粘胶纤维的制备及其性能的研究.docx
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1、 粘胶纤维的制备及其性能的研究 吕文杰摘要:粘胶纤维是以溶解浆或者棉浆为基本原料,经过纤维素磺酸酯溶液纺制而成的再生纤维素纤维。本文对阴离子改性粘胶纤维的制备及吸附性能进行了研究。关键词:粘胶纤维;阴离子;吸附性能引言粘胶纤维采用木浆或棉浆为原料,产品具有良好吸湿性、透气性、废弃物能很快降解等特性,特别适合做无纺卫生材料。但由于其存在湿强力低、染色牢度差、色泽不鲜艳等方面的不足。因此,要改进粘胶纤维的缺点或拓展新的应用性能,必须对其进行化学改性研究。1.实验部分1.1试剂仪器粘胶纤维(工业级),某集团;氯乙酸钠(ClCH2COONa)、氢氧化钠(NaOH)、次甲基蓝(C16H18ClN3S3H
2、3O)、盐酸(HCl)、乙醇(C2H5OH),均为分析纯,某公司。扫描电子显微镜(JSM-6390A型),日本电子公司;傅里叶变换红外光谱仪(FTIR920),某公司;UV/Vis分光光度计(Lambda型),美国PE公司;恒温磁力搅拌器(85-2型),某电器有限公司;电子分析天平(FA1004),某天平仪器厂;DZG-401电热真空干燥箱(某仪器公司);调速电动搅拌器(D-971型),某仪器有限公司。1.2实验原理粘胶纤维分子链上具有可以进行反应的羟基,在氢氧化钠的催化下,可以和氯乙酸钠发生反应,生成阴离子改性粘胶纤维,反应原理如下:(1)活化反应:粘胶纤维中存在多个羟基,在强碱条件下,粘胶
3、纤维会充分的溶胀,分子结构中的羟基与氢氧化钠反应生成羟基负离子活性中心。(2)醚化反应:粘胶纤维形成活性中心以后,氯乙酸钠可以与粘胶纤维发生亲核取代反应,生成阴离子改性粘胶纤维。阴离子化过程:1.3实验过程1.3.1阴离子改性粘胶纤维的制备称取粘胶纤维2.76g放入250mL烧杯中,加入150mL蒸馏水,再加入3.3g配制好的10%的氢氧化钠溶液,充分溶胀,搅拌至均匀,然后加入1.1g氯乙酸钠,搅拌至完全溶解,升温至70反应1h,反应结束后先用3%的盐酸中和到中性,然后用乙醇水溶液洗涤3遍,真空烘干,称重。1.3.2阴离子改性粘胶纤维的吸附性能测定取配制好的不同浓度的次甲基蓝15mL,每个试剂
4、瓶中放入1g烘干的阴离子改性粘胶纤维,使其充分浸入溶液中。静置24h过滤取清液,观察颜色的变化,并对原液和过滤后的清液进行紫外光谱分析测定其吸附性能。1.4测试与表征1.4.1阴离子改性粘胶纤维的形貌分析取未改性的粘胶纤维和制备的阴离子改性粘胶纤维,利用扫描电子显微镜(JSM-6390A 型,日本电子公司)观察其形貌。1.4.2阴离子改性粘胶纤维的红外分析取未改性的粘胶纤维和制备的阴离子改性粘胶纤维,研碎成粉末,与KBr压成薄片,采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR920,某公司)进行红外分析。1.4.3阴离子改性粘胶纤维的吸附性能分析取未改性的粘胶纤维和阴离子改性粘胶纤维吸附次甲基蓝染料溶液,
5、过滤后用Lambda型UV/Vis分光光度计测试样品吸附的性能。2.结果与讨论2.1阴离子改性粘胶纤维最佳制备工艺的确定采用单因素实验法,固定粘胶纤维2.76g,1.1g氯乙酸钠(以粘胶纤维的40%计),次甲基蓝的浓度1.1510-5mol/L,研究了反应温度、反应时间和氢氧化钠加入量对阴离子改性粘胶纤维吸附次甲基蓝性能的影响。2.1.1反应温度对阴离子改性粘胶纤维吸附性能的影响在150mL圆底烧瓶中加入2.76g粘胶纤维,再加入3.3g配好的10%氢氧化钠溶液,搅拌均匀,然后加入1.1g氯乙酸钠,加入50mL水,保温反应1h 至反应结束,分别考察30、40、50、60、70、80、90条件下
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