论文部分内容阅读
纳米纤维素纤维具有极大的比表面积,使其具有表面能高、活性强的特点,使其在未来的多种领域有广阔的应用前景。以漂白针叶浆为原料,采用Zn Cl2水溶液预处理,并结合机械处理制备纳米纤维(NFs),并对其进行表征和分析。采用NFs悬浮液与环氧树脂、丁苯胶乳溶液共混的方法制备NFs-环氧树脂复合材料及NFs-丁苯胶乳复合材料,分析NFs对高分子材料的性能影响。制备纳米纤维素膜作为面膜基材,并对其进行表征及分析。1、以漂白针叶浆为原料,Zn Cl2水溶液为化学预处理溶剂,伴随机械处理,制备NFs。采用单因素法,对工艺参数:化学预处理时间、纤维浓度、机械处理时间进行探索实验。通过实验,最终确定了最佳工艺条件:纤维浓度1.5%、Zn Cl2溶解预处理时间为2.5 h、机械处理时间为25 min,得率达到75%。2、对以漂白针叶浆为原料,以Zn Cl2水溶液化学预处理并伴随机械处理制备的NFs,分别以X-射线衍射(XRD)、傅里叶变化红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)分析、热重分析(TG)技术进行表征,发现Zn Cl2溶液预处理方法制备纳米纤维的过程中,纤维晶型由纤维素Ⅰ型转化为纤维素Ⅱ型,同时官能团结构未发生明显变化,纳米纤维的平均直径约为10 nm。对比原纤维,NFs热稳定性略有提高。3、将NFs的乙醇分散液与环氧树脂-聚酰胺树脂的乙醇溶液共混,将溶剂蒸发制得NFs-环氧树脂复合材料。分析NFs添加量对复合材料力学性能的影响,并分别以扫描电镜(SEM)、傅里叶变化红外光谱(FT-IR)技术对其进行表征,发现NFs均匀分布在环氧树脂中,NFs含量增加,NFs-环氧树脂复合材料伸长率持续增加,当NFs含量<7.5%时抗拉强度增加,当NFs含量>7.5%时,抗拉强度下降。4、将NFs水溶液与丁苯胶乳溶液共混,将水分蒸发制得NFs-丁苯胶乳复合材料。分析NFs添加量对复合材料力学性能的影响,并分别以扫描电镜(SEM)、傅里叶变化红外光谱(FT-IR)技术对其进行表征,发现NFs均匀分布在丁苯胶乳中,NFs能够小幅度增加丁苯胶乳材料的拉伸强度,大幅度提高丁苯胶乳的裂断伸长率。当NFs含量达到15%时,复合材料的裂断伸长率达到162%。5、采用制备的NFs制得纳米纤维素膜作为面膜基材。以扫描电镜(SEM)对不同面膜基材进行表征,并分析其最大吸水性能、保水性能。面膜厚度适中,呈凝胶状,孔隙分布均匀,饱和吸水率为1400%,即吸水量为绝干的14倍,暴露于空气中60min,保水率为75%。对精华液的吸附能力强,对粘度为6 MPa?s的淀粉溶液吸附能力为含液量85%。