柠檬酸交联处理对壳聚糖纤维的增强作用

发布时间：2021-08-23 14:23

　　为解决纯壳聚糖纤维力学性能较差的问题,文章采用柠檬酸溶液进行交联处理,探讨了交联处理条件（柠檬酸溶液质量分数、pH值、温度、时间）对壳聚糖纤维力学性能的影响。结果表明,在柠檬酸溶液质量分数20%、pH6、交联温度50℃、交联时间2.5h时,纤维力学性能达到最佳,干态断裂强度提高了36.36%,干态断裂伸长率提高了31%;湿态断裂强度提高了39.81%,湿态断裂伸长率提高了31%。通过对处理前后壳聚糖纤维自由氨基量与红外吸收光谱图的变化分析,表明柠檬酸与壳聚糖上的氨基产生离子交联和化学交联,从而提高了壳聚糖纤维的力学性能。 

【文章来源】：丝绸. 2020,57(12)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

柠檬酸溶液质量分数对纤维干态力学性能的影响

柠檬酸溶液p H值对壳聚糖纤维干态力学性能的影响如图2所示。当p H值为6时，交联壳聚糖纤维的干态断裂强度和干态断裂伸长率达到最大值1.65 c N/dtex和14.40%，但随着p H值继续升高，纤维的干态断裂强度和干态断裂伸长率下降。在酸性条件下，纤维干态力学性能提高较明显，交联溶液中的H+使壳聚糖上的NH2被质子化成NH3+,COO-与NH3+结合的机会增加，有利于离子交联的进行。交联液的酸性越大，纤维结构越不稳定，断裂强度和断裂伸长率提高较少;随着p H值的增大，壳聚糖的氨基质子化程度下降，COO-与NH3+结合的机会逐渐变少，交联程度逐渐下降。当p H值达到9时，交联纤维干态断裂强度为1.21 c N/dtex和干态断裂伸长率为11.04%，与未交联纤维干态断裂强度为1.21 c N/dtex和干态断裂伸长率为11.01%大致相同。2.1.3 交联温度对壳聚糖纤维干态力学性能的影响

交联温度对壳聚糖纤维干态力学性能的影响如图3所示。随着温度的升高，纤维的干态断裂强度和干态断裂伸长率逐渐增大，当温度达到50℃时，纤维的干态断裂强度和干态断裂伸长率达到最大值1.65 c N/dtex和14.41%;随着温度的继续升高，纤维的干态断裂强度和干态断裂伸长率稍有下降。温度越高，分子活动能力增大，有利于增大壳聚糖上的氨基质子化程度，壳聚糖分子链上的NH3+增多，促进了柠檬酸和壳聚糖的离子交联;当温度超过50℃时且在酸性条件下，壳聚糖纤维降解的负作用大于交联产生的正作用，导致壳聚糖纤维降解加快[16]，所以纤维的干态断裂强度和干态断裂伸长率稍有下降。由图3可知，温度对交联壳聚糖纤维干态力学性能没有明显影响。2.1.4 交联时间对壳聚糖纤维干态力学性能的影响

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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硕士论文
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本文编号：3358034