納米纖維素-聚氨酯復(fù)合防氈縮劑的制備及其應(yīng)用技術(shù)研究.pdf

1、纖維素是地球上儲(chǔ)藏量很大的天然高分子，很多農(nóng)作物廢棄物中含有大量的纖維素，近幾年來(lái)，將農(nóng)業(yè)廢棄物等可再生資源用于工業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)成為一種新的發(fā)展趨勢(shì)。納米微晶纖維素(NCC)作為一種多羥基化合物，可與聚氨酯(PU)采用一定方式復(fù)合生成納米纖維素-聚氨酯(NCC/PU)復(fù)合材料，增強(qiáng)其在羊毛纖維基質(zhì)材料上的成膜性，從而賦予羊毛紡織品更好的防氈縮性能。
　　 本文的研究工作主要涉及以下內(nèi)容：納米微晶纖維素的制各和表征、水性聚氨酯合成工藝

2、改進(jìn)、納米微晶纖維素與封端型水性聚氨酯復(fù)配及在羊毛防氈縮工藝應(yīng)用方面的研究。
　　 首先，采用硫酸酸解微晶纖維素(MCC)的方法來(lái)制備納米微晶纖維素，通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)確定工藝條件范圍，再通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)和利用對(duì)水解液的外觀評(píng)價(jià)，優(yōu)化制備N(xiāo)CC的工藝條件。在此基礎(chǔ)上，借助粒徑和產(chǎn)率測(cè)試，研究了硫酸濃度、處理時(shí)間和溫度對(duì)NCC粒徑和產(chǎn)率的影響，提出制備N(xiāo)CC的最佳酸解條件。然后通過(guò)傅立葉紅外光譜(FITR)、透射電鏡(TEM)、X射線衍射

3、圖譜(XRD)、熱重分析(TG)以及元素分析測(cè)試技術(shù)，對(duì)NCC的性能進(jìn)行表征和分析。
　　 同時(shí)，在課題組前期研究工作的基礎(chǔ)上，對(duì)水性聚氨酯(PU)合成工藝作了改進(jìn)。聚氨酯合成工藝一般采用有機(jī)錫催化劑，其毒性較大；另外，合成反應(yīng)的終點(diǎn)采用滴定法測(cè)量異氰酸酯基含量，在大生產(chǎn)中比較難控制。針對(duì)這些問(wèn)題，本文篩選了3種非錫催化劑，最終確定了一種非錫催化劑替代了毒性較大的有機(jī)錫催化劑。研究了非錫催化劑的用量、反應(yīng)溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響。同

4、時(shí)，研究了預(yù)聚體粘度與對(duì)應(yīng)異氰酸酯基(NCO)之間的關(guān)系，證明了可以用測(cè)試預(yù)聚體粘度來(lái)確定合成反應(yīng)終點(diǎn)的簡(jiǎn)易測(cè)試方法，并考察了聚氨酯乳液的穩(wěn)定性。通過(guò)傅立葉紅外光譜表征了預(yù)聚反應(yīng)過(guò)程。
　　 最后，將制備的納米微晶纖維素與水性聚氨酯進(jìn)行復(fù)配實(shí)驗(yàn)，確定了NCC的添加量，制備了納米纖維素-聚氨酯(NCC/PU)復(fù)合乳液。并用NCC/PU復(fù)合乳液對(duì)羊毛進(jìn)行防氈縮整理，提出了NCC/PU復(fù)合乳液防氈縮整理的合適濃度。通過(guò)掃描電鏡(SEM