本文關鍵詞： 纖維素納米晶 纖維素納米線 分散染料微膠囊 纖維素納米線氣凝膠 超吸水性能　出處：《東華大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：纖維素作為自然界中儲存量最大而且分布最廣的天然高分子,是人類還未充分加以利用的寶貴的可再生資源。納米纖維素是近年來高效開發(fā)纖維素的方式之一,它具有著很多獨特的優(yōu)點,比如高結晶度和機械強度、較大的比表面積以及優(yōu)異的可生物降解性和生物相容性等,因此在醫(yī)藥緩釋、紙張制造、吸附催化以及能源材料等領域有著良好的應用前景。本文首先以微晶纖維素(MCC)為原料,在水熱條件下采用鹽酸水解法制備出纖維素納米晶(CNCs)。通過透射電鏡表明,CNCs呈現出長為200-300 nm、寬為10-50 nm的棒狀晶體結構。再將其作為納米顆粒穩(wěn)定劑來制備Pickering乳液,然后通過六亞甲基二異氰酸酯(HDI)和乙二胺在油水界面發(fā)生聚合而得到聚脲壁材的分散染料微膠囊。通過掃描電鏡和粒徑測試表明,分散染料微膠囊呈現出直徑為30μm左右的不規(guī)則橢圓狀球體;通過紅外測試表明,HDI已經完全反應;通過熱重分析表明,分散染料微膠囊的初始分解溫度為200℃,完全可以達到分散染料高溫高壓染色的要求。最后將制備的分散染料微膠囊用于滌綸織物的高溫高壓染色,達到了優(yōu)良的染色性能。通過染色性能測試表明,分散染料微膠囊染色布樣的摩擦牢度和水洗牢度都好于常規(guī)分散染料染色的布樣,而且染色廢水的污染程度遠遠低于常規(guī)染色,實現了分散染料的無污染清潔染色。另外,本文還采用羧基改性的纖維素納米線(CNF)為基材,通過溶膠凝膠和冷凍干燥的方法制備出了高機械強度的化學交聯的超吸水性CNF氣凝膠。通過透射電鏡表明,CNF呈現出直徑為10-30nm、長為幾微米甚至十幾微米的線狀結構。通過掃描電鏡表明,CNF氣凝膠內部為片狀纖維組成的多孔網絡結構,其中孔徑的大小在10-50μm之間,密度最低可以達到7.55 mg.cm~(-3),孔隙率可以高達99%以上。通過比表面積測試表明,CNF氣凝膠還具有較大的比表面積(9.35 m~2.g~(-1))。通過吸水性能測試表明,這種化學交聯的纖維素氣凝膠具有優(yōu)越的吸水性能和循環(huán)使用性能,它們的吸水值最高可以達到107g.g~(-1),而且至少能夠循環(huán)使用20次,20次之后的吸水值還能夠達到初始吸水值的95%以上。
[Abstract]:Cellulose, as the largest and most widely distributed natural polymer in nature, is a valuable renewable resource which has not been fully utilized by human beings. Nanocellulose is one of the efficient ways to develop cellulose in recent years. It has many unique advantages, such as high crystallinity and mechanical strength, large specific surface area, excellent biodegradability and biocompatibility, and so on. Adsorption catalysis and energy materials have good application prospects. Firstly, microcrystalline cellulose (MCCs) is used as raw material. Cellulose nanocrystalline CNCs were prepared by hydrochloric acid hydrolysis under hydrothermal conditions. Transmission electron microscopy (TEM) showed that the nanocrystalline Pickering emulsion was composed of nanocrystalline nanocrystals of 200-300 nm in length and 10-50 nm in width. Then the disperse dye microcapsules of polyurea wall material were obtained by polymerization of hexamethylene diisocyanate (HDI) and ethylenediamine at the oil-water interface. The disperse dye microcapsules showed irregular ellipsoidal spheres about 30 渭 m in diameter, and the initial decomposition temperature of disperse dye microcapsules was 200 鈩，

本文編號：1502265