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脫膠后的桑皮纖維中,半纖維素、果膠和木質素等雜質的含量已經(jīng)非常低了,FT-IR和XRD的結果也證明了脫膠過程中這些雜質的去除。隨后對桑枝皮纖維素進行堿化、醚化,通過正交試驗,得到了制備羧甲基纖維素鈉(CMC)的最佳制備工藝。本實驗通過調節(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)標準QB/T2318-2007《牙膏用羧甲基纖維素鈉》檢測了CMC的理化指標。FT-IR譜圖表明纖維素分子的羥基與氯乙酸發(fā)生了化學反應,分子中的部分羥基氫被羧甲基所取代。因此,CMC的晶體結構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最重要的技術指標

3、之一,其數(shù)值與產(chǎn)品取代度、濃度及時間、剪切速率等因素有關。而這些參數(shù)的改變也將會對其應用過程中的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。本文研究分析了取代度、濃度、時間、pH值、鹽濃度等對CMC黏度的影響。結果表明,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,長時間內(nèi)可保持黏度穩(wěn)定。pH=8時,黏度達到最大值,鹽黏比隨NaCl含量的增加而降低,濃度大于6％時有所回升。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％左右時達到最大值。各項檢測結果顯示,用桑枝皮制備的CMC能夠達到日用化工中的洗滌劑、牙膏以及紡織品生產(chǎn)應用的標準,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度。因為纖維帶負電荷,于是CMC應用時需要通過其它陽離子助劑才能吸附到纖維的

5、表面,本實驗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。結果表明,DS=0.97的桑枝皮CMC樣品增強效果比DS=0.52的要好,加入量為0.8(w/w)％時抗張指數(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,耐破度提高最多;加入0.4(w/w)％CMC時,撕裂