細(xì)菌纖維素納米纖維穩(wěn)定Pickering乳液的研究.pdf

1、隨著納米制備技術(shù)的發(fā)展，以固體顆粒乳化劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)乳化劑來穩(wěn)定乳液備受關(guān)注。本文選擇環(huán)境友好的、生物來源的細(xì)菌纖維素(BC)及經(jīng)TEMPO/NaBr/NaClO混合氧化體系氧化的細(xì)菌纖維素(TOBC)作為顆粒乳化劑，并從氧化程度、形貌、結(jié)晶度和晶胞尺寸等方面對(duì)TOBC進(jìn)行表征?？疾炝死w維含量、氧化程度、靜置時(shí)間等對(duì)BC或TOBC乳液的穩(wěn)定性和粒徑分布等的影響。通過宏觀流變和微流變兩種手段探究了TOBC氧化程度對(duì)纖維懸浮液和Pickerin

2、g乳液流變性質(zhì)的影響。
　　TOBC的氧化程度隨NaC1O用量的增加而增大。在氧化劑用量為2～10 mmol/g時(shí)，羧基含量的范圍為0.58～1.15 mmol/g。通過傅里葉紅外光譜驗(yàn)證了羧基存在于纖維素分子鏈上。經(jīng)TEMPO氧化后，纖維的寬度和長(zhǎng)度較BC纖維明顯下降。X射線衍射分析表明TEMPO氧化反應(yīng)主要在纖維結(jié)晶區(qū)表面發(fā)生，對(duì)纖維的結(jié)晶度和晶格參數(shù)沒有明顯影響。隨氧化程度的增大，TOBC的Zeta電位絕對(duì)值和電荷密度均增大

3、。
　　經(jīng)超聲乳化制備的Pickering乳液，均為水包油型乳液。乳液的穩(wěn)定性隨纖維用量的增大而增強(qiáng)，隨TOBC羧基含量的增大反而下降。乳液滴的粒徑隨纖維用量的增加而增大。通過掃描電鏡觀察聚苯乙烯小球表面纖維的分布，纖維均勻覆蓋于乳液滴表面。乳液滴的Zeta電位絕對(duì)值和電荷密度均隨TOBC氧化程度的增大而增大。
　　宏觀流變表明，隨氧化程度的增大，6-TOBC（NaClO用量為6 mmol/g絕干纖維，下同）和10-TOBC

4、懸浮液開始呈現(xiàn)出黏彈性質(zhì)。所有的纖維懸浮液均表現(xiàn)出剪切稀釋現(xiàn)象。在測(cè)試的剪切速率范圍內(nèi)，BC懸浮液的剪切黏度最大，2-TOBC、6-TOBC、10-TOBC懸浮液的剪切黏度均較為接近。屈服應(yīng)力值的趨勢(shì)與剪切黏度一致。
　　根據(jù)2-TOBC和6-TOBC穩(wěn)定的Pickering乳液的宏觀流變結(jié)果，二者均具有明顯的黏彈性質(zhì)，且2-TOBC乳液的黏彈性要高于6-TOBC乳液，呈現(xiàn)膠凝態(tài)。隨靜置時(shí)間的延長(zhǎng)，乳液的G'均呈先減小后增大（不超

5、過制備初期的G'）的規(guī)律。
　　乳液的微流變參數(shù)，如均方位移、固液平衡值、彈性指數(shù)、宏觀黏度因子均指明2-TOBC乳液的穩(wěn)定性、乳液結(jié)構(gòu)和黏彈性質(zhì)最強(qiáng)，其次是6-TOBC乳液，10-TOBC乳液穩(wěn)定性最低，這些都與乳液宏觀流變的分析結(jié)果一致。
　　綜上，本文制各了非常穩(wěn)定的Pickering乳液，在室溫下放置8個(gè)月沒有明顯變化。纖維的尺度和潤(rùn)濕性這兩個(gè)相互抗衡的因素對(duì)乳液穩(wěn)定性起著重要的作用。同時(shí)，乳液的黏彈性結(jié)構(gòu)對(duì)乳液穩(wěn)定