纤维素纤维的高碘酸盐氧化机理与氧化纤维素纤维应用的研究

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2、lII㈣lY1797308天津科技大学‘学位论文原创性声明‘本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果内容。对本文研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：纠焉’，日期：簖年牛月2日专利权声明本人郑重声明：所里交的论文涉及的创造性发明的专利权及使用权完全归天津科技大学所有。本人完全意识到本声明的法律后果由

3、本人承担。作者签名：参1第日期：四年q月2日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权天津科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密口(请在方框内打“v，，)，在年解密后适用本授权书。．本学位论文属于不保密[1(请在方框内打“v，，)。作者签名：纠名日期；四年钥2日‘导师签名：f二白．书日期：明年伸2日

4、J，．，’I纤维素是使用等优点，其研究和是纤维素衍生物的一种，利用高碘酸盐将纤维素进行选择性氧化具有良好的实际应用价值，通过它可引入醛基、羧基、酮基等官能团，可为纤维素的进一步改性提供条件，有利于拓宽纤维素的应用领域。但是，许多机理尚不清楚，尤其是将其应用到制浆造纸领域的研究还处于探索阶段，有必要对其进行深入透彻的研究。4．本论文研究了高碘酸钠与漂白硫酸盐针叶木浆纤维之间的选择性氧化反应。论文首先研究了氧化反应过程中的氧化反应温度、氧化剂浓度、氧化时间、pH、预处理方式对氧化产物性能的影响，包括醛基含量、聚

5、合度、结晶度，从而优化了氧化条件。然后，针对高碘酸盐氧化纤维素纤维本身的物理性能进行研究，包括干抗张强度、再湿抗张强度、伸长率等；利用扫描电镜和原子力显微镜观察了氧化纤维素纤维表面形貌的变化情况；利用FTIR、纤维质量分析仪对氧化纤维素纤维进行分析。最后，利用氧化纤维素纤维分别与亚硫酸氢钠和壳聚糖进行反应，制各了磺化纤维素纤维和抗菌纤维，分析了改性纤维的性能特点。研究发现：纤维素纤维经高碘酸盐氧化处理并经亚硫酸氢盐进一步磺化处理后，手抄片的干、湿抗张强度都大幅度提高。在氧化剂加入量25．50％(w／w)的范

6、围内，氧化时间240min、磺化剂用量30％(w／w)、磺化时间180rain的条件下，磺化后手抄片的干、湿抗张指数可分别达到62．94N-m／g和8．30N·m／g，分别为参照样干抗张指数12．44N·m／g的506％和67％。与氧化后的手抄片的干、湿抗张指数相比，分别提高了1．1倍和1．4倍，磺化后未经干燥的纤维素纤维的吸水性能也得到大幅度改善。实验中所制备的抗菌纤维具有良好的抗菌性能，对枯草杆菌和大肠杆菌的抑菌率可分别达到95．1％和90．2％。利用扫描电子显微镜和原子力显微镜观察了改性纤维表面形貌的

7、变化情况。这些仪器为表征和分析改性纤维表面形貌提供了便利条件和可靠保障。总之，纸浆纤维经高碘酸盐氧化处理后，不仅向纤维素上引入了较活泼的醛基基团，氧化纤维素纤维本身也具有较好的物理性能，这些为纤维素的进一步接枝改性提供了条件，有利于制备具有更多功能的新材料。关键词：纸浆纤维；选择性氧化；高碘酸盐氧化纤维素；醛基；纸页物理性能；抗菌性能；纤维表面形貌Asanaturalrc50UI'C,ewithhigh—molecular-weightpolymer,celluloseiswidelyused．Ithasa

8、degradability,lowprice，renewableabilityandSOon．Itsstudiesandapplicationsarcbeneficialtothesustainabledevelopmentofhumansociety．PeriodateoxycelluloseisoneRindofcellulosederivatives．Theselecti_、j；eoxidationreactionofcellulosebyperiodatepossessesagreatpractic

9、alvalueforappficafion．Thisreactioncanbeintroducedbyaldehydegroups，carboxylgroups，ketonegroups，etc．Thesefunctional．groupsprovidepossibilitiesforfurthermodificationofcellulose，whichisinfavorofextendingtheapplic