文档介绍：纤维素溶解陈迎鑫一、纤维素简介二、纤维素的溶解方法三、ZnO在纤维素溶解于NaOH/Urea水溶液体系中的作用纤维素(cellulose)是由葡萄糖分子通过β-1,4-糖苷键连接而形成的葡聚糖。通常含数千个葡萄糖单位,是植物细胞壁的主要成分。不溶于水及一般有机溶剂。纤维素是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖,占植物界碳含量的50%以上。棉花的纤维素含量接近100%,为天然的最纯纤维素来源。一般木材中,纤维素占40~50%,还有10~30%的半纤维素和20~30%的木质素。纤维素的性质 1、溶解性常温下,纤维素既不溶于水,又不溶于一般的有机溶剂,如酒精、***、***、苯等。它也不溶于稀碱溶液中。因此,在常温下,它是比较稳定的,这是因为纤维素分子之间存在氢键作用。 2、纤维素水解在一定条件下,纤维素与水发生反应。反应时氧桥断裂,同时水分子加入,纤维素由长链分子变成短链分子,直至氧桥全部断裂,变成葡萄糖。3、纤维素氧化纤维素与氧化剂发生化学反应,生成一系列与原来纤维素结构不同的物质,这样的反应过程,称为纤维素氧化纤维素不溶于水和乙醇、***等有机溶剂,能溶于铜氨Cu(NH3)4(OH)2溶液和铜乙二***[NH2CH2CH2NH2]Cu(OH)2溶液等。水可使纤维素发生有限溶胀,某些酸、碱和盐的水溶液可渗入纤维结晶区,产生无限溶胀,使纤维素溶解。纤维素加热到约150℃时不发生显著变化,超过这温度会由于脱水而逐渐焦化。纤维素与较浓的无机酸起水解作用生成葡萄糖等,与较浓的苛性碱溶液作用生成碱纤维素,与强氧化剂作用生成氧化纤维素。,会对环境造成较严重的污染,而且黏胶的生产工艺经过化学变化,纤维中含有有害物质,用这种方法生产再生纤维素在发达国家已经被淘汰。(氢氧化铜的氨水溶液)溶液铜氨溶剂的缺点是不稳定,对氧和空气非常敏感。溶解过程中倘若有氧的存在,会使纤维素发生剧烈的氧化降解,损害产品的质量。***氧化合物系列以N-***吗啉-N-氧化物(NMMO)为例NMMO极易被氧化,甚至会发生爆炸,在储存和生产中存在一定的危险性。另外,NMMO价格昂贵,%以上方具有经济价值,所得到的纤维价格居高不下。∕Urea水溶液对纤维素的溶解只能在低温下进行,因为温度越低,碱液对纤维素的溶胀作用越大,不但在结晶区之间,而且在结晶区内部也发生溶胀。纤维素和氢氧化钠进行反应,生成物[C6H7O2(OH)3·NaOH]N[C6H7O2(OH)2ONa]N+H2O[C6H7O2(OH)3·NaOH]N和[C6H7O2(OH)2ONa]N之间可以互相转化。温度越低,纤维素钠[C6H7O2(OH)2ONa]N越易电离,所以纤维素在低温下容易溶解。此外,碱液还可以破坏纤维素分子间氢键,尿素在碱液中可以破坏分子内氢键,所以尿素的加入有利于促进纤维素的溶解。3、氧化锌在纤维素溶解于NaOH/(0-%)不同质量分数的ZnO溶解于7%NaOH/12%urea/81%水体系里。把188g溶剂冷却至-13℃。然后加入一定量的纤维素搅拌2分钟,溶解完全以后,在高速离心机下(转速8000rpm)高速旋转5-10分钟,制得透明均一的纤维素溶液。用水和***清洗不溶解部分的纤维素,在温度为60℃真空烘箱里放置24h。即可得纤维素溶解度。w0为起始纤维素的质量,W1为残留纤维素的质量。