三乙酸纤维素的合成与应用研究

2025/10/30 11:28:03 作者:南星

纤维素是地球上最丰富的可再生资源,具有良好的生物降解性和环境协调性,其材料制品具有其它合成高分子材料不具有的优越性,因此,纤维素及其衍生物的改性越来越受到人们的欢迎与重视。其中,三乙酸纤维素是一种高附加值的纤维素衍生品,具有对光稳定、不易燃烧、易加工成型、光泽好、强度高、韧性好、熔融流动性好等优点,广泛应用于香烟滤嘴、医药、油漆、塑料、膜材料、纺织品、胶卷、羊皮纸、滤纸、血液过滤等方面。

三乙酸纤维素

合成方法

在三口烧瓶中加入棉浆泊10.3g和乙酸50g,于70℃活化30min后,加入乙酸酐20.4g、浓硫酸0.24g和抗氧化剂0.006g,在氦气保护下于120℃下反应2.0h后,冷却并过滤除杂,母液减压蒸馏回收乙酸及过量的乙酸酐,釜残加入20mL水使其分散均匀后,依次经中和、过滤、洗涤和烘干,得到产物三乙酸纤维素,计算其收率[1]。

应用研究

1、解利昕等人以三乙酸纤维素(CTA)为膜材料,1,4-二氧六环、丙酮为溶剂,甲醇、乳酸为添加剂,采用相转换法制备了三乙酸纤维素正渗透膜。研究了不同1,4-二氧六环/丙酮配比、添加剂乳酸含量、挥发时间、膜厚度、热处理温度条件下正渗透膜性能的变化规律。研究表明,当采用纯水为原料液,0.56mol/L CaCl2为汲取液时,优化制备的三乙酸纤维素正渗透膜的水通量达到14.10L/(m2·h),溶质反扩散量为0.031mol/(m2·h);采用0.1mol/L NaCl为原料液,4mol/L葡萄糖为汲取液时,优化制备的三乙酸纤维素正渗透膜的水通量保持在5L/(m2·h)以上,对NaCl的截留率大于99%。三乙酸纤维素正渗透膜相比于HTI膜,具有较高的亲水性、水通量、截留率,稳定性更好[2]。

2、金属气凝胶因其拥有金属和气凝胶的多重特殊性质而受到广泛关注。肖雨薇介绍了一种以三乙酸纤维素凝胶作为可溶性模板来制备金气凝胶的方法,利用密度为10mg/cm3的三乙酸纤维素(Cellulose Triacetate,CTA)凝胶作为模板。采用溶胶凝胶化学还原法获得CTA/Au复合物凝胶。去除三乙酸纤维素模板后获得Au气凝胶。探索了不同模板密度、不同还原剂、不同还原剂浓度和不同去模方式等对Au气凝胶比表面积、形貌结构、纯度和密度的影响[3]。

三乙酸纤维素气凝胶实物图

参考文献

[1] 葛衡玮,刘仕伟,李露,等. 三醋酸纤维素的合成[J]. 青岛科技大学学报(自然科学版),2013,34(4):374-376. DOI:10.3969/j.issn.1672-6987.2013.04.010.

[2] 解利昕,辛婧,解奥. 三乙酸纤维素正渗透膜的制备与性能[J]. 化工进展,2014(10):2700-2706. DOI:10.3969/j.issn.1000-6613.2014.10.029.

[3] 肖雨薇. 以三乙酸纤维素气凝胶为模板制备金气凝胶的系列探索及应用研究[D]. 四川:西南科技大学,2021.

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