1. 研究目的与意义
研究目的：
（1）采用tempo/nabr/naclo体系对粘胶纤维进行氧化，研究氧化剂用量，氧化时间等氧化条件对其结构和湿强性能的影响。
（2）通过红外光谱、uv和gc-ms等现代化学分析方法对粘胶纤维氧化前后结构变化和氧化产物进行分析。
2. 国内外研究现状分析
纤维素的选择性氧化是制备各种新产品和中间体的很好的途径，纤维素C2，C3，C6位羟基的选择性氧化产物可用作荧光、储能、螯合剂及生物医用等功能高分子材料，因此近年来纤维素的选择性氧化体系备受人们关注。其中，2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物自由基(TEMPO)-NaClO-NaBr对多糖类高分子的选择性氧化已成为一研究热点。Noody和Besemer等[3]（1995）首先用该体系对水溶性多聚糖如马铃薯淀粉、淀粉糊精和支链淀粉的氧化进行了研究，发现该氧化反应可使多聚糖中的C6位伯羟基选择性氧化成羧基，从而可定量地获得具有均匀化学结构的聚葡糖醛酸。接着该氧化体系被广泛用于甲壳质、淀粉等各种多糖类高分子的选择性氧化。Chang和Robyt（1996）不仅氧化了水溶性的多糖，还首次氧化了水不溶性多糖如纤维素和甲壳素，结果也显示了伯羟基氧化的高选择性，但天然纤维素由于其结晶度高，不能被完全氧化。Isogai和Kato（1998）通过氧化丝光或再生纤维素纤维定量地制备出几乎纯的碱溶性b－1,4－聚葡糖醛酸。进一步有效地利用纤维素资源,开拓纤维素在新技术、新材料和新能源中的应用成为国内外科学家竞相开展的研究课题。2，2，6，6-四甲基哌啶氧自由基(2，2，6，6-tetramethyl-piperidine-1-oxylradical，简称TEMPO)是一种具有稳定氮氧自由基结构的环状化合物。自从DeNooy等[4]在1995年首次发现TEMPO/NaBr/NaClO体系可选择性地将水溶性多聚糖如马铃薯淀粉、淀粉糊精和支链淀粉中吡喃糖基的C6伯羟基选择性氧化成醛基和羧基以来，近十几年来,许多科研工作者对该体系的催化氧化性能进行了研究,结果发现,采用TEMPO/NaBr/NaClO体系的催化氧化技术不仅能使水溶性多聚糖,如水溶性淀粉[5]、麦芽糖糊精[6]、瓜尔胶及其衍生物[7]、再生纤维素[8]和黏胶纤维等多聚糖中的伯羟基氧化成相应的醛基或羧基,而且能使水不溶性的天然纤维素[9-10]、甲壳素等多聚糖中的伯羟基氧化成相应的醛基或羧基。许多科研工作者采用该方法对各种纸浆纤维进行氧化，研究了TEMPO选择性催化氧化对纸张强度性能、纸浆纤维电荷性能的影响及其在制备纳米纤维素上的应用。在刘刚等[11]在温度40℃、pH9.5、NaClO用量0.4mmolg-1（对绝干浆）的反应条件下，采用EMPO-NaClO-NaBr氧化体系对全漂白硫酸盐桉木浆进行表面化学改性，结果发现，与未处理浆相比，经氧化处理后的纸浆表面具有较高的醛基和羧基，且其成纸干抗张强度提高25%左右，湿抗张强度提高90%左右。同时耐破度可提高约37%，撕裂度变化不大。毛连山等[12]对云杉和香脂木混合热磨机械浆进行TEMPO氧化反应，结果发现TEMPO氧化反应可大大增加纸浆纤维中的羧基含量，且随着羧基含量的增加，纤维的保水值上升，而卷曲指数和扭结指数下降。
再生纤维素和黏胶纤维等多聚糖中的伯羟基氧化成相应的醛基或羧基，而且能使水不溶性的天然纤维素、甲壳素等聚糖中的伯羟基氧化成相应的醛基或羧基。许多科研工作者采用该方法对各种纸浆纤维进行氧化，研究了TEMPO选择性催化氧化对纸张强度性能、纸浆纤维电荷性能的影响及其在制备纳米纤维素上的应用。纤维素是自然界取之不尽用之不竭的可再生资源,改变纤维素的结构,便赋予其许多新的功能。因此，选择性氧化纤维素已经成为纤维素科学与纤维素基新材料研究领域中的热点。目前我国木浆特别是长纤维木浆短缺,而短纤维阔叶木浆、草浆、机械浆和二次纤维等纸浆纤维生产的纸张强度较低。提高纸浆的打浆度,可增加纸的结合强度,但会引起纸的紧度升高,湿变形增大,不透明度、吸收性、透气度乃至撕裂度下降。添加各种增强剂虽然能够改善纸浆纤维的强度性能,但是各种增强剂大多数是可溶性聚合物,过多地使用会造成白高施胶剂的留着率并使其在纸张表面分布均匀,使纸浆纤维更柔软,能降低打浆能耗,改善成纸的物理性能,因而,近十几年来受到国内外造纸界的广泛关注。
3. 研究的基本内容与计划
1）查阅国内外相关资料；
2）考察tempo、nabr和naclo的用量以及对纤维氧化的影响；
3）氧化时间等氧化条件对其结构和湿强性能的影响。
4. 研究创新点
特色：利用采用TEMPO/NaBr/NaClO体系对粘胶纤维结构影响而增强湿强性的最佳工艺条件。
创新：2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物自由基(TEMPO)/NaBr/NaClO是一种新的选择性氧化体系，对胶粘纤维湿强性能的提高应该有很好的作用。
