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使用桉树纸浆酶预处理研磨法制备纤维微纳纤赤水陶瓷基板电动闸阀化学家教轧花机Frc

发布时间:2024-01-09 17:05:28 阅读: 来源:胶垫厂家

使用桉树纸浆酶预处理研磨法制备纤维微/纳纤丝

纤维素作为一种天然高分子化合物,在物理形态和化学性能上存在某些缺陷,如热解性能差、不耐化学腐蚀、强度有限等,因此限制了其应用范围。从天然纤维中分离出的微/纳纤丝由成束的高请务必先视察清楚强度和高弹性模量的纤维素分子链组成,是一种质轻、环境友好、可生物降解的聚合物,具有低密度、较大的比表面积、高强度、低导热系数以及可生物降解等优异性能,在电子工业、医药工业、先进材料、包装等许多重要领域有着广阔的应用前景。

微/纳纤丝的制备方法也是多种多样,不过总结起来可以简单分为化学法、机械法、生物法等。采用预处理手段可有效解决机械制备技术中能耗高、时间长和粒径分布不均匀等瓶颈问题。

桉树纸浆的化学成分

对纸浆的基本化学成分进行分析,并利用X射线衍射仪、场发射扫描电镜分别分析纸浆如果此次考察和洽谈获得较好成果结晶度以及仿皮座套微观形貌,结果如表1和图1所示。

由表1可知,桉树纸浆中含有少量的酸不溶木质素和半纤维素,但是α-纤维素含量己经达到84.64%,说明纸浆可以直接用于制备纤维素微/纳纤丝,并不需要再进行纯化处理来脱除半纤维素和木质素,这样也可以降低能耗。

由图1可见,未经任何处理的桉树纸浆纤维表面光滑,相对平整,而且没有非常明显的凹陷,直径为μm,分布均匀。

纤维素酶预处理

称取一定质量的纸浆,撕成约1cm×1cm大小的纸片后加入蒸馏水,用高速搅拌机搅拌30min,转速为500r/min,搅拌后在室温下放置24h使纤维充分润胀。之后放入500ml三角瓶中,并依次加入250ml pH4.8的缓冲溶液及纤维素酶(酶活性分别为20、40、60和80ECU/g),放入50℃摇床中恒温振荡反应一定时间(2、4、6和8h)。反应结束后将酶解纸浆洗涤至中性,再加入一定量的蒸馏水置于80℃摇床中恒温振自吸泵荡反应30min,中止酶反应。

研磨法制备纸浆微/纳纤丝

将酶解后的纸浆配制成1L质量分数为1%的水悬浊液,然后进行研磨处理:磨盘间隙为-10μm,研磨转速为1500r/min,研磨时间为5、15、30、60、90和120min。

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纤维素酶预处理对桉树纸浆纤维微/纳纤丝微观形貌的影响

酶用量是影响纤维素酶降解效果的关键因素,酶用量越高,纤维素酶对纤维的作用越明显,更多的纤维表面变得疏松粗糙,在相同的研磨条件下纤维更容易分丝帚化、分离出更小的纤丝。

当酶解时间由2h增加到6h时,经研磨制得的微/纳纤丝直径明显减小,但酶解时间为8h时,纤丝直径并没有继续明显减小,这是因为纤维素酶在特定的条件下有适宜的反应时间,当酶解时间为6h时,纤维素酶可能己经充分作用于纸浆纤维,酶解时间继续延长,纸浆纤维微观形貌以及如果不谨慎将钣金刮擦了结构不会再有明显变化,最终微/纳纤丝直径变化也不明显。

研磨时间对桉树纸浆纤维微/纳纤丝微观形貌的影响

随着研磨时间逐渐增加,纸浆纤维直径逐渐减小,纤丝逐渐从纤维中分离,当研磨时间为60min时,纤丝平均直径为420nm。纸浆经过12电源线0min的研磨之后,大部分纤丝己经分离出来,并呈状交织在一起,但是纤丝直径并不均匀,平均直径为128nm。

酶解条件对桉树纸浆纤维微/纳纤丝直径的影响

随着酶用量或酶解时间的增加,制备所得的微/纳纤丝的直径均逐渐减小,这是因为随着酶用量或酶解时间增加,纤维素酶对纤维的作用越明显,酶解反应越充分,酶解后的纤维也更易纤丝化,在相同的研磨时间内,得到的微/纳纤丝直径也越小。

桉树纸浆纤维微/纳纤丝制备过程中结晶度的变化

将处理所得的样品冷冻干燥后取适量进行X射线衍射表征,所得结果如图7所示。经计算得知桉树纸浆纤维的结晶度为59.21%,经60ECU/g纤维素酶处理6h后纤维的结晶度为70.89%,纤维素微/纳纤丝的结晶度为67.52%。

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