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1、纖維素作為自然界中儲(chǔ)存量最大而且分布最廣的天然高分子,是人類還未充分加以利用的寶貴的可再生資源。納米纖維素是近年來(lái)高效開(kāi)發(fā)纖維素的方式之一,它具有著很多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),比如高結(jié)晶度和機(jī)械強(qiáng)度、較大的比表面積以及優(yōu)異的可生物降解性和生物相容性等,因此在醫(yī)藥緩釋、紙張制造、吸附催化以及能源材料等領(lǐng)域有著良好的應(yīng)用前景。
本文首先以微晶纖維素(MCC)為原料,在水熱條件下采用鹽酸水解法制備出纖維素納米晶(CNCs)。通過(guò)透射電鏡表明,C
2、NCs呈現(xiàn)出長(zhǎng)為200-300 nm、寬為10-50 nm的棒狀晶體結(jié)構(gòu)。再將其作為納米顆粒穩(wěn)定劑來(lái)制備Pickering乳液,然后通過(guò)六亞甲基二異氰酸酯(HDI)和乙二胺在油水界面發(fā)生聚合而得到聚脲壁材的分散染料微膠囊。通過(guò)掃描電鏡和粒徑測(cè)試表明,分散染料微膠囊呈現(xiàn)出直徑為30μm左右的不規(guī)則橢圓狀球體;通過(guò)紅外測(cè)試表明,HDI已經(jīng)完全反應(yīng);通過(guò)熱重分析表明,分散染料微膠囊的初始分解溫度為200℃,完全可以達(dá)到分散染料高溫高壓染色的要
3、求。最后將制備的分散染料微膠囊用于滌綸織物的高溫高壓染色,達(dá)到了優(yōu)良的染色性能。通過(guò)染色性能測(cè)試表明,分散染料微膠囊染色布樣的摩擦牢度和水洗牢度都好于常規(guī)分散染料染色的布樣,而且染色廢水的污染程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于常規(guī)染色,實(shí)現(xiàn)了分散染料的無(wú)污染清潔染色。
另外,本文還采用羧基改性的纖維素納米線(CNF)為基材,通過(guò)溶膠凝膠和冷凍干燥的方法制備出了高機(jī)械強(qiáng)度的化學(xué)交聯(lián)的超吸水性CNF氣凝膠。通過(guò)透射電鏡表明,CNF呈現(xiàn)出直徑為10-30
4、 nm、長(zhǎng)為幾微米甚至十幾微米的線狀結(jié)構(gòu)。通過(guò)掃描電鏡表明,CNF氣凝膠內(nèi)部為片狀纖維組成的多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),其中孔徑的大小在10-50μm之間,密度最低可以達(dá)到7.55 mg.cm-3,孔隙率可以高達(dá)99%以上。通過(guò)比表面積測(cè)試表明,CNF氣凝膠還具有較大的比表面積(9.35 m2.g-1)。通過(guò)吸水性能測(cè)試表明,這種化學(xué)交聯(lián)的纖維素氣凝膠具有優(yōu)越的吸水性能和循環(huán)使用性能,它們的吸水值最高可以達(dá)到107g.g-1,而且至少能夠循環(huán)使用20
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