海藻紡絲液降解機(jī)理與降解抑制基礎(chǔ)理論研究.pdf

1、海藻酸鈉(SA)作為一種天然極性高分子聚合物，以其優(yōu)越的凝膠性、生物相容性、吸濕性等特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥材料、紡織服裝以及食品工業(yè)各個領(lǐng)域。但是SA無論是在水溶液中或是在含有一定量水分的固體時，都會發(fā)生不同程度的降解，這給海藻酸鹽產(chǎn)品的生產(chǎn)以及產(chǎn)品的性能帶來了許多困難。目前國內(nèi)外對于其降解抑制及應(yīng)用方面的研究還處在初級階段。
　　本論文采用正交試驗(yàn)的方法，分析探索出了光照和微生物對SA降解性的影響。并針對這兩種因素探尋出了一些降解抑

2、制的措施，提出了相應(yīng)的降解抑制機(jī)理模型，為以后無論是在理論分析還是實(shí)踐應(yīng)用都有一定的指導(dǎo)意義。本文主要的研究工作及實(shí)驗(yàn)結(jié)論如下:
　　1.研究了光照和微生物對SA溶液的降解性的影響，結(jié)果表明光照和微生物的存在對SA溶液的降解具有協(xié)同作用。利用核磁氫譜(1H-NMR)、紅外光譜(FTIR)、凝膠滲透色譜(GPC)和數(shù)字式粘度計(SNB-1型)考察了不同波長(254、302和365nm)紫外線對SA大分子溶液特性隨著時間的變化曲線。研

3、究結(jié)果表明，SA的降解符合一級降解動力學(xué)方程，降解速率常數(shù)為:k254nm＜k302nm＜k365nm。
　　2.研究了功能化多壁碳納米管(MWCNTs)、活性炭(AC)、炭黑(CB)和氧化石墨烯(GO)等碳材料作為紫外吸光劑對SA降解抑制性的影響，并利用FTIR、GPC、掃描(SEM)和透射(TEM)對其進(jìn)行了表征。結(jié)果表明:純SA溶液的降解幅度最大，室溫放置30d，已降解到起始分子量的50％，而SA/GO溶液降解率僅為11％。

4、另外，各種碳材料的加入對SA溶液的降解抑制效果依次為GO＞CB＞AC＞MWCNTs，據(jù)此提出了相關(guān)碳材料對SA溶液的降解抑制機(jī)理模型。
　　3.研究了水分散性金屬氧化物顏料對SA的降解性能的影響。結(jié)果表明，水分散性金屬氧化物顏料不僅對SA大分子有降解抑制作用，還能賦予海藻纖維不同的顏色，同時對海藻纖維還有阻燃效果。用差示掃描量熱儀(DSC)對復(fù)合纖維的熱分解效果進(jìn)行了分析，結(jié)果表明，加顏料粒子的海藻纖維的熱分解溫度要高于純海藻纖維