納米纖維素-聚氨酯復(fù)合防氈縮劑的制備及其應(yīng)用技術(shù)研究.pdf

1、纖維素是地球上儲藏量很大的天然高分子，很多農(nóng)作物廢棄物中含有大量的纖維素，近幾年來，將農(nóng)業(yè)廢棄物等可再生資源用于工業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)成為一種新的發(fā)展趨勢。納米微晶纖維素(NCC)作為一種多羥基化合物，可與聚氨酯(PU)采用一定方式復(fù)合生成納米纖維素-聚氨酯(NCC/PU)復(fù)合材料，增強其在羊毛纖維基質(zhì)材料上的成膜性，從而賦予羊毛紡織品更好的防氈縮性能。
　　 本文的研究工作主要涉及以下內(nèi)容：納米微晶纖維素的制各和表征、水性聚氨酯合成工藝

2、改進、納米微晶纖維素與封端型水性聚氨酯復(fù)配及在羊毛防氈縮工藝應(yīng)用方面的研究。
　　 首先，采用硫酸酸解微晶纖維素(MCC)的方法來制備納米微晶纖維素，通過單因素實驗確定工藝條件范圍，再通過正交實驗和利用對水解液的外觀評價，優(yōu)化制備NCC的工藝條件。在此基礎(chǔ)上，借助粒徑和產(chǎn)率測試，研究了硫酸濃度、處理時間和溫度對NCC粒徑和產(chǎn)率的影響，提出制備NCC的最佳酸解條件。然后通過傅立葉紅外光譜(FITR)、透射電鏡(TEM)、X射線衍射

3、圖譜(XRD)、熱重分析(TG)以及元素分析測試技術(shù)，對NCC的性能進行表征和分析。
　　 同時，在課題組前期研究工作的基礎(chǔ)上，對水性聚氨酯(PU)合成工藝作了改進。聚氨酯合成工藝一般采用有機錫催化劑，其毒性較大；另外，合成反應(yīng)的終點采用滴定法測量異氰酸酯基含量，在大生產(chǎn)中比較難控制。針對這些問題，本文篩選了3種非錫催化劑，最終確定了一種非錫催化劑替代了毒性較大的有機錫催化劑。研究了非錫催化劑的用量、反應(yīng)溫度對反應(yīng)速率的影響。同

4、時，研究了預(yù)聚體粘度與對應(yīng)異氰酸酯基(NCO)之間的關(guān)系，證明了可以用測試預(yù)聚體粘度來確定合成反應(yīng)終點的簡易測試方法，并考察了聚氨酯乳液的穩(wěn)定性。通過傅立葉紅外光譜表征了預(yù)聚反應(yīng)過程。
　　 最后，將制備的納米微晶纖維素與水性聚氨酯進行復(fù)配實驗，確定了NCC的添加量，制備了納米纖維素-聚氨酯(NCC/PU)復(fù)合乳液。并用NCC/PU復(fù)合乳液對羊毛進行防氈縮整理，提出了NCC/PU復(fù)合乳液防氈縮整理的合適濃度。通過掃描電鏡(SEM