研討聚乳酸纖維的化學(xué)功能和降解功能是小編為各位化學(xué)專(zhuān)業(yè)的同學(xué)預備的論文,歡迎我們閱覽!
摘要:
本文調查了聚乳酸纖維在不同化學(xué)試劑中的溶解反應,得出聚乳酸纖維具有較好的耐酸性,對堿的反抗才能較差。制造不同pH值緩沖溶液測驗聚乳酸纖維的降解功能,成果表明聚乳酸纖維在堿性溶液中容易發(fā)作降解,而在中性和酸性溶液中很難降解。
關(guān)鍵詞:聚乳酸纖維;化學(xué)功能;pH值;降解功能
1 導言
近幾十年,組成纖維開(kāi)展敏捷,在紡織纖維中占有很大的比重,除了滿(mǎn)意人類(lèi)的日子需求外,在一些高科技范疇也是重要的資料??墒墙M成纖維制品的拋棄物在天然條件下無(wú)法分化,這給環(huán)境造成了必定的壓力,因而研制可天然降解的綠色環(huán)保型纖維是紡織資料研討和開(kāi)展的方向,聚乳酸纖維便是現在綠色環(huán)保型纖維的一個(gè)重要品種[1-2]。
聚乳酸纖維又稱(chēng)玉米纖維,是從由聚乳酸或由谷物(主要是玉米)、甜菜中的天然糖類(lèi)得到的聚乳酸酯經(jīng)溶液紡絲或熔融紡絲制成的組成纖維。因而聚乳酸纖維拋棄后可在天然界中徹底分化為二氧化碳和水,對環(huán)境無(wú)污染[3-5]。
對聚乳酸纖維化學(xué)功能研討有助于人們更好地知道該新式纖維,為纖維品種辨別和含量剖析供給查驗根據。而對其降解功能的研討為聚乳酸纖維制品在天然界中挑選更好更快的降解環(huán)境供給根據,挑選正確的環(huán)境條件可使聚乳酸纖維制品快速降解,節省降解時(shí)刻和用地,更好地保護環(huán)境。
2 聚乳酸纖維化學(xué)功能研討
2.1 實(shí)驗計劃
?。?)實(shí)驗用試劑
本實(shí)驗所用的化學(xué)試劑包含:25%冰乙酸、10%甲酸、20%鹽酸、2.5%氫氧化鈉、5%氫氧化鈉。
?。?)計劃
依照1g樣品100mL溶劑的份額別離放進(jìn)盛有溶劑的燒杯中,別離拌和或煮沸lmin、5min、10min、30min、60min后靜置幾秒鐘,調查纖維溶解的狀況。
2.2 實(shí)驗成果剖析
2.2.1 耐酸性
把聚乳酸纖維放入酸性溶液中(常溫或加熱),調查現象,如表1所示。
表1 聚乳酸纖維在酸性溶液中的現象
注:Y-溶縮;N-不溶不縮。①聚乳酸纖維在25%冰乙酸溶液中加熱(溫度為87℃), 敏捷溶解,縮成一團,溶液呈通明狀,體積越來(lái)越小。但遇冷水就有紙漿狀物質(zhì)分出, 其手感似白臘。
2.2.2 耐堿性
把聚乳酸纖維放入堿性溶液中(常溫或加熱),調查現象,如表2所示。
表2 聚乳酸纖維在堿性溶液中的現象
注:Y-溶縮; N-不溶不縮。①:聚乳酸纖維在5%氫氧化鈉溶液中加熱(溫度為85℃),逐步溶解,縮成一團,周邊變軟,為通明狀,但中心硬,呈白色,溶液呈通明狀;②:聚乳酸纖維在5%氫氧化鈉溶液中加熱15min后聚乳酸纖維變?yōu)橥鞅∑瑺?,溶液中有白色懸浮物質(zhì),遇冷水沒(méi)有紙漿狀物質(zhì)分出;③:聚乳酸纖維在2.5%氫氧化鈉溶液中加熱(溫度為85℃),逐步溶解,縮成一團,成為白色狀;④:聚乳酸纖維在2.5%氫氧化鈉溶液中加熱30min后聚乳酸纖維變?yōu)橥餍鯛?,體積逐步變小,遇冷水沒(méi)有紙漿狀物質(zhì)分出。
由上述實(shí)驗現象可知,聚乳酸纖維可溶于加熱的堿和有機酸,且反應較為劇烈,溶解時(shí)都會(huì )發(fā)作溶縮現象。常溫下均不與酸堿發(fā)作反應,可見(jiàn)聚乳酸纖維常溫下結構較安穩??偟膩?lái)說(shuō),聚乳酸纖維具有較好的耐酸性,對堿的反抗才能較差。
3 聚乳酸纖維降解功能研討
3.1 實(shí)驗試劑和儀器
試劑:磷酸二氫甲、鹽酸、無(wú)水碳酸鈉、硼砂、碳酸鈉溶液、氫氧化鈉溶液和水。
儀器:電子天平、烘箱、燒杯和玻璃棒。
3.2 計劃
用實(shí)驗室的化學(xué)試劑制造pH值不同的緩沖液,緩沖液制造計劃如下:
?。?)磷酸鹽緩沖液(pH值為3.7) 取磷酸二氫甲50g,加水400mL,加鹽酸調理pH值至3.7,搖勻,即得。
?。?)硼砂-碳酸鈉緩沖液(pH值為10.8~11.2) 取無(wú)水碳酸鈉5.3g,加水使溶解成1000mL;另取硼砂1.91g,加水使溶解成100mL。臨用前取碳酸鈉溶液973mL 與硼砂溶液27mL,混勻,即得。
?。?)磷酸鹽緩沖液(pH值為7.4) 取磷酸二氫鉀1.36g, 加0.1mol/L氫氧化鈉溶液79mL,用水稀釋至200mL,即得。
用電子天平稱(chēng)3份聚乳酸纖維,放入烘箱里烘兩個(gè)小時(shí),再稱(chēng)重,記下數值。將定量聚乳酸纖維投入pH值別離為3.7、10.9和7.4的緩沖溶液中,用玻璃棒拌和直至悉數潮濕,恒溫37℃進(jìn)行降解。靜置24小時(shí)后取出用水清洗潔凈后把水擠干,放進(jìn)溫度設定為50℃的烘箱直至徹底烘干,再用電子天平稱(chēng)重,記下數值。隨后每隔20小時(shí)重復上述操作,再記載8組數據,最終剖析其降解狀況。聚合物的分量改變經(jīng)過(guò)殘留分量百分比衡量,將降解前后所測定的聚合物分量別離記為W0和Wn(n指降解時(shí)刻),則殘留分量百分比(%)=100Wn/W0。
3.3 成果剖析
實(shí)驗成果如表3所示。
由表3可以精確的看出,聚乳酸纖維在中性環(huán)境中肯定沒(méi)降解,在酸性溶液中改變也不大,只是在144小時(shí)往后才有略微降解。而聚乳酸纖維在堿性環(huán)境中卻有很大的改變。聚乳酸纖維在堿性溶液中的殘留分量逐步減小,在前24個(gè)小時(shí)沒(méi)什么改變,之后跟著(zhù)時(shí)刻的推移纖維分量緩慢削減,在120小時(shí)后改變速度變快,由92.6%下降至49.45%。由此可以得出聚乳酸纖維在堿性溶液中發(fā)作降解,而在中性和酸性溶液中很難降解。
4 定論
經(jīng)過(guò)調查實(shí)驗現象和核算剖析了解了聚乳酸纖維的化學(xué)功能和降解功能,由化學(xué)實(shí)驗可以知道,聚乳酸纖維有較好的耐酸性,而對堿的反抗才能較差。由降解性實(shí)驗可以精確的看出,聚乳酸纖維在堿性條件下會(huì )發(fā)作降解且降解速度較快,在中性和酸性條件下根本不發(fā)作降解,用緩沖液對聚乳酸纖維進(jìn)行降解性研討是可行的。因而在處理聚乳酸纖維制品時(shí),應挑選堿性環(huán)境,可使聚乳酸纖維快速有效地降解。
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