纤维素海绵的制备研究进展
利用植物纤维制备可降解海绵的研究
木材加工 Tim ber Processin g二 一 年第十期 林业实用技术利用植物纤维制备可降解海绵的研究李学雷 陈均志 邢 宗 彭 蕾(陕西科技大学教育部轻化工助剂重点实验室 西安 710021)[摘要] 研究了利用纤维素原料制作纤维素海绵的方法。
用一定浓度的氢氧化钠溶液浸泡木浆板,晾干后,用水浸泡一段时间,然后溶于NaO H/硫脲溶液中。
在纤维素溶液中加入一定量的成孔剂成型,经过老化,再生等一系列工序后,即可制得纤维素海绵。
讨论了纤维素浓度和成孔剂用量对纤维素海绵物理性能的影响,并用光学显微镜对产物结构进行观察。
实验结果表明:NaO H 溶液的质量浓度为10%~15%,成孔剂用量为26g/50g 纤维素溶液,纤维素质量浓度为5%~5 5%,老化时间为2d 时,此时产品的综合性能较高。
[关键词] 纤维素海绵 碱纤维素 纤维素溶剂 成孔剂人造海绵作为一种日常生活用品,已经存在了几十年的历史。
现在市场上销售的海绵类用品,主要是由聚氨酯和聚苯乙烯制备而成,不但其生产过程会污染环境,而且废弃后的海绵很难降解。
人造海绵的原料主要来源于石油,随着石油资源的不断减少,原料来源也将是一个严重的问题。
进入二十一世纪后,人们对环保有了进一步的认识,势必要有一种新的环保型海绵将其替代。
纤维素在自然界中是比较普遍的一种资源,不但来源广泛,而且能通过植物的光合作用不断 再生 ,每年的产量高达1000t [1]。
最重要的一点是纤维素在自然条件下很容易降解,不存在环境污染的问题。
利用纤维素制备海绵,最重要的就是纤维素溶剂,纤维素溶剂分为衍生化溶剂和非衍生化溶剂,也可以分为水相溶剂和非水相溶剂[2]。
目前已用于工业的主要有N aO H/CS2体系和N M M O /水溶剂体系,另外还有一部分溶剂也具有发展前景,如离子液体,N aOH/尿素或硫脲/水体系。
利用NaOH/硫脲溶液作为纤维素溶剂[3],不仅溶解能力较强,而且纤维素在溶液中也不会降解。
纤维素氨基甲酸酯法制备纤维素海绵
纤维素氨基甲酸酯法制备纤维素海绵哈丽丹·买买提;布佐热·克比尔【摘要】海绵因具有蓬松度好、质地柔软、吸水性好等优点而得以广泛应用.但目前市面上的聚氨酯海绵,不仅原料紧缺,制备过程有污染物产生,而且废弃后难降解,会产生二次污染.为开发可自然降解的纤维素海绵无污染制备工艺,研究了采用纤维素氨基甲酸酯法制备纤维素海绵的工艺.结果表明:由纤维素氨基甲酸酯的氢氧化钠溶液捏合而成的海绵混合体经蒸煮,纤维素再生,成孔剂溶于水中而留下空隙,所得纤维素海绵孔径均一,表面光滑平整,具有较好的柔韧性和黏弹性,完全具有普通聚氨酯海绵的基本特征.%Because of good fleeciness, soft and excellent absorbency, sponge is widely used. But the polyurethane foam sponge in the market not only has the disadvantage of raw material shortage and pollution in its preparation, but also pollutes the environment after the product is abandoned. With the aim of developing the preparation technology of cellulose sponge that can be naturally degraded, the process of preparing cellulose sponge from cellulose carbamate was studied. Sodium hydroxide solution of cellulose carbamate and pore-forming agent were kneaded into a sponge mixture and was cooked to regenerate cellulose. Pore-forming agent was dissolved in water, leaving voids behind and cellulose sponge with uniform pore size was obtained. The cellulose sponge had smooth surface, good flexibility and elasticity, with the basic features of polyurethane foam.【期刊名称】《化工学报》【年(卷),期】2012(063)005【总页数】6页(P1637-1642)【关键词】纤维素;纤维素氨基甲酸酯;海绵【作者】哈丽丹·买买提;布佐热·克比尔【作者单位】新疆大学化学化工学院,新疆乌鲁木齐830046;新疆大学化学化工学院,新疆乌鲁木齐830046【正文语种】中文【中图分类】TQ352海绵因具有蓬松度好、质地柔软、吸水性好等优点而得以广泛应用。
NMMO溶剂法纤维素海绵的制备及性能研究——成孔剂用量的影响
１ ． ２ 纤维 素海 绵 的制备 将质 量分 数 ５ ０ ％的 Ｎ ＭＭＯ水溶 液 （ 加 １ ％ 的没 食子 酸正 丙酯 ） 减压 蒸馏 至 ８ ７ ％， 形成 Ⅳ一 甲基 吗啉－ Ｊ ７ 、 ｒ ． 氧化 物 一 水 合 物 （ Ｎ ＭＭＯ ・Ｈ ： Ｏ） 。向 Ｎ ＭＭＯ ・
剂 法制 备生 产过 程绿 色无 污染 的纤 维 素海 绵有 良好
的可 行性 ， 但 目前 相 关 研究 相 对 较 少 。现有 的纤 维 素海 绵 多采 用物 理成 孔法 成 孔 ， 该 法过 程 比较 简单 ，
Ｈ Ｏ溶 液 中加人 一定 量 的经 预 处 理 的棉 浆 粕 ， 在９ ０
第２ ９卷 第 ２期 ２ ０ １ ４年 ６月
合
成
技
术
及
应
用
Ｖｏ １ ． ２９ Ｎｏ． ２
ＳＹＮＴＨ ＥＴＩ Ｃ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＡＮＤ ＡＰＰＬＩ ＣＡＴＩ ＯＮ
Ｊ ｕ ｎ ．２ ０１ ４
Ｎ ＭＭＯ溶 剂 法 纤 维 素 海 绵 的 制备 及 性 能研 究
— —
成孔 剂 用 量 的影 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
所得 海 绵 的密度 及结 构均 可 以 由成 孔 剂 的形态 及添
加 量来 控制 ， 具 有可 调控 性 。
因此 ， 笔 者 以可 溶 性 无 机盐 一无 水 硫 酸钠 为成 孔剂 ， 采用 Ｎ ＭＭＯ 溶剂 法 制 备 纤 维 素 海 绵 ， 研 究 探 索 了成孔 剂 用量 对纤 维素 海 绵形态 结 构 、 孔 隙率 、 吸 水及 保 湿性 能和 拉 伸强度 的影 响 。
来 引起广 泛 关注 的 一 种 纤 维 素 的新 型环 保 溶 剂 ， 具 有无 毒 、 溶解 效果 好 、 可 循 环使 用 的优 点 ， 近年 来 已 应用 于工 业 化生 产 Ｌ ｙ ｏ ｃ ｅ ｌ ｌ 纤维 。采 用 Ｎ ＭＭＯ溶
《纤维素基快速止血海绵的制备与性能研究》范文
《纤维素基快速止血海绵的制备与性能研究》篇一一、引言在医疗领域，快速有效的止血技术对于救治伤员、减少失血和挽救生命具有重要意义。
近年来，随着生物医用材料的发展，基于天然聚合物的止血材料备受关注。
其中，纤维素作为一种可再生的天然高分子材料，因其良好的生物相容性和生物可降解性而备受瞩目。
本研究以纤维素基为原料，通过特定工艺制备了快速止血海绵，并对其性能进行了系统研究。
二、材料与方法1. 材料准备本研究所用材料主要包括纤维素基材料、交联剂、抗菌剂等。
所有材料均经过严格筛选和纯化处理，以确保其质量和纯度。
2. 制备方法（1）将纤维素基材料进行预处理，包括清洗、干燥和粉碎等步骤；（2）将预处理后的纤维素基材料与交联剂、抗菌剂等混合，进行搅拌和均匀化处理；（3）将混合物倒入模具中，进行发泡和固化处理，得到纤维素基快速止血海绵。
3. 性能测试（1）对制备得到的止血海绵进行形态观察和结构分析；（2）通过体外血液吸附实验和凝血时间测试，评估其止血性能；（3）进行抗菌性能测试和生物相容性测试。
三、结果与讨论1. 形态与结构制备得到的纤维素基快速止血海绵具有多孔结构，孔隙分布均匀，有利于血液的渗透和吸附。
通过扫描电子显微镜观察，发现海绵表面和内部结构一致，无明显缺陷。
2. 止血性能（1）体外血液吸附实验：将止血海绵与模拟血液混合，观察血液的吸附情况。
结果显示，止血海绵能够在短时间内吸附大量血液，表现出良好的血液吸附能力。
（2）凝血时间测试：将止血海绵应用于动物模型中，观察其凝血时间。
结果显示，使用止血海绵后，凝血时间明显缩短，表明其具有良好的止血效果。
3. 抗菌性能与生物相容性（1）抗菌性能测试：通过对比实验发现，添加抗菌剂的止血海绵对常见细菌具有较好的抑制作用，可有效降低感染风险。
（2）生物相容性测试：通过细胞毒性实验和动物体内实验评价止血海绵的生物相容性。
结果显示，止血海绵具有良好的生物相容性，无明显的细胞毒性反应和免疫排斥反应。
NMMO溶剂法纤维素海绵的制备的开题报告
NMMO溶剂法纤维素海绵的制备的开题报告一、研究背景纤维素作为一种常见的生物质资源，在轻工业、化工、农业等领域都有着广泛的应用。
但是，纤维素的高度结晶性和强的亲水性导致了它的加工难度和应用范围限制较大。
因此，通过制备纤维素海绵进行改性，使其具有良好的吸附、分离、催化等性能具有广阔的应用前景。
NMMO溶剂法是一种普遍应用于生物质解析的重要方法，具有卓越的性能。
通过这个方法可以将纤维素直接溶解，并通过调节溶液的温度和pH值控制纤维素的结构和性能，制备出具有更广阔应用前景的海绵材料。
二、研究目的本文通过NMMO溶剂法制备纤维素海绵，研究纤维素溶解机制和制备参数对海绵性能的影响，探究最佳制备条件，并对其吸附性能、结构特征和生物降解性能等进行深入分析，为纤维素海绵的进一步应用提供科学依据。
三、研究内容1. 纤维素NMMO溶解机制研究2. 海绵制备条件的优化3. 海绵性能测试及分析四、研究方法1. 纤维素的制备：选取玉米秸秆、稻壳等常见生物质资源，并采用酸碱处理等方法提高纤维素的纯度。
2. 溶解液的制备：选用NMMO/H2O为溶剂，通过调节溶液的pH值、温度等实验条件，探究影响溶剂性能的因素。
3. 海绵的制备：将制备的纤维素和NMMO混合溶液浸泡于模具中，调节不同的温度、时间以及浓度等参数，控制海绵的孔隙结构和尺寸。
4. 海绵性能检测：对制备的纤维素海绵进行吸水率、压缩强度、吸附测试、生物降解性能等方面的测试。
五、预期结果1. 实现纤维素的高效溶解。
2. 控制海绵孔隙结构和尺寸的优化，达到制备高效、可控的海绵产品。
3. 详细研究纤维素海绵的吸附性能、结构特征和生物降解性能，为其更广阔的应用提供基础数据。
六、研究意义本研究可为生物质资源开发利用提供新的途径，具有很大的经济与社会效益。
此外，纤维素海绵具有较宽的应用前景，可用于吸附污染物、生物医学材料等方面，因此其制备方法的研究和优化具有重要的实际意义。
离子液体法纤维素海绵的制备——成孔剂种类的影响
迄今 为止 ， 有 关采 用离 子液 体这 类绿 色溶 剂溶 解 纤维 素并 制备 纤维 素海 绵 的研 究报 道很
少 Ｊ 。尤其是有关成孔剂种类对离子液体法纤维素海绵结构与性能影响的研究更是尚未见
有报 道 。为此 ，本 文采 用离 子液 体 １ 一 丁基 一 ３ 一 甲基咪 唑氯 盐 （ 『 Ｂ ＭＩ Ｍ］ Ｃ １ ）为 溶剂 、棉浆 粕 为
ｌ － ３ 纤维 素 海绵 结构 与性 能 的测 试 １ ＿ ３ ． １ 形 态结 构 的观察
采用 Ｊ Ｓ Ｍ一 ５ ６ ０ ０ Ｌ Ｖ 型扫 描 电子 显微镜 （ 日本 电子 株 式会 社 ） 观 察 纤维 素海 绵 的孔 隙结 构 。
原料、脱脂棉为增强纤维素，分别 以氯化钠 、 无水碳酸钠和无水硫酸钠为成孔剂来制备纤维
素海 绵 ，探讨 成孔 剂种类 对 离子 液 体法 纤维 素海 绵结 构与 性 能的影 响 ，以期 为今 后制备 生产 纤维 素海 绵提 供依 据 。
收稿 日期：２ ０ １ ２ ． １ １ ． Ｏ ２ 作者简介：杨海茹 （ １ ９ ８ ７ ～） ，女 ，汉族 ，山东德州人 ，硕 士研 究生；从 事纤维素海绵 的研 究。
通讯作 者：张慧慧 ，副研究员；主要从事纤维素材料及其改性的研究 。ｈ ｈ ｚ ｈ ａ ｎ ｇ ＠ｄ ｈ ｕ ． ｅ ｄ ｕ ． ｃ ｎ
５ ２
纤 维 素 科 学 与 技 术
第２ ｌ 卷
１ 实验
１ ． １ 原 料
纤维 素浆 粕 ： 国产 棉 浆粕 ，聚 合度 （ ＤＰ ）＝４ ８ ８ ， 一 纤 维素质 量 分数 为 ９ ８ ％。 增强 纤维 素 ：脱脂 棉 ，上 海宏 隆 医疗 用 品设备 有 限公 司产 品。
NMMO溶剂法纤维素海绵的制备及性能研究——成孔剂用量的影响
NMMO溶剂法纤维素海绵的制备及性能研究——成孔剂用
量的影响
NMMO溶剂法是一种纤维素溶液法制备海绵的方法，该方法通过使用N-甲基吗啉-N-氧化物（NMMO）作为溶剂来制备纤维素海绵。
在实际制备过程中，成孔剂的添加量是影响海绵性能的重要因素之一、因此，本文将重点研究成孔剂用量对NMMO溶剂法纤维素海绵性能的影响，并探讨最佳成孔剂用量。
1.实验方法
首先，按照文献和实验结果确定合适的纤维素浓度和NMMO浓度。
然后，采用NMMO溶剂法制备纤维素海绵，同时分别采用不同的成孔剂用量（如氨水、碳酸氢钠等），比较不同用量下海绵的孔隙结构、力学性能和吸水性能。
2.实验结果
通过对海绵孔隙结构的观察，发现成孔剂用量对孔隙大小和分布有显著影响。
过少的成孔剂会导致孔隙较小，不利于增加海绵的吸水性能；过多的成孔剂则会导致孔隙过大，影响海绵的力学性能。
在力学性能方面，适量的成孔剂可以提高海绵的拉伸强度和模量；在吸水性能方面，适量的成孔剂可以增加海绵的吸水速度和吸水量。
3.实验分析
根据实验结果，可以得出以下结论：成孔剂用量对NMMO溶剂法纤维素海绵的性能有显著影响，适量的成孔剂有利于提高海绵的力学性能和吸水性能。
因此，在实际制备过程中，应根据具体需求和成本考虑选择最佳的成孔剂用量。
4.展望
未来可以进一步研究成孔剂种类和用量对纤维素海绵性能的影响，探
索更多成孔剂的选择方法和应用范围。
同时，可以考虑结合其他制备方法，如冻干法、模板法等，来进一步改善海绵的性能和应用性能。
最终实现纤
维素海绵在医药、环保、能源等领域的广泛应用。
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纤维素是自然界中分布最为广泛的一种可再生天然资源， 年产量可达 １０００多亿吨。其在自然条件下，最后可分解为二氧 化碳和水，对环境 友 好。 随 着 石 油、天 然 气 等 不 可 再 生 资 源 的 日益耗竭和各国对环境污染问题的日益重视，纤维素材料的开 发和应用已成为国内外学者的研究热点，其中纤维素海绵的制 备成为纤维素研究领域的重要方向之一。由于纤维素的熔点 高于其分解问题，很 难 对 其 进 行 熔 融 加 工 处 理，因 此 溶 解 再 生 是制备纤维素海绵最为常见的方法。本文主要从制备工艺的 角度综述了近年来纤维素海绵的制备研究进展，希望有助于纤 维素材料制备技术的研究和发展。
Ｙｅ等［３］以棉绒浆粕为纤维素原料，溶解于 ＮａＯＨ／尿素溶 液中，再加入交联 剂 环 氧 氯 丙 烷 后，通 过 水 热 法 形 成 纤 维 素 水 凝胶，经硝酸银水溶液分散后，冷冻干燥可得纤维素 ／纳米银复 合海绵。所制备得的海绵拥有良好的力学性能、生物相容性和 抑菌能力，表现出了明显优于纱布的伤口愈合效果。
１ 制备工艺 １．１ 强碱溶解法
碱液中碱金属离子的水合离子半径很小，较容易进入纤维 素，打开氢键，破坏相互之间存在的作用力，使得纤维素溶于碱 液。
吴志红等［１］以 ＮａＯＨ／尿素水溶液为溶剂体系，微晶纤维素 为原料，无水硫酸钠为成孔剂、精梳棉为增强纤维，通过冷冻溶 解微晶纤维素成功制备了具有高吸水性能的纤维素海绵，并分 析了微晶纤维素 浓 度、增 强 纤 维 浓 度、成 孔 剂 浓 度 以 及 成 孔 剂 颗粒大小对纤维 素 海 绵 形 态 结 构、密 度、拉 伸 强 度 及 吸 水 率 的 影响。微晶纤维素 质 量 浓 度、增 强 纤 维 质 量 浓 度、成 孔 剂 浓 度 以及成孔剂 颗 粒 的 大 小 是 影 响 纤 维 素 海 绵 性 能 的 主 要 因 素。 当纤维素添加量为 ｍ（纤维素）／ｍ（溶剂）＝６／１００，增强纤维添 加量为 ｍ（增强纤维）／ｍ（溶剂）＝３／１００，成孔剂添加量为 ｍ （成孔剂）／ｍ（溶剂）＝１４０／１００，成孔剂的粒径在 ０．１２５～０．１８ ｍｍ时，纤维素海绵的综合性能较好，其形态均匀，吸水性可以 达到 ９００％以上。
ＰｒｏｇｒｅｓｓｉｎＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆＣｅｌｌｕｌｏｓｅＳｐｏｎｇｅ
ＸｕＨａｏｍｉｎｇ１，ＺｈｕＹｕｅｊｉｅ１，ＹａｎＹｏｎｇｊｉｅ１，ＹａｎｇＺｈａｎｃｈｅｎｇ１，ＴａｏＳｈｉｙｉｎｇ２，３，ＨｕａｎｇＨｕｉ１
（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮｉｎｇｂｏＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎｉｎｇｂｏ ３１５２１１，Ｃｈｉｎａ； ２．ＦａｃｕｌｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｈｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＮｏｔｔｉｎｇｈａｍ Ｎｉｎｇｂｏ，Ｃｈｉｎａ，
１．２ ＮＭＭＯ法
Ｎ－甲基吗啉 －Ｎ－氧化物（ＮＭＭＯ）作为纤维素的一种新 型环保溶剂，具有无毒、溶解效果好、可循环使用等优点。
刘晓辉等［４］采用 ＮＭＭＯ为溶剂、棉浆粕为原料，分别以无 水硫酸钠、甲苯磺酰胼和碳酸氢钠复合发泡成孔的方法制备了 纤维素海绵。成孔 剂 用 量 对 纤 维 素 海 绵 形 态 结 构、孔 隙 率、吸 水性、保湿性和拉伸强度均有影响。当成孔剂用量为纤维素溶 液的 ３倍时，所得纤维素海绵的孔隙结构均匀饱满、综合性能 较高；当成孔剂用量为纤维素溶液质量的 ３倍，发泡剂含量为 ４％时，制备的纤维素海绵的孔隙率达到 ９７．７％［５］。
Ｎｉｎｇｂｏ ３１５１００，Ｃｈｉｎａ；３．ＮｉｎｇｂｏＮｏｔｔｉｎｇｈａｍ ＮｅｗＭａｔｅｒｉａｌｓＩｎｓｔｉｔｕｔｅＬｔｄ．，Ｎｉｎｇｂｏ ３１５０４０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅｓｐｏｎｇｅｉｓｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｗｉｔｈｉｔｓｇｏｏｄｈｙｇｒｏｓｃｏｐｉｃｉｔｙ，ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ－ｆｒｉｅｎｄｌｙｃａｐａｃｉｔｙａｎｄｌｏｗ ｃｏｓｔ．Ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｆｏｒｃｅｌｌｕｌｏｓｅｓｐｏｎｇｅａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｓｕｃｈａｓｓｔｒｏｎｇａｌｋａｌｉｄｉｓｓｏｌｕｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ，ＮＭＭＯ ｍｅｔｈｏｄ，ｉｏｎｉｃｌｉｑｕｉｄｍｅｔｈｏｄａｎｄｆｒｅｅｚｅ－ｄｒｙｉｎｇｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅａｆｆｅｃｔｉｎｇｆａｃｔｏｒｓａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｆｉｅｌｄａｒｅａｌｓｏｄｉｓｃｕｓｓｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｅｌｌｕｌｏｓｅｓｐｏｎｇｅ；ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ；ｐｒｏｐｅｒｔｙ
摘要：纤维素海绵具有吸水性好、环保、成本低等诸多优点，应用广泛。本文主要介绍了强碱溶解法、ＮＭＭＯ法、离子液体法、冷冻干燥法 等纤维素海绵的不同制备工艺，并对存在的影响因素和应用领域进行了探讨。 关键词：纤维素海绵；制备；性能 中图分类号：ＴＯ６２９．９；ＴＱ３５２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０１８）１４－００４３－０２
刘洁等［２］同样以 ＮａＯＨ／尿素溶液作为溶剂，微晶纤维素和
脱脂棉为原料，制备了具有较低密度的纤维素海绵。通过考察 无水硫酸钠成孔剂的用量对纤维素海绵结构和性能的差异，发 现当成孔剂的用量为纤维素混合溶液质量的 １．５倍时，样品的 密度相对最小，为 ０．０８５ｇ／ｃｍ３，孔隙率最高，达 ９４．４％，且海绵 的吸水和保湿倍数较高，分别为 １６．２倍和 １３．８倍。但当成孔 剂的用量为纤维素混合溶液质量的 １倍时，纤维素海绵的泡孔 结构更加稳定。
ห้องสมุดไป่ตู้ 第 １４期
许豪铭，等：纤维素海绵的制备研究进展
·４３·
纤维素海绵的制备研究进展
许豪铭１，朱月杰１，严勇杰１，杨展程１，陶士英２，３，黄 辉１
（１．宁波工程学院 材料与化学工程学院，浙江 宁波 ３１５２１１；２．宁波诺丁汉大学 理工学院， 浙江 宁波 ３１５１００；３．宁波诺丁汉新材料研究院有限公司，浙江 宁波 ３１５０４０）