[0033] 下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0034] 为了更清楚的说明本发明提供的方法通过以下实施例进行详细说明,在以下实施例中制作的具有半溶解性植物纤维的各指标测试方法如下:
[0035] 力学性能:用HVI仪测试各实施例所得具有半溶解性植物纤维与对比例所得产品的断裂强度。
[0036] 吸水性:测量各实施例所得具有半溶解性植物纤维与对比例所得产品的回潮率。
[0037] 实施例1
[0038] 一种具有半溶解性的植物纤维,主要包括以下重量份数的原料组分:55份棉纤维,5份预处理纳米羟基磷灰石,15份N‑异丙基丙烯酰胺,12份羧甲基壳聚糖,2份引发剂和1份促进剂。
[0039] 一种具有半溶解性的植物纤维的制备方法,所述具有半溶解性的植物纤维的制备方法主要包括以下制备步骤:
[0040] (1)将预处理纳米羟基磷灰石与水按质量比1:60混合于烧杯中,将烧杯于频率为50kHz的条件下超声分散15min后,向烧杯中加入预处理纳米羟基磷灰石质量3倍的N‑异丙基丙烯酰胺,于转速为500r/min的条件下搅拌混合20min后,得处理液;
[0041] (2)将棉纤维与步骤(1)所得处理液按质量比1:3混合处理,得预处理棉纤维坯料,将预处理棉纤维坯料进行辐射处理,得预处理棉纤维;
[0042] (3)将步骤(2)所得预处理棉纤维与浓度为离子液体按质量比1:45混合,搅拌溶解5min后,得改性棉纤维混合液;
[0043] (4)将步骤(3)所得改性棉纤维混合液与水按质量比1:4.5混合于三口烧瓶中,并向三口烧瓶中加入步骤(3)所得改性棉纤维混合液质量0.15倍的羧甲基壳聚糖,搅拌混合20min后,再向三口烧瓶中加入步骤(3)所得改性棉纤维混合液质量0.003倍的过硫酸铵和步骤(3)所得改性棉纤维质量0.002倍的四甲基乙二胺,向三口烧瓶中以50mL/min的速率通入氮气,于温度为28℃的条件下恒温反应24h后,过滤,得坯料,将坯料用去离子水洗涤3次后,并于温度为80℃的条件下干燥3h,得具有半溶解性的植物纤维。
[0044] 作为优化,步骤(1)所述预处理纳纳米羟基磷灰石的制备方法为将纳米羟基磷灰石与硅烷偶联剂KH‑570按质量比1:3混合,并加入纳米羟基磷灰石质量11倍的无水乙醇,搅拌反应后,过滤,得预处理纳米羟基磷灰石。
[0045] 作为优化,步骤(2)所述混合处理的方式为二浸二轧,轧余率为40%,所述辐射处理的方式为于γ源中进行空气辐射,辐射剂量为32kGy。
[0046] 作为优化,步骤(3)所述离子液体为将1‑丁基‑3‑甲基咪唑加热熔化,将熔化后的1‑丁基‑3‑甲基咪唑与水按质量比98:1混合,得离子液体。
[0047] 实施例2
[0048] 一种具有半溶解性的植物纤维,主要包括以下重量份数的原料组分:55份棉纤维,15份N‑异丙基丙烯酰胺,12份羧甲基壳聚糖,2份引发剂和1份促进剂。
[0049] 一种具有半溶解性的植物纤维的制备方法,所述具有半溶解性的植物纤维的制备方法主要包括以下制备步骤:
[0050] (1)将N‑异丙基丙烯酰胺与水按质量比1:20混合,于转速为500r/min的条件下搅拌混合20min后,得处理液;
[0051] (2)将棉纤维与步骤(1)所得处理液按质量比1:3混合处理,得预处理棉纤维坯料,将预处理棉纤维坯料进行辐射处理,得预处理棉纤维;
[0052] (3)将步骤(2)所得预处理棉纤维与浓度为离子液体按质量比1:45混合,搅拌溶解5min后,得改性棉纤维混合液;
[0053] (4)将步骤(3)所得改性棉纤维混合液与水按质量比1:4.5混合于三口烧瓶中,并向三口烧瓶中加入步骤(3)所得改性棉纤维混合液质量0.15倍的羧甲基壳聚糖,搅拌混合20min后,再向三口烧瓶中加入步骤(3)所得改性棉纤维混合液质量0.003倍的过硫酸铵和步骤(3)所得改性棉纤维质量0.002倍的四甲基乙二胺,向三口烧瓶中以50mL/min的速率通入氮气,于温度为28℃的条件下恒温反应24h后,过滤,得坯料,将坯料用去离子水洗涤3次后,并于温度为80℃的条件下干燥3h,得具有半溶解性的植物纤维。
[0054] 作为优化,步骤(2)所述混合处理的方式为二浸二轧,轧余率为40%,所述辐射处理的方式为于γ源中进行空气辐射,辐射剂量为32kGy。
[0055] 作为优化,步骤(3)所述离子液体为将1‑丁基‑3‑甲基咪唑加热熔化,将熔化后的1‑丁基‑3‑甲基咪唑与水按质量比98:1混合,得离子液体。
[0056] 实施例3
[0057] 一种具有半溶解性的植物纤维,主要包括以下重量份数的原料组分:55份棉纤维,5份预处理纳米羟基磷灰石,15份N‑异丙基丙烯酰胺,2份引发剂和1份促进剂。
[0058] 一种具有半溶解性的植物纤维的制备方法,所述具有半溶解性的植物纤维的制备方法主要包括以下制备步骤:
[0059] (1)将预处理纳米羟基磷灰石与水按质量比1:60混合于烧杯中,将烧杯于频率为50kHz的条件下超声分散15min后,向烧杯中加入预处理纳米羟基磷灰石质量3倍的N‑异丙基丙烯酰胺,于转速为500r/min的条件下搅拌混合20min后,得处理液;
[0060] (2)将棉纤维与步骤(1)所得处理液按质量比1:3混合处理,得预处理棉纤维坯料,将预处理棉纤维坯料进行辐射处理,得预改性棉纤维;
[0061] (3)将步骤(2)所得预改性棉纤维与浓度为离子液体按质量比1:45混合,搅拌溶解5min后,得改性棉纤维混合液;
[0062] (4)将步骤(3)所得改性棉纤维混合液与水按质量比1:4.5混合于三口烧瓶中,并向三口烧瓶中加入步骤(3)所得改性棉纤维混合液质量0.003倍的过硫酸铵和步骤(3)所得改性棉纤维质量0.002倍的四甲基乙二胺,向三口烧瓶中以50mL/min的速率通入氮气,于温度为28℃的条件下恒温反应24h后,过滤,得坯料,将坯料用去离子水洗涤3次后,并于温度为80℃的条件下干燥3h,得具有半溶解性的植物纤维。
[0063] 作为优化,步骤(1)所述预处理纳纳米羟基磷灰石的制备方法为将纳米羟基磷灰石与硅烷偶联剂KH‑570按质量比1:3混合,并加入纳米羟基磷灰石质量11倍的无水乙醇,搅拌反应后,过滤,得预处理纳米羟基磷灰石。
[0064] 作为优化,步骤(2)所述混合处理的方式为二浸二轧,轧余率为40%,所述辐射处理的方式为于γ源中进行空气辐射,辐射剂量为32kGy。
[0065] 作为优化,步骤(3)所述离子液体为将1‑丁基‑3‑甲基咪唑加热熔化,将熔化后的1‑丁基‑3‑甲基咪唑与水按质量比98:1混合,得离子液体。
[0066] 对比例
[0067] 一种具有半溶解性的植物纤维,主要包括以下重量份数的原料组分:55份棉纤维,15份N‑异丙基丙烯酰胺,2份引发剂和1份促进剂。
[0068] 一种具有半溶解性的植物纤维的制备方法,所述具有半溶解性的植物纤维的制备方法主要包括以下制备步骤:
[0069] (1)将N‑异丙基丙烯酰胺与水按质量比1:20混合,于转速为500r/min的条件下搅拌混合20min后,得处理液;
[0070] (2)将棉纤维与步骤(1)所得处理液按质量比1:3混合处理,得预处理棉纤维坯料,将预处理棉纤维坯料进行辐射处理,得预改性棉纤维;
[0071] (3)将步骤(2)所得预改性棉纤维与浓度为离子液体按质量比1:45混合,搅拌溶解5min后,得改性棉纤维混合液;
[0072] (4)将步骤(3)所得改性棉纤维混合液与水按质量比1:4.5混合于三口烧瓶中,并向三口烧瓶中加入步骤(3)所得改性棉纤维混合液质量0.003倍的过硫酸铵和步骤(3)所得改性棉纤维质量0.002倍的四甲基乙二胺,向三口烧瓶中以50mL/min的速率通入氮气,于温度为28℃的条件下恒温反应24h后,过滤,得坯料,将坯料用去离子水洗涤3次后,并于温度为80℃的条件下干燥3h,得具有半溶解性的植物纤维。
[0073] 作为优化,步骤(1)所述预处理纳纳米羟基磷灰石的制备方法为将纳米羟基磷灰石与硅烷偶联剂KH‑570按质量比1:3混合,并加入纳米羟基磷灰石质量11倍的无水乙醇,搅拌反应后,过滤,得预处理纳米羟基磷灰石。
[0074] 作为优化,步骤(2)所述混合处理的方式为二浸二轧,轧余率为40%,所述辐射处理的方式为于γ源中进行空气辐射,辐射剂量为32kGy。
[0075] 作为优化,步骤(3)所述离子液体为将1‑丁基‑3‑甲基咪唑加热熔化,将熔化后的1‑丁基‑3‑甲基咪唑与水按质量比98:1混合,得离子液体。
[0076] 效果例
[0077] 下表1给出了采用本发明实施例1至3与对比例所制备的具有半溶解性的植物纤维的性能分析结果
[0078] 表1
[0079]
[0080]
[0081] 从表1中实施例1与对比例的实验数据比较可发现,当在制备具有半溶解性的植物纤维时加入预处理纳米羟基磷灰石和羧甲基葡聚糖时可有效提高产品的强度,并使产品具有良好的吸水性;从实施例1与实施例2的实验数据比较可发现,当在制备有半溶解性的植物纤维时不加入预处理纳米羟基磷灰石时,无法在植物纤维表面形成三维网络,且没有无机物的存在,N‑异丙基丙烯酰胺形成的交联网络力学性能较差;从实施例1与实施例3的实验数据比较可发现,当在制备具有半溶解性的植物纤维时不加入羧甲基壳聚糖时,植物纤维表面无法形成有效的三维网络,且在离子液体溶解过程时,纤维溶解度会增大,从而影响产品的性能。
[0082] 需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0083] 最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。