竹浆超声强化制备醋酸纤维素的研究开题报告

 2021-08-08 10:46:24

1. 研究目的与意义

醋酸纤维有着广泛的用途,其中二醋酸纤维还能够制备经济价值很高的烟用烟丝,到目前为止其主要原料还是高级木浆,在我国这些高级木浆全部依赖进口。我国的实际情况是木材资源特别是高档的木材资源相对贫乏,而另一方面竹子资源却是世界上最丰富的。鉴于此提出利用价廉可再生的竹子来加工醋化用高级溶解浆粕,制备高附加值的醋酸纤维素和醋酸纤维,开发一条适合我国国情的利用竹浆制备醋酸纤维素的全新工艺。

2. 国内外研究现状分析

1969年husemann和siefert首次报道了用n-乙基吡啶氯化物和吡啶作溶剂制备三醋酸纤维素。日本kyoto大学的saka及其合作者和印度的shashihara等人研究了从低级的软木溶浆和硬木溶浆通过常规的乙酰化工艺制备醋酸纤维素。他们发现加入一些半纤维素酯的良溶剂到酰化介质中,能够显著降低不溶性残余的含量而不必去除这些杂质,此外产物的热性能也得到改善。biswas等人提出了一条利用农副产品如稻草杆麦壳和玉米纤维来制备三醋酸纤维素的绿色工艺路线,这些农业副产品首先用稀酸在适当的温度处理,使半纤维素水解成单糖,这些单糖发酵后能够变成乙醇可作为生物燃料,而处理后得到的纤维素通过常规的醋化工艺变为醋酸纤维素。

在国内,国家烟草专卖局组织南通醋酸纤维有限公司和中科院广州化学研究所合作,用南方速生的木材桉树合成醋酸纤维,但国产桉树纤维素含量低,提纯难度大,给研究工作带来很大困难。

美国科学家huang用频率为47khz的超声波对南方松木纤维进行处理时发现,由于空化作用所产生的微射流对纤维的机械剪切力引起纤维细胞壁各层发生的形态结构变化,控制适当的处理时间,使微纤维sl层脱除,s2层暴露,并靠超声波的作用,使细胞壁产生裂纹,在显微镜下,根据裂纹的方向,可以方便准确地测定纤维的微纤角。研究指出,南方松晚材纤维发生细纤维化作用比早材纤维要快,其原因可能是晚材纤维具有厚的胞壁和小的微纤角,晚材纤维上的微纤维长度比早材纤维要长得多所致;随处理时间的增加,裂纹数增多,处理时间过长,产生的大量微细纤维就会将裂纹掩盖,不利于微纤维角的测定。

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3. 研究的基本内容与计划

研究内容:1醋化条件的确定。

2竹浆在以水、醋酸、醋酸醋酸酐为介质超声活化对聚合度

代度的影响。

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4. 研究创新点

结合我国的实际情况,提出利用竹浆来制备醋酸纤维素,可以缓解农作物资

源对环境造成的污染问题,系统研究了竹浆制备醋酸纤维素的合成工艺。

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