纤维素范例6篇

纤维素

纤维素范文1

纤维素的详细说明:纤维素(cellulose)是由葡萄糖组成的大分子多糖。不溶於水及一般有机溶剂。是植物细胞壁的主要成分。纤维素是世界上最丰富的天然有机物,占植物界碳含量的50%以上。棉花的纤维素含量接近100%,为天然的最纯纤维素来源。一般木材中,纤维素占40~50%,还有10~30%的半纤维素和20~30%的木质素。此外,麻、麦秆、稻草、甘蔗渣等,都是纤维素的丰富来源。纤维素是重要的造纸原料。

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纤维素范文2

作为当事业主,中粮集团经历此番重创,其筹谋已久的生物燃料战略,也行至风口浪尖。在几近失去非粮乙醇的最后阵地(也是唯一)后,新一波市场质疑奔袭而来,这让宁高宁和中粮不得不重新审视,停步反思。

在过去的六七年间,中粮在生物燃料几乎所有战线上都发起冲击,意欲先期抢占制高点,提前为未来的“生物质时代”划定疆界――从过往新能源发展经验看,宁高宁为中粮定制的大棋局,理当获得不菲回报。

尽管战略大胆、愿景诱人、技术可行、团队堪战,执行层面的技术细节亦可圈可点,但受限于多变的政策墙,中粮不得不疲于奔命,苦心构建的生物燃料产业链,已是一片项目衰微。

历经玉米、薯类、甜高粱等多种原料项目的挫败,如今中粮生物燃料重心已押宝纤维素,它能拯救中粮的燃料梦想吗?

生物大鳄

宁高宁对行业有着近乎固执的领先情结。他对企业部门有一个要求,无论是做什么领域,都一定要做到前三名,否则就要从集团中除名。

“做生物燃料这个业务,符合公司有限多元化的战略。生化能源事业部在集团内是比较特殊的一个部门,做的是扎扎实实的实业,这可以更好地抗御风险。”中粮一位负责人向《能源》记者解释道。

有限多元化与行业前三,这给中粮的生物燃料战略定下了发展基调。

2005年,刚从华润调任不久的宁高宁,“借着酒劲”给老东家打了电话,希望能借道华润进入生物燃料产业。之后双方一拍即合,到2006年初,中粮完成了对黑龙江华润酒精厂(中粮肇东)和华润生化的收购。

有了这个基础,宁高宁没有迟疑,以当时华润酒精和华润生化人马为班底,成立了中粮生化能源事业部。而这个4000多员工的部门成为了日后中粮在生物燃料战场上攻城拔寨的利器。

随后,擅长资本运作的宁高宁虎口拔牙,闪电收购吉林乙醇和丰原生化(中原生化)部分股权成功。至此,四大定点企业已三入其瓮,一个生物帝国雏形初现。

在2007年初中粮控股筹划在港上市时,在招股书中浓墨重彩地突出了生物燃料的战略规划:规划上市所得款项22亿港元中,19亿港元用来推进该战略,建立黑龙江、广西、河北、辽宁、湖北五个基地,将中粮控股的燃料乙醇生产能力由2006年的18万吨,提升到2008年108万吨,最终成为中国领先的燃料乙醇供应商。

而在之前的2006年,中粮集团已经动用大量人力物力完成了对全国原料产地普查,并和内蒙古、山东等多个各地政府签订了燃料乙醇投资协议。

如果这个布局最终成功,加上之前位于安徽的丰原生化,中粮就控制了东北、华北、华中、华南全国各个地区的原料生产区域。在宁高宁的运筹下,仅两年时间,中粮的生物燃料帝国已经悄然成型。

但一场突如其来的舆论让中粮狂飙的生物步伐骤然终止。2006年至2007年间,在经过“与民争粮”、“与粮争地”的全民粮食大讨论后,即便是最乐观的执行者,也嗅到了这场寒冬的灾难气息。

中国政府出于对粮食安全的担忧,本为解决陈化粮问题而诞生的生物燃料项目被决策层迅速收紧:项目审批权上调、严格控制企业生产规模。迁延至2007年6月,以玉米等为原料的燃料乙醇项目被彻底叫停。受此波折,除中粮北海木薯项目外,非粮燃料乙醇项目也再未被审核通过。

转战纤维素

折戟北海早有端倪。由于原料木薯种植分散、效率不高,而大量的需求导致了广西木薯市场出现巨大波动:农民惜售、市场炒作、价格一路狂飙。尽管采取了包括与农民签订长期收购协定、向国外进口木薯等一系列措施,但是中粮最终依然未能避免原料价格暴涨、市场供应严重不足的问题。

“原料收购成本大涨,种植结构不合理,缺乏相应的销售渠道,并且技术还不是很成熟,政策不明确等都是非粮燃料乙醇需要面对的问题。”中投顾问新能源行业研究员沈宏文分析道。

此后,通过一系列公关,尽管当时国家能源局专门赴广西进行调研并制定解决方案,但是企业元气已经大伤。“我们现在的木薯项目只能维持三成的销量。”中粮人士坦承道。

如今回头再检讨中粮的生物燃料战略时,在政策逆转之外,最大漏子应是中粮本身在原料生产线上的布局。

彼时,除内蒙古赤峰为玉米原料生产线和山东甜高粱项目外,包括广西、河北、湖北、辽宁等地均以薯类为原料,此后,粮食被禁、非粮受限,同属1.5代的薯类与甜高粱,却因上述各种问题,至今未能打开局面。

若沿着既定目标前行,中粮必须修正原料类别。

“目前的趋势是国家对第一代粮食原料燃料乙醇的补贴在逐步减少。”中粮人士说,“这是一个政策导向问题。对于非粮燃料乙醇,比如说木薯和纤维素等项目,有无政策支持就很重要。”

所以,当以玉米为原料的一代燃料乙醇技术正从国家战略层面消失,以木薯为原料的1.5代的燃料乙醇生产线也不是那么受“待见”时,被广泛看好,没有了所谓的“争粮”“争地”质疑的纤维素燃料乙醇项目成为主要阵地也就理所当然了。

2011年5月,消息称中粮燃料乙醇二代技术纤维素项目取得突破,和中海油一道,中粮与英国TMO可再生能源公司将在2012年前建设真正的年产量可以达到万吨级的“商业项目”。

事实上,早在2006年,中粮便与丹麦诺维信公司签订了6年的排他性合作开发纤维素燃料乙醇协议,此后消息不断,却迄今尚无整体布局的突破。

一位中粮人士告诉记者,纤维素项目经过5年的发展,已经取得了不少成绩,在技术层面,正逐渐地解决前进道路上的每一项障碍,“但是目前最大的问题不是技术,而是什么时候可以取得生产许可,这个才是关键。”

“相对于风能和太阳能而言,生物燃料确实稍微复杂一点。但是,这不是不进行的理由。通过推动燃料乙醇项目,我们不仅可以很大程度上缓解能源压力,而且还能带动相关产业,推动三农发展。相关政策不足导致了今天的局面。”清华大学李十中教授谈到这个问题,显得痛心疾首,“国家一定要制定相关政策支持产业发展。”

纤维素范文3

纤维素水解反应时氧桥断裂,同时水分子加入,纤维素由长链分子变成短链分子,直至氧桥全部断裂,变成葡萄糖。纤维素水解的产物称为水解纤维素,它不是一种有固定组成的化合物,而是一种依水解程度不同而不同的混合物,纤维素完全水解即为葡萄糖。水解纤维素主要是由于纤维素在酸、酶等因素的作用下产生的,其化学结构与原纤维素相同,主要区别在于它的聚合度小于原纤维素,因此,水解纤维素的机械强度大大低于原纤维素。

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纤维素范文4

关键词:纤维含量;定量分析;纤维素酶;酶法检测

1 引言

纺织品中纤维成分含量,是评价纺织品质量的主要指标,也是纺织检测机构业务量占比最大的项目之一。目前使用最为广泛的定量分析方法为化学溶解法[1],其利用不同纤维成分在溶剂中溶解性的差异,通过溶解去除可溶组分同时不损伤其他纤维(即选择性溶解),进行质量比例分析。委托样品中又以天然纺织原料纤维素纤维如棉、麻、粘胶纤维、莫代尔纤维等居多,与之相关的主要有硫酸法[2]、锌酸钠法[3]、甲酸-氯化锌法[4]等3种。

但是目前化学溶解法测试纤维素纤维含量存在一些问题。以硫酸法为例,它所使用的溶剂为浓度为75%的浓硫酸,具强腐蚀性以及接触皮肤脱水碳化危险,清洗过程中必须保证将硫酸完全去除,否则干燥过程中残留微量硫酸浓度变高就会将残留样品碳化,因此清洗过程需要用大量清水进行冲洗,并用氨水进行中和,气味强烈。硫酸使用量很大,会产生大量有毒有害废水排放,废液处理成本较高,还会腐蚀仪器设备。此外75%硫酸溶液溶解能力强专一性差,可溶解蚕丝、腈纶、锦纶、氨纶、维纶等,使得对三组分及以上纺织样品的含量测定困难。鉴于此,发展一种绿色无害、条件温和、过程简单、溶解专一性好的纤维素纤维含量检测方法十分必要。酶是一种高效生物催化剂,具有很高的催化专一性。同时酶促反应多在常温常压、弱酸弱碱或中性条件下进行,反应溶剂多为水,无腐蚀性。酶的这些特点,使得它在纺织纤维成分的定量检测领域有潜在应用。

纤维素酶Cellulase,编号EC3.2.1.4,是由多种水解酶组成的一个复合酶系,主要包括内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶和葡萄糖苷酶,可将纤维素选择性降解成葡萄糖。纤维素酶的降解作用机制,主要有C1―Cx假说、顺序作用假说和协同降解假说,目前普遍认可的是协同作用模型:内切葡聚糖酶随机切割纤维素多糖链内部的无定形区,产生不同长度的寡糖和新链末端;外切葡聚糖酶作用于这些链末端,产生纤维二糖或葡萄糖;葡萄糖苷酶水解纤维二糖产生两分子的葡萄糖[5]。纤维素酶为我国第一大工业酶种,国内年产量在2000吨以上,其用于处理废旧纤维素制品早在上世纪70年代就有报道[6]。目前纤维素酶已广泛应用在纺织品加工领域,如棉麻织物后整理、牛仔布酶洗、织物减量处理、生物抛光等,需要控制降解程度,使得在不损坏纤维强度的前提下,改善纺织品性能。纤维素酶的另一个重要用途就是生物燃料乙醇,利用纤维素酶将生物纤维质如稻草秸秆、玉米秆、木渣等完全降解为葡萄糖后,用于发酵生产[7]。对于纺织品含量检测而言,并不需要将棉、粘胶纤维等完全降解为小分子糖类物质,只需将纤维素成分部分降解为能溶解在水中的寡糖片段,能进行简单分离即可,此工作尚未得到大家关注。

本文利用纤维素酶的专一催化降解特性,首次探讨了其在纤维素纤维含量检测领域的应用前景,并对最佳酶催化条件、酶催化过程及催化专一性等问题进行了系统研究,以期建立一种新型绿色酶法纺织品成分定量分析技术,取代现有危险性有机溶剂浓硫酸的使用。

2 试验部分

2.1 材料

酸性纤维素酶(Primafast 200),由Genencor (Wuxi) Bio-Products Co., Ltd提供,为复合酶制剂,外观为棕色液体。棉贴衬、粘胶贴衬、腈纶贴衬、涤纶贴衬、羊毛贴衬(满足标准GB/T 7568―2008 《纺织品 色牢度试验 标准贴衬织物》要求)购于杭州天天检科技开发中心。柠檬酸、柠檬酸三钠、醋酸、三水醋酸钠、磷酸氢二钠购于国药集团化学试剂有限公司,分析纯,直接使用。配制缓冲溶液所用的水为超纯水。

2.2 纤维素酶催化试验

缓冲溶液配制:分别配制pH值为4.8,离子强度为25 mM、50mM、75mM、100mM的柠檬酸-柠檬酸三钠缓冲溶液;pH值为4.8,离子强度为50 mM的醋酸-醋酸钠缓冲溶液和柠檬酸-磷酸氢二钠缓冲溶液。当离子强度为50mM,定容到1000mL时,配比分别为柠檬酸4.83g-柠檬酸三钠7.94g,醋酸2.31mL-三水醋酸钠8.16g,柠檬酸5.33g-磷酸氢二钠7.00g。

典型酶催化试验过程:用天平(瑞士梅特勒公司,ME204)称取1.0g贴衬,放入100mL锥形瓶中,然后加入30mL酶溶液,缓冲液为pH值4.8,离子强度50mM的柠檬酸-柠檬酸三钠缓冲溶液,酶量为0.3mL,将锥形瓶放进温度为50℃,转速为50rpm的恒温水浴振荡器中,振荡反应24h后取出抽滤,并用超纯水清洗1次后将残留物放入105℃鼓风干燥箱中干燥完全后称重,根据质量变化计算质量下降率(weight reduction ratio)。在高温干燥过程中,酶会完全失活,不需担心可能的残留酶对织物质量下降率的影响。为保证数据准确性,每批次做两个平行样,取平均值。

通过单因素试验方案设计,分别考察离子强度、缓冲液体系、酶量、浴比、反应温度等参数对酶催化活性的影响,获得最佳条件。在最佳酶催化条件下,得到贴衬质量下降率-时间曲线;以及不同纤维贴衬在纤维素酶催化反应24h后的质量下降率,考察纤维素酶法检测专一性。

2.3 测试表征

表征棉和粘胶贴衬在催化过程中纤维表面形貌、化学组成和结晶结构的变化,具体测试条件如下:

美国Phenom Pro台式扫描电镜SEM,样品预先用导电双面胶固定在样品台上,在10mA电流下喷金30s提高导电性,加速电压设定为5kV,image电子束流,背散射电子(BSE)探测器成分模式(Full)成像,拍摄不同放大倍数的电镜照片。

美国Nicolet 6700型傅立叶红外光谱仪,内反射元件Ge晶体。测试时,样品表面紧贴Ge晶体表面,压紧,选择表面衰减全反射ATR模式,设置扫描精度为2cm-1,扫描次数为32次。

德国Bruke D2 Phaser X射线衍射仪XRD,X射线源为Cu靶,Kα射线,电压30kV,电流10mA,贴衬样品平铺在有机玻璃样品台上,扫描范围为8 o~60o,步长0.02o,扫描速度10o/min,样品台转速15 rpm。

3 结果与讨论

3.1 最适纤维素酶催化条件

棉贴衬为标准物质,性质稳定,数据重现性好,因此以棉贴衬为研究对象,探讨不同参数对酶催化活性的影响,恒温水浴振荡器转速固定为50rpm,反应时间固定为24h,以期得到最适纤维素酶催化条件。

3.1.1 缓冲液体系

首先依据轻工行业标准QB 2583―2003《纤维素酶制剂》附录A滤纸酶活力测定方法中适合酸性纤维素酶的条件,以及公司提供的产品说明书,选取pH值4.8(最适pH)的柠檬酸-柠檬酸三钠缓冲液,在40℃和50℃下考察离子强度对酶活性的影响,其他条件固定为30mL酶溶液,0.3mL酶量,结果如图1(a)所示。pH值数值的变化不仅影响纤维素酶的活力,还影响酶的稳定性,只有在最适pH值下,酶分子处于最佳的电离状态,因此需要缓冲液具有足够的缓冲容量,以便pH值保持稳定。当离子强度在50mM时,具有最大的酶活力,75mM活力与50mM接近,而离子强度为25mM和100mM时,活性稍差。离子强度为0mM,即仅仅使用超纯水时,酶活性最低,且50℃下的酶活性比40℃低,而在缓冲液体系中,50℃下的酶活性均比40℃高,说明缓冲盐起到了稳定酶结构的作用。

在pH值4.8、离子强度为50mM、反应温度为50℃的情况下,考察缓冲液种类的影响,如图1(b)所示,发现酶活性在不同缓冲液种类中差别不大,超纯水中活性只有缓冲液中一半左右,按如下顺序排列:柠檬酸-柠檬酸三钠>柠檬酸-磷酸氢二钠>醋酸-醋酸钠>超纯水。因此,缓冲液体系确立为pH值4.8,离子强度50mM的柠檬酸-柠檬酸三钠缓冲溶液。

3.1.2 溶液组成

本试验中纤维不溶于水,为典型的非均相催化反应,进一步考察在40℃和50℃下酶量和浴比对酶催化活性的影响。酶溶液总量固定为30mL,酶量影响结果如图2(a)所示。发现50℃下的酶活性均比40℃高,酶量在0.3mL时,贴衬质量下降率最高,这是因为一定量纤维素能和酶分子结合位点数量有限,当这些位点全部被占据后,再增加酶用量,将起不到酶解作用,从经济角度考虑,酶量确定为1.0g贴衬/0.3mL酶量。固定酶量为0.3mL,考察浴比的影响,如图2(b)所示,发现50℃下的酶活性均比40℃高,酶溶液为30mL时,贴衬质量下降率最高。主要有两方面原因,一是酶溶液量少时,会发生产物抑制效应;二是酶溶液量增加时,酶浓度降低,减弱酶向纤维表面的扩散,两方面因素共同作用下,最佳酶溶液添加量确立为1.0g贴衬/0.3mL酶量/30mL酶溶液。

3.1.3 反应温度

最后本文探讨了反应温度的影响,如图3所示,最佳反应温度为50℃。随温度增加,分子运动加速,酶反应还存在活化能,因此在一定温度范围内,反应随温度的升高速度加快。但酶是蛋白质,在一定温度条件下会变性失活,因此当反应温度提高到60℃时,贴衬质量下降率反而从50℃时的25.2%降低到了2.7%。

根据以上试验结果,确定最适纤维素酶催化条件:缓冲液为pH值4.8,离子强度50mM的柠檬酸-柠檬酸三钠缓冲溶液,酶量为0.3mL,酶溶液为30mL,反应温度为50℃。反应24h,棉贴衬的质量下降率在25%左右。在最佳条件下反应24h,粘胶贴衬质量下降率为100%,可完全降解为可溶物。

3.2 酶催化过程研究

在最佳纤维素酶催化条件下,探讨了棉贴衬和粘胶贴衬质量下降率随时间的变化,如图4(a)和(b)所示。棉贴衬质量下降率随着时间延长,呈线性增加趋势,说明此时棉纤维相较酶量一直处于过量状态,酶催化降解速度保持恒定,但催化降解速率较慢,48h后质量下降率才为33.8%。粘胶纤维则不同,4h之后质量下降率就达到了38.6%,16h后为90.7%,24h后已经完成降解为可溶性物质。这主要是由于两者结构不同所致。天然棉纤维中纤维素聚合度在6000~11000之间,结晶度高;而粘胶纤维属再生纤维素纤维,它是以天然纤维素为原料,经碱化、老化、磺化等工序制成可溶性纤维素黄原酸酯,再溶于稀碱液制成粘胶,经湿法纺丝而制成,其纤维素聚合度为500~1000之间,结晶度低。因此纤维素酶对粘胶贴衬表现出了更强的降解能力。

通过SEM、ATR和XRD对降解过程中棉和粘胶贴衬的表面形貌、化学组成和结晶结构变化进行分析。

从图5的SEM图可以发现棉贴衬结构紧密,棉纤维纵向呈扁平的转曲带状,表面略有褶皱;纤维素酶催化24h后,棉贴衬表面断裂纤维增多,纤维表面出现了破碎开孔结构,起到类似剥皮效果;48h后,棉贴衬表面断裂纤维继续增多,纤维表面出现大量的破碎开孔结构,部分纤维已经完全断裂。粘胶贴衬结构紧密,粘胶纤维呈圆形,表面有许多不规则沟槽;8h后粘胶贴衬结构变松散,粘胶纤维分裂为多根细丝;16h后粘胶贴衬已无法看出明显的编织结构,2000x下看,除了多根细丝,还出现了非常多的小碎片。

ATR结果如图6所示,棉贴衬和粘胶贴衬均为典型的纤维素纤维红外谱图,3330cm-1处为O―H基振动峰,2900cm-1处为C―H基振动峰,1650cm-1处是由于水分而引起的吸收峰,在1160cm-1~900cm-1之间的四个峰为―C―O―C―的振动峰,这些峰为纤维素的特征峰[8]。棉贴衬和粘胶贴衬在降解过程中,谱图形状均没有发生变化,说明酶催化降解过程中没有产生新物质或新官能团。贴衬经过酶降解后,O―H峰和―C―O―C―特征峰以及水吸收峰变明显,和SEM结果相对应,说明降解过程中,棉贴衬中纤维素分子组分暴露,同时两种贴衬发生降解,聚合度下降,使得端O―H量增加,吸湿性也增加。

棉贴衬降解过程中纤维素纤维的结晶结构变化结果如图7(a)所示。棉贴衬在2θ为14.90o、16.50o、22.75o、34.26o处出现了4个特征衍射峰,分别对应于纤维素Ι型的(101)、(10ī)、(002)、(040)晶面,说明酶降解过程保持了天然纤维素的Ι型结构[9]。粘胶纤维贴衬因降解后形貌变化较大,因此只测试了未降解样品[图7(b)],可以发现在2θ在12.25o、19.78o、21.72o处出现了3个特征衍射峰,为纤维素IΙ型结晶结构。通过Bruker EVA软件对结晶度进行半定量分析(表1),可以发现粘胶贴衬的结晶度为31.2%,棉贴衬的结晶度为46.8%,反应24h后结晶度为36.8%,48h后的结晶度为32.5%,说明酶催化降解过程打破了原有的棉天然纤维素结晶结构,使其结晶度降低,但不会改变晶型。

纤维素酶分子由具有催化功能的催化结构域CD、肽连接桥和具有结合纤维素功能的纤维素结合域CBD等三部分组成[10]。结合前人工作基础[5,7,10],并综合以上试验结果,推测酶催化过程为:由于底物的水不溶性,纤维素酶的吸附作用代替了酶与底物形成复合物的过程,纤维素酶首先特异性地吸附在底物纤维素上,CBD嵌入到纤维素结晶链段区域,使其无定型化,结晶度降低,结晶链段开始溶胀和分散,但不会发生晶型改变以及产生新的官能团;同时各种酶开始协同模式降解,使贴衬质量下降,纤维表面出现了类似剥皮的刻蚀效果;粘胶纤维因有溶解再生的过程,聚合度和结晶度低,因此在24h后可被完全降解完全,棉纤维则随着降解过程的进行,从外向内不断被刻蚀减重。

3.3 专一性分析

混纺织物中不同纤维含量的确定,主要基于“溶解性质”的差异,若在某一溶剂中除目标纤维外其他纤维也会部分溶解,则在计算含量时用不等于1的质量修正值d进行修正,因此对于溶解过程的温度、时间,甚至溶解过程中的手动振荡次数等均有严格要求,容易产生试验偏差。进一步考察了纤维素酶对不同纤维贴衬的催化专一性,结果如表2所示,可以看到,除了对棉和粘胶等纤维素类纤维具有催化降解性能之外,对于羊毛、聚丙烯腈、聚酯等纤维不会产生质量损失,具有优良的催化专一性。将粉碎后的粘胶贴衬和聚酯贴衬按照不同质量配比混匀,进行含量测试,发现测试结果均与投料比吻合。

4 结论与展望

纤维素酶对不同标准贴衬的降解结果表明,纤维素酶有望用于纺织品中粘胶纤维含量的定量检测,但本试验中纤维素酶所需催化降解时间较长,造成检测效率偏低,需对酶及复合酶制剂做进一步筛选。以下问题也有待进一步研究深入:首先是随着纤维素酶活的储存稳定性;其次经过助剂后整理和煮练、印染等过程的面料,其对酶活和降解过程的影响有待探讨;对麻纤维,竹纤维和醋酯纤维的降解能力有待研究;对于其他再生纤维素纤维,如铜氨纤维、莫代尔纤维、天丝纤维等是否具有同样的催化降解效果,还有经过回收处理的再加工纤维,可否利用晶型结构、纤维形貌及纤维素酶催化降解过程差异等进行定性鉴别;基于同样的酶专一性催化降解机理,脂肪酶和蛋白酶是否可用于聚酯类以及蛋白类如羊毛、蚕丝等纤维含量的定量分析。本工作的最终目标是通过纤维素酶、脂肪酶、酰胺酶和蛋白酶等不同酶组合,对纤维素纤维、聚酯纤维、尼龙和蛋白纤维等混纺织物建立一种新型的绿色酶法纺织品成分含量检测技术。

参考文献:

[1] GB/T 2910.1―2009 纺织品 定量化学分析 第1部分:试验通则[S].

[2] GB/T 2910.11―2009 纺织品 定量化学分析 第11部分:纤维素纤维与聚酯纤维的混合物(硫酸法)[S].

[3] GB/T 2910.5―2009 纺织品 定量化学分析 第5部分:粘胶纤维、铜氨纤维或莫代尔纤维与棉的混合物(锌酸钠法)[S].

[4] GB/T 2910.6―2009 纺织品 定量化学分析 第6部分:粘胶纤维、某些铜氨纤维、莫代尔纤维或莱赛尔纤维与棉的混合物(甲酸-氯化锌法)[S].

[5] Valdeir Arantes, Jack N Saddler. Access to cellulose limits the efficiency of enzymatic hydrolysis: the role of amorphogenesis[J]. Biotecholgy for Biofules, 2010,(3):4.

[6] Mary Mandels, Lloyd Hontz, John Nystrom.Enzymatic hydrolysis of waste cellulose[J]. Biotechnology and Bioengineering, 1974,105:1471-1493.

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[8] 吴永红,姚中栋.纤维的红外光谱鉴别方法研究[J]. 法医学杂志,1998,(14):83-84.

[9] 刘治刚,高艳,金华,等. XRD分峰法测定天然纤维素结晶度的研究[J]. 中国测试,2015,(41):38-41.

纤维素范文5

THRIVE,复合原料针对的是低负荷应用,如办公家具、消费类设备、厨房用具和家庭用品,除了汽车零部件。据该公司称,与短玻璃纤维、剑麻、大麻和洋麻等天然纤维制成的复合材料相比,这种新材料具有几个优点。

注射成型周期的时间比短玻璃复合材料短的时间已经上升到百分之四十,自从新材料需要较短的包装,保持和冷却时间。质量也减少了,因为纤维素纤维密稠度低百分之四十。制成零件轻了百分之八。短玻璃复合材料非常的粗糙以及在工艺设备上难,因此纤维素纤维复合材料可以减少和磨损。复合材料的机械性能相似点包括拉伸强度和弯曲强度。

几种不同的复合材料已经用天然纤维制作了,包括在生物复合瓷砖中用椰纤维代替传统的陶瓷纤维。天然纤维提高复合材料的强度和刚度,并且减少他们的重量。与工程材料例如THRIVE相比,复合材料用天然纤维制成一批到另一批质量不一。他们也不容易吸收染料。与此相反,新材料比较容易吸收染料并且演示了批次之间的一贯的运行特性。

“THRIVE产品提供极好的流动性和薄层填充,给供应商提供相当大的设计灵活性,”Don Atkinson在新闻稿中说到,他是Weyerhaeuser的副总裁,负责纤维素纤维的市场和新产品。他继续说到:另外,THRIVE复合材料用特有的过程生产,可以允许在聚合物基体内控制分散的纤维素纤维。顾及到有一个光滑的表面,为复合塑料中自然纤维的使用开辟了新的机会。相反地,如果供应商倾向纤维可见性,他们也有这个选择权。

纤维素范文6

通过多组试验,探讨了经过不同加工方法的纤维素纤维/棉制品在甲酸M氯化锌中的溶解时间和棉纤维的修正系数的异同,提出棉与粘胶等混纺的定量检测方法。

关键词:棉;粘胶;甲酸/氯化锌;d值

随着科技水平的提高和人们对经济效益的重视,再生纤维素纤维中如粘胶、莱赛尔和莫代尔的使用越来越广泛,而且更多的是与棉纤维混纺,这样既降低了经济成本,又提高了织物的服用性能。粘胶、莱赛尔和莫代尔与棉混纺的产品具有颜色鲜艳、色谱广阔、色牢度好的特点,而且都是很环保的产品,已经成为重要的纺织材料。因而,准确分析棉与粘胶、莱赛尔,以及莫代尔混纺织物的含量非常必要。

实践表明,根据国标GB/T 2910.6―2009《粘胶纤维、某些铜氨纤维、莫代尔纤维或莱赛尔纤维与棉的混纺产品定量化学分析方法》中规定的甲酸/氯化锌方法,无法准确地检测所有棉与纤维素纤维混合物的含量,因为甲酸/氯化锌对棉的影响是根据棉纤维的状态不同而变化的,它对不同状态棉的修正系数不相同。另外,不同状态的纤维素纤维(以粘胶、莱赛尔、莫代尔为例)在甲酸/氯化锌溶液中的溶解性能也不同,所需要的溶解时间也不同。本文通过试验和经验对粘胶与棉混合物的定量分析进行了研究,总结出如下试验方法以及各试验方法中棉纤维的修正系数d的值。

1试验原理

用甲酸M氯化锌试剂把再生纤维素纤维粘胶(莱赛尔纤维或莫代尔纤维)从已知干燥质量的混合物中溶解去除,收集残留物,清洗,烘干和称重;用修正后的质量计算其占混合物的干燥质量的百分比,由差值得出第二组分质量分数。

2试剂和仪器

2.1试剂

所用全部试剂均为分析纯。石油醚馏程为40℃~60℃;蒸馏水或去离子水。

甲酸/氯化锌试剂:20 g无水氯化锌(质量分数>98%)和68 g无水甲酸加水至100 g制得(此试剂有害,使用时宜采取妥善的防护措施)。

稀氨水溶液:取20 mL浓氨水(密度为0.880g/mL),用水稀释至1L。

2.2仪器

具塞三角烧瓶:容量不小于200mL,具玻璃塞;恒温水浴锅:保持三角烧瓶温度为(70±2)℃。

3取样和样品预处理

3.1取样

按GB/T 10629规定取实验室样品,每个试样至少1g。样品若为散纤维就裁成约5 cm长的小段备用;若为织物,则取1 g左右的小方块,将其拆成纱线备用。

3.2预处理

将样品放在索氏萃取器内,用石油醚萃取1 h,每小时至少循环6次。待样品中的石油醚挥发后,把样品浸入冷水中浸泡1 h,再在(65±5)℃的水中浸泡1 h。两种情况下浴比均为1:100,不时地搅拌溶液,挤干、抽滤或离心脱水,以除去样品中的多余水分,然后自然干燥样品。如果用石油醚和水不能萃取掉非纤维物质,则需用适当方法去除,而且要求纤维组分无实质性改变。

4试验步骤

以粘胶为例,将准备好的棉和粘胶混纺样品迅速放入盛有已预热至(70±2)℃的甲酸/氯化锌溶液的具塞三角烧瓶中,每克试样加100 mL甲酸/氯化锌溶液,盖紧瓶塞,每隔5 min摇动烧瓶一次,在(70±2)℃下保温。同时放入与织物所用纱线相似但颜色不同的纯粘胶纱线一小缕,开始计时。

仔细观察放入的纯粘胶的变化情况,直到看不见为止,此时粘胶已经溶解彻底。然后将剩余样品洗涤,再用稀氨水中和,烘干,称取剩余部分纤维的重量,并用显微镜观察粘胶是否溶净,若溶净了,就按GB/T 2910.1规定的方法计算剩余物占全部的重量百分比。

带入相似的粘胶样品是为了测定粘胶的溶解时间。经多次试验,只要带入的粘胶溶解彻底,试验样品的粘胶就溶解彻底了。因为不同的粘胶纤维在(70±2)℃的甲酸/氯化锌溶液中的溶解性能不同,表1列出了测得的不同形态粘胶和棉纤维的溶解时间和相应的棉的修正系数。

从表1中可以看出,6种不同类织物中的粘胶和棉纤维的状态各不相同,导致粘胶的溶解时间和棉纤维在甲酸/氯化锌溶液中所受的损伤也不相同,对应的棉纤维的修正系数也不同。所以,试验时一定要区别对待。

5棉纤维修正系数的测定

将同形态的棉纤维分别称取10份,每份约1g,放入已预热好的100 mL甲酸/氯化锌溶液中,同时放入类似形态的粘胶一小缕,记录溶解时间(即放入的粘胶彻底溶解后)。将剩余物洗净、烘干、称重,按照公式 计算d值。其中,m0――预处理前棉纤维干重,g;m1――溶解后的棉纤维干重,g。

由于1#、2#粘胶都是散纤维状态,在甲酸/氯化锌溶液中溶解速度特别快,15 min即全部溶解。棉纤维在甲酸/氯化锌溶液中不但没损伤,事实上有些膨胀,试验数据见表2。

3#试样即毛巾类,因纱线较粗且捻度小,纤维较蓬松,粘胶20 min即全部溶解,棉纤维在加工过程中损伤较小,甲酸/氯化锌对棉的修正系数与1#、2#类相同即d=0.981,测定数据见表3。

4#试样纱的捻度都比较大,比较难溶。在甲酸/氯化锌溶液中需溶解20 min,甲酸/氯化锌溶液对此类织物中棉的修正系数d=1.03,此类织物正和标准FZ/T 2910.6―2009中所述情况相同。

5#粘胶与棉混合物中,两种纤维均为散纤维,不加任何捻度,也没有纺纱、染色或后整理过程的损伤,测试结果粘胶需要溶解20 min,棉纤维的修正系数d=1.00,测定数据见表4。

6#织物纱线捻度比较大,比较难溶解,必须溶够30min,才能彻底溶解。否则虽然看不见粘胶纤维,但经显微镜观察,粘胶的溶解液体依然附着在棉纤维上,检测到的数据不够准确。此时,甲酸/氯化锌对棉纤维的修正系数d=1.05,测定数据见表5。

6结论

以上数据都是试验测试出的结果,将其应用于已知比例的粘胶和棉的混纺物鉴别中都符合要求。此法也适合于莱赛尔和莫代尔与棉的混纺物,解决了以往那些在显微镜下看到粘胶(莱赛尔、莫代尔),溶解完后按FZ/T 2910.6―2009规定的d值进行修正计算时造成的误差。

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