔膜的变形率最高(27.55%),并且纤维素隔膜具有较高的机械强度、吸液率和热稳定性。PVP的添加量为3%时,吸液率达到最大值,隔膜的整体性能最佳,机械强度达到40.15MPa,吸液率为239%,纯水通量为122.4 L·m-2·h-1,吸液率和纯水通量比未添加时分别提高了40%和72.6 L·m-2·h-1。

纤维素在氢氧化钠/尿素中的溶解

本文主要对纤维素溶剂特别是氢氧化钠／尿素体系进行了简要介绍，另外还介绍了在氢氧化钠／尿素水溶液中影响纤维溶解的因素。

氢氧化钠/尿素低温溶剂体系对苎麻织物力学性能的影响研究

在充分了解氢氧化钠/尿素低温溶剂体系对苎麻织物的整理过程后,设计可行的试验方案,在苎麻织物刺痒感性能得到改善的基础上,研究氢氧化钠/尿素低温溶剂体系对苎麻织物的顶破、拉伸、撕裂性能的影响。试验表明,苎麻织物经氢氧化钠/尿素低温溶剂体系处理后顶破性能有所提高;拉伸性能较未处理的差异不大,但比近似规格的棉织物好;撕裂性能较未处理的有所下降,但比近似规格的棉织物好。

纤维素在氢氧化钠/硫脲/尿素/水溶液中的溶解和溶液特性

使用氢氧化钠/硫脲/尿素/水溶液作为纤维素的复合溶剂,研究了纤维素在其中的溶解行为和溶液性质,发现该体系在-10℃条件下能快速溶解纤维素,其溶解是一个没有衍生物生成的直接过程,该纤维素溶液在过高温度下易凝胶化.

大麻落麻纤维素膜制备及性能

将大麻长麻纺过程中产生的落麻溶解在氢氧化钠/硫脲/尿素水溶液中得到再生纤维素纺丝原液,通过相转化法制备出大麻落麻再生纤维素膜,并对大麻落麻纤维素的提取、溶解性能、成膜效果及再生纤维素膜的结构和性能进行研究。根据各项研究结果得出:4%浓度碱液处理后的大麻落麻纤维的纤维纯度较高,一定条件下能很好的溶解于氢氧化钠/硫脲/尿素溶剂中;当纤维素浓度达到6%时,可得到形貌较好的纤维素薄膜;纤维素经溶解制膜后,纤维素膜在较大程度上仍保留着纤维素的特征,纤维素晶型从纤维素Ⅰ转变为纤维素Ⅱ,纤维素薄膜的表面呈波纹状,并具有不均匀的多层结构。

秸秆基气凝胶的制备

以高粱秸秆为原料,经粉碎、球磨处理后,采用过氧化氢/氢氧化钠体系对秸秆进行预处理,处理后的秸秆在低温下溶解于氢氧化钠/尿素/硫脲/水体系中,通过溶剂置换、冷冻干燥制得纤维素气凝胶;考察了溶剂体系中氢氧化钠、尿素、硫脲用量对秸秆溶解效果的影响及温度对气凝胶制备过程和形成的气凝胶结构的影响。结果表明,预处理后秸秆的溶剂体系最佳配比为氢氧化钠7%、尿素9%、硫脲10%,0℃时该体系中预处理后的秸秆溶解度可达56.4%。扫描电镜(SEM)和物理吸附分析仪(DET)表征结果表明,制得的气凝胶具有三维网状结构。

纤维素多孔吸附材料的制备

将纤维素溶解在氢氧化钠/尿素/水溶液中,与新戊二醇二缩水甘油醚(NGDE)发生交联反应,经过离心水洗纯化后冷冻干燥,制备了纤维素多孔材料。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)和扫描电镜(SEM),对制备的纤维素多孔吸附材料的化学结构、晶型结构、热稳定性及微观形貌进行表征。研究了NGDE的用量和水凝胶质量分数对纤维素多孔材料的密度及吸水性能的影响。结果表明,4 g纤维素溶于100 g NaOH/尿素/水(质量比为7∶12∶81)溶液中制得纤维素溶液,在NGDE的用量18 m L,水凝胶质量分数为1.5%时,制备的纤维素多孔材料的密度为15.7 mg/cm3,吸水倍数达37倍,对此条件下制备的纤维素多孔材料进行结构分析,表明纤维素多孔材料具有连续的网状孔结构,纤维素的晶型由纤维素Ⅰ型转变为非晶态结构,初始热分解温度在250℃以上,热稳定性好。

银耳菌糠衍生的三维多级孔炭及其电化学应用性能

食用菌菌糠富含疏松多孔的木质纤维基质和菌丝残体蛋白,将其用于高性能生物质基多孔炭的制备具有先天优势,亦能产生可观的生态和经济效益。本文以银耳菌糠为原料,利用NaOH/尿素(质量比为7∶12)水溶液体系进行冻融预处理后,经高温热解炭化制备获得高氮掺杂量(7.78%)的三维(3D)多级孔炭材料。孔结构分析结果显示样品BC-5-800的比表面积可达1568m^(2)/g,孔容为1.53cm3/g且中孔率高达83%。以BC-5-800为工作电极,在三电极测试体系中,当电流密度为0.5A/g时,测得的比电容为278F/g,且在10A/g下仍能保持230F/g的比电容;在两电极装置中,当功率密度高达6990W/kg时,能量密度达到5.83Wh/kg,且经10000次循环充放电后的电容保持率为87%,呈现出优异的循环稳定性。本研究为食用菌菌糠的高值化回收再利用提供了新思路。

沙柳纳米纤维素的制备及表征

以沙柳纤维素为原材料,用氢氧化钠/尿素体系溶解再生的方法制备沙柳纳米纤维素,采用SEM观察微观形貌,用纳米粒度仪分析粒径,采用XRD分析结晶情况,采用FTIR分析表面官能团。结果表明,制得的沙柳纳米纤维素为类球状,平均粒径110 nm,沙柳纳米纤维素为纤维素Ⅱ型结构,结晶度53. 9%,表面存在大量的羟基。

一种快速测定碱纤维素聚合度的方法

在借鉴国内外先进的快速溶解纤维素技术的基础上,采用氢氧化钠/尿素/硫脲三体系溶液快速地溶解纤维素制得纤维素溶液[1],并采用旋转粘度计测定制得的纤维素溶液的动力粘度。同时,用铜氨溶液法测定同一批次纤维素的聚合度,以得到一组动力粘度与聚合度的对应关系数据,达到用动力粘度表示聚合度,快速指导生产的目的。

可降解天然黄麻纤维素膜的制备及性能

沤麻处理的黄麻纤维,经碱氧前处理后溶解于氢氧化钠/硫脲/尿素水碱性体系中制备纤维素膜,分别采用傅里叶变换红外光谱法、拉伸试验、X射线衍射法及堆肥法分析黄麻纤维质量分数对纤维素膜化学键、力学性能、结晶度及生物降解性能的影响。结果表明:纤维素分子内氢键在溶解过程中发生断裂,并形成了新的分子内氢键;纤维素膜断裂强度、断裂伸长率及结晶度均随着黄麻纤维质量分数的增加呈现先增大后减小的趋势,但其结晶度均低于黄麻纤维原料;而纤维素膜的失重率随着纤维质量分数的增加呈现逐渐降低的趋势。