桑枝皮羧甲基纖維素鈉的制備及其表征.pdf

1、桑枝皮是一種極具開發(fā)潛力的天然再生資源。本研究以桑枝皮為原料,采用100℃高溫常壓二次堿煮脫膠以及漂白工序,制得了桑枝皮纖維,其中α-纖維素含量為96.14％?；瘜W(xué)脫膠后的桑皮纖維中,半纖維素、果膠和木質(zhì)素等雜質(zhì)的含量已經(jīng)非常低了,FT-IR和XRD的結(jié)果也證明了脫膠過程中這些雜質(zhì)的去除。隨后對(duì)桑枝皮纖維素進(jìn)行堿化、醚化,通過正交試驗(yàn),得到了制備羧甲基纖維素鈉(CMC)的最佳制備工藝。本實(shí)驗(yàn)通過調(diào)節(jié)醚化溫度等工藝條件制備了取代度在0.5

2、～1.0之間的桑枝皮羧甲基纖維素鈉,并根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QB/T2318-2007《牙膏用羧甲基纖維素鈉》檢測(cè)了CMC的理化指標(biāo)。FT-IR譜圖表明纖維素分子的羥基與氯乙酸發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),分子中的部分羥基氫被羧甲基所取代。因此,CMC的晶體結(jié)構(gòu)與纖維素也有所差別,熱分解溫度為320℃,低于纖維素的380℃,但是仍然高于300℃,具有較好的熱穩(wěn)定性能。由此看來,桑枝皮纖維可以作為一種富含纖維素的原料。
　　 黏度是CMC最重要的技術(shù)指標(biāo)

3、之一,其數(shù)值與產(chǎn)品取代度、濃度及時(shí)間、剪切速率等因素有關(guān)。而這些參數(shù)的改變也將會(huì)對(duì)其應(yīng)用過程中的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。本文研究分析了取代度、濃度、時(shí)間、pH值、鹽濃度等對(duì)CMC黏度的影響。結(jié)果表明,利用桑枝皮制得的CMC水溶液呈假塑性流體特性,其黏度隨產(chǎn)品取代度、濃度的增加而增加,且黏度較高,長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)可保持黏度穩(wěn)定。pH=8時(shí),黏度達(dá)到最大值,鹽黏比隨NaCl含量的增加而降低,濃度大于6％時(shí)有所回升。由于高取代CMC分子鏈上取代基分布更均勻,

4、在鹽溶液中黏度下降程度小,其抗鹽性較好。高取代度CMC(DS=0.97)的酸黏比隨著NaCl含量的增加先增大后減小,AVR值在NaCl的濃度為4％左右時(shí)達(dá)到最大值。各項(xiàng)檢測(cè)結(jié)果顯示,用桑枝皮制備的CMC能夠達(dá)到日用化工中的洗滌劑、牙膏以及紡織品生產(chǎn)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn),可以作為替代棉短絨制備CMC的原料。
　　 在造紙工業(yè)中,CMC可加入紙漿內(nèi)有效提高紙頁的物理強(qiáng)度。因?yàn)槔w維帶負(fù)電荷,于是CMC應(yīng)用時(shí)需要通過其它陽離子助劑才能吸附到纖維的

5、表面,本實(shí)驗(yàn)選用陽離子聚丙烯酰胺(CPAM)與取代度為0.97和0.52的桑枝皮CMC共同使用。結(jié)果表明,DS=0.97的桑枝皮CMC樣品增強(qiáng)效果比DS=0.52的要好,加入量為0.8(w/w)％時(shí)抗張指數(shù)最大,為51 N·m/g;加入量為絕干漿的0.4(w/w)％的紙頁伸長(zhǎng)率從純紙漿的2.35％增加到2.74％。高取代度CMC與CPAM共同使用,加入量為絕干漿的0.8(w/w)％時(shí),耐破度提高最多;加入0.4(w/w)％CMC時(shí),撕裂