醋酸纤维素复合膜CTA
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三醋酸纤维素和二醋酸纤维素
随着人们对环保意识的提高,生物降解材料已经成为工业和日常
生活中越来越重要的一种材料。
其中,三醋酸纤维素和二醋酸纤维素
作为两种重要的生物降解材料,备受关注。
一、三醋酸纤维素
三醋酸纤维素(cellulose triacetate,CTA)是一种具有良好
生物可降解性的合成纤维素衍生物。
三醋酸纤维素材料具有的高性能、透明度高、耐热性好、抗溶解性等优点,决定了它在日常生活中的广
泛应用。
例如电影胶片,相纸、X光胶片、液晶屏等。
此外,在医疗诊断、药品包装等领域,三醋酸纤维素也有重要的应用。
二、二醋酸纤维素
二醋酸纤维素(cellulose acetate,CA)是纤维素的醋酸酯化
产物之一。
二醋酸纤维素与三醋酸纤维素相比,其性能更为单一,但
是由于其丰富的资源和生物降解性,使其在日常生活和工业上有着广
泛的应用。
例如,二醋酸纤维素可用于烟花生产、纱制品、伞面、过
滤材料等。
总的来说,三醋酸纤维素和二醋酸纤维素的应用领域不同,但都
有着非常重要的作用。
从对环境的影响来看,作为一种生物降解材料,两种材料都可以降低环境污染的风险,增强可持续发展的理念。
同时,两者的价格也相对较低,能够在工业化生产中被广泛使用。
总之,作为一种生物降解材料,三醋酸纤维素和二醋酸纤维素具
有各自的优点和应用领域。
它们在日常生活和工业中的应用也越来越
广泛,且有着广阔的发展前景。
国内醋酸纤维产量及进口现状分析一、醋酸纤维概述醋酸纤维又称醋酯纤维,是仅次于粘胶纤维的再生纤维素纤维,根据醋酸纤维素上的羟基(-OH)被乙酰基(-COCH3)的取代程度,通常分为三醋酸纤维(CTA)和二醋酸纤维(CDA),习惯上将二醋酸纤维称为醋酸纤维。
醋酸纤维的制备大体分为两个部分,一是由纤维素浆粕在浓硫酸作催化剂与醋酐和醋酸反应生成纤维素醋酸酯(又叫醋片),然后将二醋片和三醋片分别溶解于不同的溶剂中,制成纺丝原液,通过干法纺丝工艺制得。
与粘胶纤维、聚酯纤维相比,醋酸纤维的密度较小,甚至低于聚酯纤维,同时醋酸纤维的干强和湿强比粘胶和聚酯纤维都要小,在拉伸和湿加工的过程中需采用温和的方式。
醋酸长丝还具备很多优良性能,如断裂伸长率较大,其弹性和回弹性都比粘胶纤维要好,当其伸长率低于3%时,弹性回复率超过35%,具有类似真丝的性能。
二、醋酸纤维长丝产量及进口现状中国的醋酸纤维工业始于二十世纪五十年代,但发展较慢,由于醋酸纤维长丝生产技术不过关,我国醋纤长丝的应用远远低于粘胶纤维。
随着我国纺织科技人员对醋酸纤维生产技术研究的加深,我国醋酸长丝在纺织等领域的应用也逐渐广泛,2019年1-11月我国醋酸长丝产量达40.15万吨,与2018年同期相比增长8.65%。
我国醋酸长丝进口依赖度较高,近年来醋酸长丝进口数量及金额均呈现逐年增长态势,至2019年,醋酸长丝进口数量为12824.7吨,是2015年的8倍以上,进口金额为6847.8万美元,是2015年的7倍;其中2020年1-3月份醋酸长丝进口数量为1829.2吨,进口金额为890.9万美元。
三、醋酸纤维的应用前景醋酸纤维的物理机械性能和化学性能都相对优良,下游用途很广,其中在纺织、生物医用材料、卷烟等行业应用最为广泛,由于醋酸纤维织物通常具有真丝般的光泽和手感,能够迎合消费者对服饰的美观与舒适性合一的要求,始终占据着高端服装面料、衬里和服饰领域的重要位置。
醋酸纤维素膜紫外吸收
醋酸纤维素膜(CA膜)在紫外光区域具有吸收特性。
具体来说,当添加Eu3+/GO复合物时,这种复合膜在200~400nm的紫外光波长范围内展现出良好的紫外吸收效果。
在近紫外区域(260~350nm),1%的Eu3+/GO复合膜展现出良好的紫外吸收特性。
在深紫外区域,虽然紫外透光率有所回升,但这并不影响其整体的良好紫外吸收特性。
而3%和5%的Eu3+/GO复合膜在200~300nm的紫外光区域内展现出紫外全吸收现象,紫外光透光率基本为零。
与纯CA膜相比,Eu3+/GO复合膜大体上表现出良好的紫外吸收能力,并保持了与纯醋酸纤维素膜类似的高光透过性的特征。
以上信息仅供参考,如需了解更多关于醋酸纤维素膜紫外吸收特性的信息,建议查阅相关文献或咨询专业人士。
怎样选择超滤膜材料及其适用领域超滤膜一般为高分子分离膜,用作超滤膜的高分子材料主要有纤维素衍生物(例如:醋酯纤维或与其性能类似的高分子材料)、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺、聚砜酰胺、磺化聚砜、交链的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等等。
由此可知,超滤膜最适于处理溶液中溶质的分离和增浓,或采用其他分离技术所难以完成的胶状悬浮液的分离。
超滤膜的材料可以分为:一.纤维素酯类:二醋酸纤维素(CA)为水系CA(醋酸纤维),其对蛋白吸附比较低,适用于低分子醇类、油脂类溶液的过滤或科研中特殊成分的分析测定三醋酸纤维素(CTA),亲水性强,非特异性吸附极低,溶剂和小分子溶质在滤过时不会因被膜吸附而产身损失,因此在样品清洗、除蛋白以及需要回收滤过液的操作中,敬意使用三醋酸纤维素膜。
硝化纤维素(CN),其对蛋白等生物大分子吸附力强,用于医学研究及诊断的细菌培养和生物工程;DNA-RNA杂交实验和检定;做液闪测定、放射性示踪物的超净制备和电泳、微量元素分析等。
乙基纤维素(EC)混合纤维素(CN-CA),适合水溶液,较低的蛋白吸附,流速高,热稳定性强,不适用于有机溶剂,特别适用于水基溶液。
混合纤维素制成的膜,是一种标准的常用滤膜。
由于成孔性孔隙率高,截留效果好,亲水性好,材料易得且成本较低,因此,该膜的孔径规格分级最多,从0.05~8um,约有近十个孔径型号。
该膜使用温度范围较广。
可耐稀酸,不耐有机溶液和强酸、强碱溶液。
不适用酮类、酯类、强酸和碱类等液体的过滤。
性价比高。
应用于:实验室、小生产工艺中除菌、除微粒的过滤;水体中大肠肝菌群的测定,饮用水、地表水、井水等,除菌过滤,溶液中微粒及油类不溶物的分析,水质污染指数测定,气体、油类、饮料、酒等微粒和细菌过滤。
为样品前处理过滤中最为广泛使用的滤膜之一;2微米和5微米的滤膜还用于油料过滤。
再生纤维素,一种高亲水的膜,对蛋白的吸附极低,但用于从低蛋白浓度的稀释溶液中回收蛋白时,可以得到极高的收率。
醋酸纤维素-TiO2复合膜的制备及性能研究醋酸纤维素(CA)是一种被广泛使用的膜材料,具有选择性高、价格便宜、成膜性能良好、透水量大、制膜工艺简单等优点。
利用生物相容性较好的CA 制备出的微滤膜和超滤膜,已被广泛用于血液过滤等诸多领域,但由于CA膜存在抗菌性、抗压性、力学性能较差等缺陷,在实际应用上存在较大的局限性。
采用无机纳米粒子作为增强相,使其均匀分散在有机主体相中,可以提高与基体的界面粘结,使应力更好地传递给无机粒子,提高复合膜的渗透性,同时增加膜的柔韧性和使用寿命。
具有广谱抗菌作用的纳米TiO2作为无机相,能大大提高复合膜的抑菌活性。
研究证实了纳米粒子作为无机相添加到复合材料中,能起到增强增韧作用,因此,预测TiO2纳米粒子作为CA膜的填料,与CA表面上的羟基之间的作用,将能增强CA膜的力学性能。
本实验利用溶胶-凝胶法和流延法制备醋酸纤维素/ TiO2复合膜,运用FT-IR、UV-Vis等方法对复合膜进行表征。
1 实验部分2 结果与讨论2.1 薄膜的FT-IR光谱分析醋酸纤维素膜和醋酸纤维素/TiO2复合膜的红外光谱基本没发生什么变化,在750nm左右出现一个Ti-O键的弱峰,说明纳米TiO2粒子的加入只起到了物理共混的作用,并未有其他化学组分发生较大的化学反应,只是单纯作为一种无机添加剂存在于醋酸纤维素的有机体系中。
复合膜正反面测试结果表明复合膜的正反面基本相同,说明该方法制备的复合膜为单层膜。
2.2 薄膜的腐蚀性测试2.3 薄膜的热稳定性测试在不同温度下对样品膜进行热稳定性的测试,膜质量随温度的损失百分比折线图1。
醋酸纤维素膜的热分解涉及到物理变化和化学变化,由图1可知,醋酸纤维素膜随着温度的升高质量在下降。
随着温度的升高,分子间的氢键强度减弱,氢键数目减少,热稳定性下降。
醋酸纤维素/TiO2复合膜的热稳定性较纯的醋酸纤维素膜有所提高,原因是TiO2自身具有良好的热稳定性和TiO2与醋酸纤维素之间具有强的作用力,但提高不大。
醋酸纤维素是一种具有生物降解性的环境友好材料,具有良好的透明性和力学性能,是目前应用最为广泛的一种纤维素衍生物。
通过近百年的发展,醋酸纤维素在纺织品、电子薄膜,医学材料、胶卷、塑料制品等领域有广泛地应用。
一、醋酸纤维素的概述醋酸纤维素不同的取代度展现出不同的性质,其用途也不同。
取代度2.7~3,结合醋酸含量为60.5%~62.5%时,称之为三醋酸纤维素(CTA)。
将CTA 水解至醋酸化程度为2.7~2.0,结合醋酸含量为48.8%-58.8%时,称之为二醋酸纤维素(CDA)。
二、醋酸纤维素的研究现状1.二醋酸纤维素(1)纺丝级二醋酸纤维素传统的醋酸纤维素的纺丝方法主要是采用的溶液纺丝,按工艺区分有干法纺丝和湿法纺丝,干法纺丝是将CDA 溶于丙酮等有机溶剂中,经喷丝头挤出后,溶剂受热挥发,纺丝溶液凝固成丝;湿法纺丝是以丙酮为溶剂,所配制的纺丝溶液通过喷丝头进入凝固浴,在凝固浴中析出形成初生纤维,因湿法纺丝缺点较多,目前国外主要的醋酸纤维生产企业都采用干法纺丝。
无论是湿法纺丝还是干法纺丝,都存在丙酮、二氯甲烷等有机溶剂,溶剂回收需要增加能耗,生产成本增加。
而熔融纺丝通过选用聚乙二醇(PEG)对CDA进行增塑改性,增加了CDA可稳定熔融纺丝的温度区间,提高了CDA的可纺性,降低纺丝成本,是未来工艺的方向。
(2)塑料级二醋酸纤维素我国增塑剂产品结构中,邻苯二甲酸酯类增塑剂的比例高达80%,是用量最大的一个增塑剂种类,醋酸纤维素也不例外,邻笨二甲酸酯是醋酸纤维素最常用的增塑剂。
近年来随着欧盟、美国、日本、加拿大、澳大利亚等国出台一系列标准,禁止或限制邻苯二甲酸酯类增塑剂的使用,非邻笨类的增塑剂开发则是醋酸纤维素塑料产品发展的方向,目前国内已经展开了系列研究,专利[CN108059734A]表明已经有国内生产厂商使用增塑剂为甘油酯与乙酰柠檬酸三烷基酯或2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯的混合物,混合重量比为1.25~3.25︰1制备醋酸纤维素塑料。