纤维素/壳聚糖电纺纳米纤维溶剂体系研究进展

纤维素和壳聚糖是地球上储量最丰富的两种天然高分子,通过静电纺丝法将纤维素与壳聚糖高效复合可制备综合性能突出的绿色功能化纳米纤维新材料,并进一步拓展二者的应用领域.适宜溶剂体系的选用与开发是静电纺丝法制备高品质纳米纤维的重要前提和保证.基于此,本文综述了近年来国内外学者们对静电纺丝纤维素、壳聚糖单一纳米纤维以及两者复合纳...     

壳聚糖对竹溶解浆溶液流变性能的影响

采用浓度为84.2%的N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)水溶液为溶剂,设计竹溶解浆(BP)-壳聚糖(CS)不同质量分数,依次加入CS粉末和BP,BP充分溶解后制备BP与CS不同质量比的共混溶液。研究了CS对NMMO溶解BP溶液的稳态和动态流变性能。研究表明:在NMMO溶解体系中,BP-CS共混溶液为剪切稀化的假塑性流体,在持续摇振过程中,随着溶液温度(θ)升高,溶液的储能模量(G′)和损耗模量(G″)、复数黏度(η*)均下降,加入适量的CS(CS∶BP=1∶10)可有效阻碍BP大分子不同链间即时物理交联位点的形成,从而改善NMMO溶解BP溶液的流变性能,但是,随着CS添加量的增大,CS与BP大分子链间的相互作用增加又导致了溶液的流变性能降低。     

壳聚糖/纳米TiO2超声降解甲基橙废水

将壳聚糖(CHS)和改性后纳米TiO)2同步复合,制备得到一种新型复合材料.评估了此复合材料超声催化降解甲基橙模拟废水的性能,探讨了废水pH值、纳米TiO2/CHS不同配比、复合膜投入量,时间对脱色率、降解率及其化学耗氧量(COD)的影响,试验结果表明:室温处理50mL0.02g/L的甲基橙溶液最佳条件为:当复合膜投入量为2.0g,吸附剂的配比为1∶6,废水pH为5,时间为60min时,其COD去除率和降解率分别高达93％和99％.     

羧甲基魔芋葡甘聚糖/壳聚糖凝胶化性能研究

羧甲基魔芋葡甘聚糖 /壳聚糖通过改变共混比例制备了混合凝胶 ,当多糖总质量分数为 4 %、盐离子浓度为 1 .6mol·L-1时 ,羧甲基魔芋葡甘聚糖对壳聚糖的共混质量比为 2 0 /80 ,在 70℃共混并恒温 30min ,可达凝胶强度最大值 ;研究了制备温度、恒温时间、体系中盐离子浓度及壳聚糖粘均分子质量与脱乙酰度对凝胶化影响。同时从FT IR谱图上分析了这两种多糖凝胶化作用机理     

聚乙烯醇/纳米纤维素晶体复合膜热学性能

以微晶纤维素(MCC)为原料,通过硫酸水解得到纳米纤维素晶体(NCC),再将纳米纤维素晶体与聚乙烯醇复合共混制备聚乙烯醇/纳米纤维素晶体复合膜,研究复合膜的热学性能,同时采用场发射透射电镜(FETEM)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、原子力显微镜(AFM)、热重分析(TG)、差示扫描量热仪(DSC)等仪器对纳米纤维素晶体及其复合膜进行表征与分析。结果表明:所制得的纳米纤维素晶体直径约2～24nm,50～450nm长,呈棒状;由FE-SEM图可观察到纳米纤维素晶体与聚乙烯醇具有良好的界面相互作用,但在较大添加量7%时,NCC出现部分团聚,与基体的相容性下降;由TG和DSC分析说明NCC与PVA基体可较好相容,形成了热稳定性较好的复合膜,但当NCC添加量较大时,由于团聚使复合膜热稳定性下降。     

木质素-LDPE扭矩流变性能试验研究

研究了影响木质素与低密度聚乙烯(LDPE)共混物在转矩流变仪中的共混最大扭矩、平衡扭矩以及达到平衡扭矩时间的各个因素。结果表明,木质素、淀粉降解母料、增塑剂、温度对扭矩有明显影响;在LDPE为100份时,木质素55份,淀粉母料25份,增塑剂占木质素7.5%,增容剂10.5份,温度为180℃,共混物塑化性能最优。     

纳米SiO2-壳聚糖复合膜制备方法的探究

为探究纳米SiO2壳聚糖复合膜制备方法设计了正交实验和单因素实验,得出最佳配比方案为:壳聚糖添加量为2.5％、纳米SiO2质量百分比为0.2％、超声时间为20 min,膜的干燥温度为50℃、干燥时间为6h,NaOH溶液浓度2.5％,实验表明复合膜比单一膜的机械强度和断裂伸长率分别提高了153.38％和56.23％,溶胀...     

乙酰化木粉基复合材料的疏水与流变性能研究

通过双螺杆挤出、注塑方法制备了木粉(WF)、乙酰化木粉(AWF)与低密度聚乙烯(LDPE)、聚乳酸(PLA)的共混材料。采用吸水率测定、接触角测量、旋转流变仪、拉伸测试和扫描电镜(SEM)分别表征了共混材料的疏水、流变性能、力学性能和微观形貌结构。结果表明:由AWF制备的共混材料相比同质量比例的由WF制备的共混材料具有更好的疏水性能,吸水率发生了大幅度降低。随着材料中AWF含量的减少,共混材料的吸水率逐渐降低,接触角逐渐增大。流变测试表明AWF/LDPE共混材料在黏度和储能模量方面都低于WF/LDPE共混材料,AWF/LDPE共混材料的黏度和储能模量也随着AWF含量的减小而减小。力学性能测试显示由AWF制备得到的复合材料相比于由WF制备的复合材料的拉伸强度有所下降,断裂伸长率却有较大幅度的提升。SEM分析表明AWF与塑料基体的相容性得到了改善,两相之间共混分散结合更加紧密。     

沙柳多元醇液化产物流变性能的研究

沙柳木粉在液化剂和催化剂的作用下制成的液化产物可生产制作聚氨酯、环氧树脂、胶黏剂等。研究沙柳液化产物的流变性能,可探索宏观流变性质与液体微观内部反应机理之间的关系,优化设备结构和加工工艺条件,对其高效利用有着重大意义。本试验将沙柳木粉在浓硫酸催化条件下进行多元醇液化,通过改变液化处理条件(反应时间、反应温度和催化剂用量)制备具有不同流变性能的沙柳液化产物。利用旋转型流变仪对所制备的沙柳液化产物进行流变性能测试和分析。沙柳木粉液化条件的单因素试验和正交试验分析结果表明:影响沙柳液化产物黏度的主要因素是反应时间,其次是反应温度和催化剂用量,最佳工艺条件为反应时间70 min、反应温度170℃、催化剂用量5%。在最佳工艺条件下,剪切速率为78.87 s-1时,黏度为0.26 Pa·s。红外光谱(FT-IR)分析得出,液化物中纤维素被大量降解,半纤维素和木质素部分降解,羟基增加,生成更多的反应活性官能团,此条件下液化反应更加充分,流体黏度较大。流变性能测试结果显示:稳态扫描测试时,黏度随剪切速率的增加逐渐减小,表现出剪切变稀的现象;剪切应力随着剪切速率的增加逐渐升高,表现出假塑性流体的性质。通过动态频率扫描曲线变化规律分析,储能模量和损耗模量随着角频率的升高而逐渐增加,复数黏度却随之减小。     

交联壳聚糖/聚乙烯醇的制备及其在竹材中的构建

以戊二醛为交联剂制备壳聚糖/聚乙烯醇互穿聚合物,并对其溶胀性进行表征。采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)研究聚合物的微观形貌和化学结构特征。将戊二醛、壳聚糖及聚乙烯醇混合后通过真空浸渍的方式注入竹材中并发生交联反应,测试处理材的干缩湿胀和防霉防腐性能。结果表明:壳聚糖可均匀分散在聚乙烯醇中,成膜均匀,两者相容性较好;处理材在浸水-干燥3次循环下干缩率为6.9%~7.4%,在吸湿-干燥3次循环下的干缩率为1.4%~1.5%,吸水和吸湿抗胀率最高达34.5%;壳聚糖/聚乙烯醇互穿聚合物在竹材中的构建提高了竹材的防霉和防腐效果。未处理材在试验开始后霉菌便迅速长满,处理材霉菌孢子萌发推迟,生长缓慢,处理后竹材经褐腐菌密粘褶菌和白腐菌彩绒革盖菌侵染后的质量损失率为10.0%和5.4%,与未处理材相比分别减少了8.0%和8.1%。竹材内原位构建壳聚糖/聚乙烯醇聚合物网络,既能够提高竹材的尺寸稳定性,又增加了竹材的防霉和防腐性能,同时为解决竹材尺寸稳定性差和易霉变腐朽问题提供新途径。     

壳聚糖性能及其在木材工业中的应用

壳聚糖是一种来源广泛、安全无毒的天然高分子碱性多糖,独特的化学结构使其具有许多优异的特性,在生物医学、服装纺织、农业等领域都有不错的应用。目前,有关壳聚糖在木材保护上的利用也取得一定的研究成果。文中介绍了壳聚糖的性能及其在木材工业上的基本应用,重点阐述归纳了壳聚糖在木材防腐、木材阻燃、木材胶黏以及木材固色4个方面的研究现状,展望了壳聚糖在木材工业领域应用中的发展趋势,旨在进一步推动壳聚糖在木材工业中的应用研究。     

氟硅树脂/漆酚复合体系流变性能的研究

以氟硅树脂/漆酚的共混体系为研究对象,重点研究共混体系的流变行为,对不同组分配比的共混体系的流变类型、触变程度、结构恢复速度进行了研究。结果表明:氟硅树脂/漆酚共混体系的n值都小于1,均为假塑性流体;共混体系样品的黏度与剪切时间有关,在恒定的剪切速率80 s-1下,黏度随剪切时间的增加而降低,这表明共混体系也是触变性流体;共混流体有适当的触变程度和结构恢复速度,有利于控制涂膜的外观和性能。     

从臭蜣螂中提取甲壳素/壳聚糖的研究

甲壳素作为自然界中产量仅次于纤维素的第二大生物资源 ,近年来其开发和应用日益受到重视 ,但目前甲壳素的生产原料来源有限 ,生产成本较高。而昆虫是世界上最大的优势动物种类 ,昆虫的总生物量超过了地球上所有动物总生物量 ;但被人类利用的昆虫资源却很少。昆虫是当今地球上未被利用的最大生物资源 ,特别是昆虫的甲壳素资源尚未开发。鉴于目前对于昆虫甲壳素资源的开发尚在尝试阶段 ,本文以臭蜣螂为材料 ,进行了提取甲壳素和壳聚糖的工艺以及其理化特性研究。研究发现 ,臭蜣螂体中甲壳素含量高出目前甲壳素生产常规原料虾蟹壳数倍 ,且从其体中提取的甲壳素与壳聚糖的品质在残留灰分、粘度和色泽等方面优于虾蟹壳。并以单因素试验方法进行了提取甲壳素和壳聚糖提取工艺的研究 ,提出了从臭蜣螂中提取甲壳素和壳聚糖的提取工艺 :①脱矿物质 :用 0 8mol·L- 1 HCl预先 70℃加热 30min ,然后室温条件下浸泡 12h ;②脱蛋白质、脂类 :用 2 0～ 2 5mol·L- 1 NaOH ,在 90～ 10 0℃条件下 ,处理 4～ 5h ;③脱乙酰基 :用 10 0 0～ 11 2 5mol·L- 1 NaOH ,在 130℃条件下 ,处理 3h。     

壳聚糖添加纳米碳酸钙助剂涂膜对葡萄品质的影响

以壳聚糖和纳米碳酸钙为主要成份制成保鲜剂,并以涂膜形式用于葡萄保鲜。实验主要探讨了壳聚糖和纳米碳酸钙保鲜膜的保鲜机理与效果。经过浓度为2.0%的壳聚糖和浓度为0.03%的纳米碳酸钙处理的葡萄在常温下贮藏20 d后,可溶性固体物含量为10.57%,呼吸强度为4.61 mg.kg-1h-1,酸含量为0.55%,还原糖含量为14.10%,Vc含量为4.8 mg/100 g,总体优于其它浓度组和对照组。而在4℃冷藏条件下,浓度为1.5%壳聚糖和浓度为0.03%纳米碳酸钙处理的葡萄,可溶性固体含量为10.70%,呼吸强度为5.00 mg.kg-1h-1,酸含量为0.55%,还原糖含量为14.13%,Vc含量为4.9 mg/100 g,此浓度为最佳浓度。所以在冷藏条件下可选择1.5%壳聚糖和0.03%纳米碳酸钙涂膜贮藏。     

羧甲基半纤维素/壳聚糖/氧化石墨烯复合膜的制备及性能研究

以毛竹半纤维素为原料,对其进行羧甲基化改性制备羧甲基半纤维素(CMH);再将CMH与壳聚糖(CS)、氧化石墨烯(GO)共混制备具有良好力学及阻氧性能的半纤维素/壳聚糖/氧化石墨烯复合膜;采用FT-IR、XRD、SEM、TGA、力学强度和阻氧测试对复合膜材料进行分析,并探讨了不同GO添加量对复合膜结构及性能的影响。结果表明:CMH、CS、GO之间主要通过离子键和氢键作用,GO在CMH/CS基质中分散均匀,使得膜表面平整致密,断面具有层状结构。GO在整个复合体系中起增强作用,GO的添加使复合膜的力学性能和热稳定性明显提高,同时还改善了复合膜的氧气阻隔能力。当GO添加量为0.5%时,复合膜力学性能最佳,拉伸应力为73.63MPa、应变为20.24%、杨氏模量为2.28 GPa,断裂能为1 293.24 N/m;同时,其阻氧性能也最佳,气体透过系数为3.793 cm~3·cm/(m~2·s·Pa);此时膜材料的初始分解温度为242.4℃,最大热失重速率温度为274.5℃。     

壳聚糖/杉木粉/PVC复合材料表面抗菌功能化研究

采用贴膜法评价了添加不同分子量和脱乙酰度壳聚糖的杉木粉/PVC复合材料抗大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的性能,并通过X射线光电子能谱(XPS)进行表面元素分析。结果表明:在其他条件完全相同的情况下,添加平均分子量为32 W和脱乙酰度为95%的壳聚糖时,复合材料的表面抗菌效果最佳,且对金黄色葡萄球菌抗菌效果明显优于大肠杆菌;XPS的分析也显示添加壳聚糖后,样品表面出现一定强度N1s的谱峰,且C1和C2的峰面积比从1.87下降至1.82,说明复合样品的表面均匀地聚集了一定数量的壳聚糖,使样品表面具有抗菌功能。     

甲壳素和壳聚糖的研究及其在农林业中的应用

本文扼要介绍了甲壳素和壳聚糖的性质、研究概况和主要用途,着重论述了甲壳素和壳聚糖在农业和林业中的应用情况,分析了甲壳素和壳聚糖在林业中的潜在应用前景,指出安全无毒且对环境无公害的天然高分子壳聚糖和甲壳素在林木种子处理、森林土壤改良、森林病虫害防治、水果保鲜和木材工业中均有很光明的应用前景。