海藻酸钙纤维的结构与性能.pdf

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1、合成纤维工业,,研究与开发飞,海藻酸钙纤维的结构与性能朱平王柳张传杰’隋淑英武汉科技学院新型纺织材料绿色加工及其功能化教育部重点实验室,湖北武汉摘要研究了自制的海藻酸钙纤维的结构、热性能、燃烧性能以及对酸、碱和盐溶液的化学稳定性能。结果表明海藻酸钙纤维的微观形态和粘胶纤维的相似,红外光谱结果证实厂海藻酸钙纤维中“一”结构的存在海藻酸钙纤维的化学稳定性较差,随着处理液浓度和温度的升高,以及处理时间的延长,其稳定性越差海藻酸钙纤维的热稳定性较好,极限氧指数为,具有很好的阻燃性,属于难燃纤维。关键词海藻酸钙纤维化学稳定性热稳定性极限氧指数阻燃机理中图分类号文献识别码文章编号一一一。海藻酸钠

2、是从天然海藻中提取的一种线形多规定条件下进行处理,用蒸馏水冲洗去除纤维上糖,由尽一甘露糖醛酸简称单元和一一古残留的处理液将冲洗干净后的纤维在烘箱中罗糖醛酸简称单元两种组分构成,单元和℃烘至恒重,然后在干燥器中冷却后迅速称重单元在大分子中含量和排列方式随海藻的种类。海藻酸钙纤维对各种化学试剂的稳定性和产地的不同而有所差异‘〕。海藻酸钠结构中用失重率表示,重复次平行实验,取平均的单元能与,‘形成特殊的“一”结值。的计算如下构〔’一’〕,作者利用海藻酸钠的这种性质,将海藻酸二一钠溶于水形成粘稠溶液,以氯化钙水溶液为凝固热稳定性能采用热重分析仪测试海藻酸钙浴,采用湿法纺丝工艺制备了海藻酸钙纤

3、维一〕,纤维的热稳定性能。氮气保护,氮气流速测定了自制的海藻酸钙纤维的结构、热性能、燃烧,升温速率℃。性能以及对酸、碱和盐溶液的化学稳定性能。燃烧性能采用锥形量热仪测试海藻酸钙纤维的燃烧性能,实验采用的辐射热通量为实验聊,。参照一纺织品燃烧性原料及仪器能试验一氧指数法测试海藻酸钙纤维的极限氧海藻酸钙纤维自制〔“一’」硫酸、氢氧化钠、氯指数。。化钠分析纯,天津市博迪化工有限公司产。石扫描电子显微镜日本电子株式结果与讨论会社制红外光谱仪美国海藻酸钙纤维的结构甲制热重分析仪德国海藻酸钙纤维的微观形态公司制型锥形量热仪英国从图可以看出,海藻酸钙纤维纵向粗细均公司制极限氧指数仪青岛山纺仪器有限

4、匀且表面有沟槽,横截面是不规则的锯齿状且无公司制。电子天平湖南长沙湘仪天平有限公皮芯层结构,和普通粘胶纤维的形貌相似。海藻司制。酸钙纤维固化成形过程要脱除大量的溶剂,使得分析测试纤维截面发生收缩。由于纤维各向收缩程度的不纤维结构采用扫描电子显微镜,观察海藻酸钙纤维的形貌采用嗅化钾压片法,测试海藻酸钙收稿日期一一修改稿收到日期一一。作者简介朱平一,男,教授,博士生导师。主要从纤维和原料海藻酸钠的红外光谱。事功能纤维及功能纺织品研究。化学性能由于海藻酸钙纤维在硫酸、氢氧化基金项目国家自然科学基金和教育部博士点钠、氯化钠溶液中发生剧烈溶胀,甚至部分溶从金资助。解一〕。称取一定量,的海藻酸钙

5、纤维,在通讯联系人。合成纤维工业年第卷同,造成纤维截面呈不规则的锯齿状。稳定性最差,这是因为酸对纤维中贰键的水解起催化作用”,切断了海藻酸纤维大分子链,使得纤维大分子的聚合度降低,水溶性增加。当温度升高和浓度增加时,这种催化作用越强烈。表海藻酸钙纤维在不同溶液中的王入爪加,温度时间纵向横截面氯化钠济液硫酸溶液氢氧化钠溶液一毓℃资图海藻酸钙纤维的结构气,、‘、︸,、︸气︸飞少」、凡‘了,、︷︸祀一司⋯,海藻酸钙纤维的红外光谱】由图可以看出,一’处有一吸收峰为海藻酸钠大分子六元环上一的伸缩振动吸】收,而海藻酸钙纤维在此处的吸收较弱,其原因在注代表浓度为,的济液代表浓度为于海藻酸钠大分子与

6、,十形成“一”结构,限几的溶液制了六元环上一的伸缩振动,使得偶极矩变海藻酸钙纤维对氢氧化钠的稳定性介于二者化较小,故吸收峰较弱。同理,一’处大分之间氢氧化钠溶液中的钠离子破坏纤维的子六元环上一的伸缩振动同样受到限制,“一”结构,使得纤维质量损失。另外,当纤一伸缩振动峰的位置向低波数移动,同时观维上有碱存在时,碱将起着空气中的氧对纤维氧察到海藻酸钙纤维中一伸缩振动峰变宽,说化的催化作用,使得纤维大分子链发生尽分裂反明只是部分的经基参与配位,其他经基相互缔合,应”,伴随着纤维大分子链的断裂,水溶性的增在较高波数形成吸收,并与低波数峰重叠而使得加,造成纤维的失重和强度的下降。当处理液的峰形

7、变宽。在一’处为一的伸缩振动温度为℃时,处理后的纤维发黄,证明了氧化吸收,海藻酸钠分子中一伸缩振动吸收较弱,反应的存在,同时也说明,随着温度的升高和处理而海藻纤维中由于钙的交联形成的一一一时间的延长,这种氧化作用越强烈。一一基团结构,使得一的伸缩振动吸收海藻酸钙纤维的热分解性能明显增强。周继海等人川也研究证明了海藻酸从图可见,海藻酸钙纤维和海藻酸钠的热钙纤维中“一”结构的存在。分解过程相似,都分段进行。第段发生在一℃,海藻酸钙纤维、海藻酸钠的分别为,,此过