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羧甲基纤维素在碱液中的润胀

点击次数:   更新时间:19/08/29 09:23:08     来源:www.sjjxwsngs.com关闭分    享:
  羧甲基化反应是醚化技术的一种,纤维素经羧甲基化后得到羧甲基纤维素,其水溶液具有增稠、成膜、黏接、水分保持、胶体保护、乳化及悬浮等作用,它在碱液中发生高度的润胀,润胀的重量可达原羧甲基纤维素干重量的20倍,并发生下述主要的物化变化:
  1.微细结构的变化
  天然羧甲基纤维素的微细结构以缨状原纤结构理论加以解释,反应试剂与羧甲基纤维素纤维的相互润胀作用分为原纤间的润胀和原纤内的润胀,原纤间的润胀发生于所谓无定型区和微晶区表面,原纤内润胀发生于晶区内部,当碱液浓度较低时(例如以100ml溶液中NaOH的克数表示浓度,20℃时,对棉纤维浓度小于5%,对木浆浓度小于8%),只发生原纤间的润胀,晶区未发生变,非晶区分子链分开、侧序下降,毛细孔道和徽孔打开,有利于随后反应试剂的渗透和反应。例如,棉花在碱润胀前后的无序度,x-射线衍射测定值由29%增加到49%,碘吸附法测定值由13%增加到32%。当碱液浓度足够高(12-19%,20℃)时,羧甲基纤维素晶区发生润胀,羧甲基纤维素的结晶度下降、微晶区尺寸变小、微晶区侧序下降,聚合度大大降低。经水冼涤后,碱羧甲基纤维素的晶格转变为羧甲基纤维素。
  2.形态结构的变化
  羧甲基纤维素纤维浸在碱液中,细胞壁即发生润胀,各细胞壁层逐次分开。天然的转曲迅速消失,直径增大,胞腔消失。
  长度的变化——羧甲基羧甲基纤维素纤维在碱水溶液中润胀时,其干燥时产生的转曲迅速消失(15—20秒内),纤维变长,随着碱液浓度的提高,横向润胀增加,又使纤维变短。例如,在1.8mol/l的NaOH溶液中润胀,棉纤维的长度伸长2%,在3.8mol/lNaOH溶液中润胀比在水中润湿长度收缩9%,在4mol/l浓度下润胀,长度收缩14%。横截面的变化——随着NaoH溶液浓度的增加,纤维的横截面形状由扁平逐渐转变为类似椭圆,胞腔扩张的椭圆形,成为无胞腔的圆形,截面积增大一倍左右,例如,干的棉纤维横截面积为173.5,经18%Naol溶液润胀,横截面积增大至255m。
  羧甲基纤维素属阴离子型纤维素醚类,溶液为中性或微碱性,不溶于乙醇、乙醚、异丙醇、丙酮等有机溶剂,可溶于含水60%的乙醇或丙酮溶液。有吸湿性,对光热稳定,粘度随温度升高而降低。
  小编:Nicki

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