發(fā)布時(shí)間：2018-02-23 22:40

  本文關(guān)鍵詞： 水稻秸稈 水稻秸稈纖維 水稻秸稈纖維素納米晶須 TEMPO氧化體系 抗紫外線整理　出處：《東華大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：纖維素是一種以苷鍵連接而成的線型高分子化合物,普遍存在于自然界植物中,其年產(chǎn)量約為1.5×1012噸。如何合理并高效地使用這種地球上非常豐富的自然資源,以達(dá)到我們開發(fā)環(huán)境友好、生物降解和相容性優(yōu)良的產(chǎn)品的需求,已經(jīng)成為當(dāng)前研究討論的熱點(diǎn)。諸如秸稈、樹木枝干等植物廢棄物均含有纖維素,可用來制備纖維素納米晶須,既能一定程度上有效解決能源短缺問題,也避免了焚燒其廢棄物帶來的環(huán)境問題。為開發(fā)水稻秸稈纖維素高附加值的應(yīng)用,本文以水稻秸稈為原料,采用堿性溶液體系進(jìn)行化學(xué)處理;用TEMPO-NaClO-NaBr體系制備纖維素納米晶須,并對(duì)其進(jìn)行表征與分析,以期獲得尺寸離散性小、制得率高的纖維素納米晶須;采用二浸二軋工藝,將棉織物浸軋到含有納米晶須、殼聚糖、單寧酸的溶液中,并對(duì)棉織物的相關(guān)性能進(jìn)行表征與分析,以期獲得抗紫外線、耐吸濕性能和耐洗度較好的棉織物。本文的主要研究?jī)?nèi)容包括:(1)水稻秸稈的基本結(jié)構(gòu)性能與表征。通過對(duì)水稻秸稈化學(xué)成分、回潮率、紅外光譜、表面和截面形態(tài)及結(jié)晶度等表征,測(cè)試分析得:回潮率為7.61%;主要含有半纖維素、木質(zhì)素、纖維素、水溶物、果膠、脂蠟質(zhì)幾種化學(xué)成分,其中纖維素含量居第三位;水稻秸稈橫截面為多孔狀,部分孔洞封閉、而部分孔洞連續(xù),且較大孔洞中隨機(jī)分布著大小不等的球狀顆粒;水稻秸稈縱向表面凹凸不平,也隨機(jī)分散著大小不等的球狀顆粒;其紅外光譜圖表現(xiàn)為典型的纖維素譜圖;結(jié)晶度為29.76%。(2)水稻秸稈纖維制備工藝優(yōu)化及表征。分析預(yù)處理和提純工藝中化學(xué)試劑濃度、反應(yīng)時(shí)間、固液比及溫度對(duì)水稻秸稈失重率的影響,獲得最優(yōu)工藝,以提高纖維素的制得率。另,對(duì)提純得到的水稻秸稈纖維進(jìn)行化學(xué)成分分析、失重率、形貌測(cè)試、紅外光譜測(cè)試及結(jié)(3)晶度測(cè)試,并與水稻秸稈原料的性能進(jìn)行對(duì)比。分析可得:水稻秸稈纖維具有較高的纖維素含量,而半纖維素和木質(zhì)素含量有明顯的降低;表面的球狀顆粒被清除,內(nèi)部的球狀顆粒也顯著減少,纖維表面變得相對(duì)較光滑,半纖維素、果膠和木質(zhì)素等非纖維素物質(zhì)被部分去除;其結(jié)晶度高于水稻秸稈。(4)水稻秸稈纖維素納米晶須制備與表征。將最優(yōu)工藝制得的水稻秸稈纖維先進(jìn)行二甲基亞砜處理,再采用TEMPO-NaCl O-NaBr催化氧化體系制備水稻秸稈纖維素納米晶須,對(duì)其進(jìn)行掃描電鏡、紅外光譜、結(jié)晶度、透射電鏡、制得率及熱重分析性能測(cè)試,并與水稻秸稈和水稻秸稈纖維進(jìn)行對(duì)比。可得到如下結(jié)論:水稻秸稈纖維素納米晶須直徑集中分布在10~25nm之間,長(zhǎng)度集中分布于200~400nm之間;冷凍干燥后晶須交織成多層網(wǎng)狀,并隨機(jī)分布著大小不等的孔隙;與水稻秸稈及纖維的紅外光譜圖相似,晶型為纖維素I型;結(jié)晶度為40.71%,高于水稻秸稈及纖維;納米晶須的制得率在80%左右;熱分解溫度為320℃。(5)水稻秸稈纖維素納米晶須在棉織物抗紫外線生態(tài)功能整理的應(yīng)用。將制得的納米晶須與殼聚糖溶液,在助劑單寧酸的作用下混合均勻,用于對(duì)平紋棉織物浸軋?zhí)幚�。分析不同納米晶須含量對(duì)棉織物的斷裂強(qiáng)力、紅外光譜、接觸角、耐洗度和抗紫外線性能的影響。分析可知:加入納米晶須的棉織物,其斷裂強(qiáng)力有較大幅度提高;紅外光譜譜帶無明顯差異,這也表明采用TEMPO氧化法制得晶須晶型未發(fā)生改變;隨著納米晶須含量的增加,棉織物的吸濕性,先增加后降低;耐洗性和抗紫外性能都是隨著納米晶須的增加,先增加后降低,當(dāng)含量為0.5%時(shí),其性能達(dá)到最好。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TS102.2;TB383.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1527908