基于纤维素溶解效应的全纤维素复合材料研究

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1、福建农林大学硕士学位论文-11740-1745cm没有明显的吸收峰，说明不存在羰基C=O，制备过程未发生纤维素链段部分的氧化。与原料纸相比，ACC的特征吸收峰并未发生明显改变，说明两种方法制备的ACC的化学结构并未被破坏，仍然具有纤维素的基本化学结构。采用热重分析仪（ThermogravimetricAnalysis，TGA）对ACC的热稳定性进行分析。结果显示，随着磷酸/多聚磷酸浓度的增加，ACC的热稳定性下降；随着NaOH/尿素用量的增加ACC的热稳定性也下降，但不明显；且碱法制备的ACC热稳定性比酸法的好。采用接触角测定仪（Contact

2、angle，CA）对样品的疏水性进行分析。结果显示，酸法制备样品的接触角为66.8°，碱法制备的接触角为65.5°。说明制备的ACC的结构比滤纸致密，疏水性强，且酸法制备的样品接触角比碱法的稍大，进一步说明酸法制备的样品结构比较致密。另一方面，论文初步探索了环糊精在ACC上的固载，即以ACC为基底，采用一步法将环糊精固载于ACC上。当环糊精浓度较小时，不会对ACC的拉伸强度造成影响。当环糊精浓度增至7%时，制备的复合样品拉伸强度迅速下降。由ESEM图可知，复合样品的表面与断面均有环糊精颗粒出现，但因分布不均匀且出现团聚现象。未固载环糊精的样品接

3、触角为66.8°，用7%NaOH/12%尿素/5%环糊精混合溶液制备的样品接触角下降至34.8°，说明环糊精固载于ACC后样品的疏水性下降，少量的固载也能较大幅度地改变ACC的界面性能。关键词:磷酸/多聚磷酸；NaOH/尿素；部分溶解；拉伸强度；全纤维素复合材料II万方数据福建农林大学硕士学位论文AbstractWiththeincreasinginterestinthedevelopmentofbiodegradablematerialsbasedonbiomassduetotheincreasinglyseriousecologicalpr

4、oblems,moreandmorematerialsarebeingdesignedandproducedfromtheperspectiveofsustainabledevelopmentoreco-design.All-cellulosecomposites(ACC)arecompletelyrenewable"green"composites,whichcouldimprovetheinterfacialcompatibilityofcompositematerialsandreduceenergyconsumptioninprepar

5、ingthem.Inthisstudy,ACCwerepreparedbytheacidsystemofphosphoric/polyphosphoricacidandthealkalisystemofNaOH/ureawhichbasedondissolutioneffectofcellulose,andresponsesurfacemethodologywasusedtooptimizethefactorsaffectingthetensilestrengthofACC.Experimentalresultsshowedthattheopt

6、imumconditionsofACCinthephosphoric/polyphosphoricacidwereasfollows:solventconcentration;74.08%,thedissolutiontime:50.82min,solutiontemperature:19.35℃andpredictedtensilestrength:60.59MPa.Optimumexperimentswereperformedaftermodificationandthetensilestrengthwas58MPa,indicatings

7、mallpredictionerror.Meanwhile,inoptimumprocessofNaOH/ureamethod,whenthefreezingtimeamountofsolventandfrozentimeswere1.9h,12.02g,2.88,respectively,thepredictedtensilestrengthwouldreach50.14MPa.Underoptimumexperimentalconditions,thetensilestrengthofACCwas47MPa.Thetensilestreng

8、thoftheACCpreparedwithphosphoric/polyphosphoricacidandNaOH/ureaunderoptimum