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棉秆皮微晶纤维素/改性壳聚糖吸附纤维制备与性能

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纺织学报 2023年第8期44卷 18-25页

作者：邵彦峥孙将皓魏春艳吕丽华大连工业大学纺织与材料工程学院辽宁大连116034

为提高壳聚糖(CS)对阴离子染料刚果红的吸附性能,以尿素溶剂法低温溶解棉秆皮微晶纤维素(MCC)作为纺丝基体,以改性壳聚糖为分散吸附材料,经湿法纺丝和冷冻干燥制备棉秆皮微晶纤维素/改性壳聚糖(MCC/DCS)吸附纤维。通过正交试验方法优化... 详细信息

为提高壳聚糖(CS)对阴离子染料刚果红的吸附性能,以尿素溶剂法低温溶解棉秆皮微晶纤维素(MCC)作为纺丝基体,以改性壳聚糖为分散吸附材料,经湿法纺丝和冷冻干燥制备棉秆皮微晶纤维素/改性壳聚糖(MCC/DCS)吸附纤维。通过正交试验方法优化壳聚糖改性工艺,利用单因素方法优化纺丝工艺,并对DSC粉末的化学结构、MCC/DCS吸附纤维形貌结构及其对刚果红染料吸附性能等进行测试与表征。结果表明:壳聚糖改性较优工艺为醋酸用量55 mL,2,5-二硫二脲用量0.6 g,壳聚糖用量1.0 g,甲醛用量8 mL;MCC/DCS纤维制备的较佳工艺为DCS添加量1.5 g,纺丝凝固时间1 h时,MCC/DCS吸附纤维的吸附效果和力学性能均较好;当刚果红染液质量浓度为250 mg/L时,MCC/DCS纤维对刚果红染料达到最大吸附量,为96.03 mg/g。

关键词：改性壳聚糖棉秆皮微晶纤维素吸附材料刚果红吸附动力学

棉秆皮微晶纤维素/壳聚糖气凝胶纤维及其吸附性能

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大连工业大学学报 2022年第6期41卷 433-437页

作者：邵彦峥孙将皓魏春艳李博伦大连工业大学纺织与材料工程学院辽宁大连116034

采用尿素溶剂法溶解棉秆皮微晶纤维素制备纺丝液。以湿法纺丝和冷冻干燥制备棉秆皮微晶纤维素/壳聚糖气凝胶多孔纤维,用于吸附废弃染液中的刚果红。单因素法分析了壳聚糖添加量及吸附条件对染料刚果红吸附量的影响,并利用吸附动力学模... 详细信息

采用尿素溶剂法溶解棉秆皮微晶纤维素制备纺丝液。以湿法纺丝和冷冻干燥制备棉秆皮微晶纤维素/壳聚糖气凝胶多孔纤维,用于吸附废弃染液中的刚果红。单因素法分析了壳聚糖添加量及吸附条件对染料刚果红吸附量的影响,并利用吸附动力学模型和吸附热力学模型进行模拟。结果表明,在7%NaOH/12%尿素水溶液中,当微晶纤维素与壳聚糖质量比4∶3、凝固时间1 h时,制备的气凝胶纤维性能最好;当断裂强度为0.41 cN/tex、染料初始质量浓度为250 mg/L时,对刚果红的吸附量达到最大,为48.75 mg/g。对气凝胶纤维进行扫描电镜表征,说明添加了壳聚糖的纤维孔径更大,更利于吸附刚果红染料废水。吸附过程符合Ho准二级动力学模型和Langmuir吸附热力学模型。

关键词：棉秆皮微晶纤维素壳聚糖气凝胶

棉秆皮微晶纤维素/β-环糊精气凝胶纤维的制备及吸附性能

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上海纺织科技 2022年第6期50卷 1-4,10页

作者：郭紫阳魏春艳邵彦峥孙将皓谷金峻大连工业大学纺织与材料工程学院辽宁大连116034

棉秆皮微晶纤维素和β环糊精在尿素体系下低温溶解制备纺丝溶液,以湿法纺丝和冷冻干燥法制备棉秆皮微晶纤维素/β-环糊精气凝胶纤维,用以吸附染料废水中的亚甲基蓝。采用单因素方法分析确定了β-环糊精添加量,以及吸附条件对亚甲基蓝吸... 详细信息

棉秆皮微晶纤维素和β环糊精在尿素体系下低温溶解制备纺丝溶液,以湿法纺丝和冷冻干燥法制备棉秆皮微晶纤维素/β-环糊精气凝胶纤维,用以吸附染料废水中的亚甲基蓝。采用单因素方法分析确定了β-环糊精添加量,以及吸附条件对亚甲基蓝吸附量的影响。结果表明:棉秆皮微晶纤维素与β-环糊精质量比为5∶2,吸附温度20℃,吸附时间5 h, pH值=7时,制备的气凝胶纤维吸附效果好;染液质量浓度为50 mg/L时,棉秆皮微晶纤维素/β-环糊精气凝胶纤维对亚甲基蓝的吸附量最大,为56 mg/g;吸附过程符合准二级吸附动力学模型和Langmuir吸附等温线模型。扫描电镜结果说明添加β-环糊精的气凝胶纤维孔径比纯棉秆皮微晶纤维素气凝胶纤维孔径更大,形状更规则,对染料废水中亚甲基蓝的吸附效果更好。

关键词：棉秆皮微晶纤维素 β-环糊精气凝胶亚甲基蓝吸附工艺参数

棉秆皮微晶纤维素/海藻酸钠复合阻燃纤维的制备

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上海纺织科技 2022年第10期50卷 36-39页

作者：谷金峻魏春艳郭紫阳邵彦峥孙将皓大连工业大学纺织与材料工程学院辽宁大连116034

以生物基多糖衍生的海藻酸钠为阻燃剂,运用物理共混方法将海藻酸钠与棉秆皮微晶纤维素共混,采用湿法纺丝法制备棉秆皮微晶纤维素/海藻酸钠复合纤维。考察海藻酸钠添加量对复合纤维阻燃性能及力学性能的影响。结果表明:当海藻酸钠添加量... 详细信息

以生物基多糖衍生的海藻酸钠为阻燃剂,运用物理共混方法将海藻酸钠与棉秆皮微晶纤维素共混,采用湿法纺丝法制备棉秆皮微晶纤维素/海藻酸钠复合纤维。考察海藻酸钠添加量对复合纤维阻燃性能及力学性能的影响。结果表明:当海藻酸钠添加量提升至40%时,棉秆皮微晶纤维素/海藻酸钠复合纤维与纯棉秆皮微晶纤维素纤维相比,极限氧指数由16.4%提升至26.25%,纤维断裂强度由3.8 cN/tex提升至7.8 cN/tex,热分解温度下降了29 K,残炭率由29.64%提升至39.45%,纤维完全裂解的热焓值由365.50 J/g提高至1159.28 J/g,纤维燃烧后炭层变得连续完整,石墨化程度增强。

关键词：复合纤维棉秆皮微晶纤维素海藻酸钠阻燃性能力学性能

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棉秆皮微晶纤维素氨基化纤维的制备及吸附性

棉秆皮微晶纤维素氨基化纤维的制备及吸附性

作者：禚慧大连工业大学

学位级别：硕士

随着纺织行业的不断发展,染料废水的排放不断增加,严重地污染了我们赖以生存的自然环境,如何减少染料废水中的有害物质成为人们关心的重点。其中,刚果红(CR)染料可能会导致癌症的发生进而危害人类的身体健康。因此,为了提高棉秆皮微晶... 详细信息

随着纺织行业的不断发展,染料废水的排放不断增加,严重地污染了我们赖以生存的自然环境,如何减少染料废水中的有害物质成为人们关心的重点。其中,刚果红(CR)染料可能会导致癌症的发生进而危害人类的身体健康。因此,为了提高棉秆皮微晶纤维素纤维对刚果红染料的吸附能力,本课题利用环氧氯丙烷(ECH)将易与赖氨酸发生接枝共聚反应的环氧基引入棉秆皮微晶纤维素(MCC)纤维,制成环氧化棉秆皮微晶纤维素(MCC-ECH)纤维。利用赖氨酸对环氧化棉秆皮微晶纤维素(MCC-ECH)纤维进行氨基化改性,制成棉秆皮微晶纤维素氨基化(MCC-ECH-Lye)纤维,并对棉秆皮微晶纤维素氨基化(MCC-ECH-Lye)纤维进行吸附性能测试。通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、热重分析仪(TG)、X射线衍射仪(XRD)进行测试表征,还对吸附数据进行了吸附动力学模型、等温吸附模型拟合计算。主要内容如下:(1)以棉秆皮微晶纤维素为原料,通过湿法纺丝和冷冻干燥制成棉秆皮微晶纤维素(MCC)纤维,并探究其对刚果红(CR)染料的吸附性能。结果表明:当p H值为6时,MCC纤维对CR溶液的吸附量最大为6.31mg/g,去除率为15.8%;MCC纤维对CR的吸附量随着时间的增加而增加,在80min后趋于不变,达到平衡状态;MCC纤维对CR溶液的吸附为放热反应。(2)利用环氧氯丙烷对MCC纤维进行环氧化改性,制成环氧化棉秆皮微晶纤维素(MCC-ECH)纤维,探究制备MCC-ECH纤维的较优工艺并在较优工艺的基础上进行测试表征。结果表明:MCC-ECH纤维的较优制备工艺为:MCC纤维与ECH的质量比为1:10,浓度为8%的Na OH溶液,反应温度为70℃,反应时间为5h;FT-IR测试发现在832cm出现了环氧基的特征峰,表明了MCC纤维环氧化改性成功。(3)在(2)的基础上,利用赖氨酸对MCC-ECH纤维进行氨基化改性,制成棉秆皮微晶纤维素氨基化(MCC-ECH-Lye)纤维,探究制备MCC-ECH-Lye纤维的较优工艺并在较优工艺的基础上进行测试表征。结果表明:MCC-ECH-Lye纤维的较优制备工艺为:MCC纤维与赖氨酸的质量比为1:8,浓度为6g/L的NaCO溶液,反应温度为55℃,反应时间为3h。FT-IR测试发现在832cm处的环氧基特征峰消失,在1560cm处出现了N-H的特征峰表明了MCC纤维氨基化改性成功;SEM测试发现经赖氨酸处理后纤维的表面出现了很多细小的褶皱,比表面积增大。(4)探究MCC-ECH-Lye纤维对刚果红(CR)染料的吸附性能并对吸附数据进行吸附动力学模型、等温吸附模型拟合计算。结果表明:经赖氨酸改性后,纤维对刚果红(CR)染料的吸附量为37.42mg/g,对比MCC纤维吸附提高了近5倍;MCC-ECH-Lye纤维对刚果红(CR)染料的吸附是放热反应,温度的升高不利于吸附的进行;MCC-ECH-Lye纤维对刚果红(CR)染料的吸附过程符合准二级吸附动力学模型和Langmuir吸附等温线模型,吸附过程主要是通过化学控制来实现。

关键词：棉秆皮微晶纤维素环氧氯丙烷赖氨酸吸附刚果红