纖維素作為一種天然高分子化合物,在物理形態和化學性能上存在某些缺陷,如熱解性能差、不耐化學腐蝕、強度有限等,因此限制了其應用范圍。從天然纖維中分離出的微/納纖絲由成束的高強度和高彈性模量的纖維素分子鏈組成,是一種質輕、環境友好、可生物降解的聚合物,具有低密度、較大的比表面積、高強度、低導熱系數以及可生物降解等優異性能,陶瓷砂磨機在(zai)電子工業、醫藥工業、先進(jin)材料、包裝等許多重(zhong)要領域有著廣(guang)闊的(de)應用(yong)前(qian)景。
微/納纖絲(si)的制備(bei)方法(fa)也(ye)是多種多樣,不(bu)過總結起來可以簡單分為化學法(fa)、機(ji)械法(fa)、生物法(fa)等。下面我(wo)們主要說下機(ji)械法(fa)。
研(yan)磨(mo)(mo)(mo)法制(zhi)備紙漿(jiang)微/納纖(xian)絲(使(shi)用臥式砂磨(mo)(mo)(mo)機制(zhi)備紙漿(jiang)微/納纖(xian)絲)將酶解后的紙漿(jiang)配制(zhi)成(cheng)1L質量分數(shu)為(wei)1%的水懸濁液(ye),然后進(jin)行實(shi)驗室砂磨(mo)(mo)(mo)機研(yan)磨(mo)(mo)(mo)處(chu)理:磨(mo)(mo)(mo)盤間(jian)隙為(wei)-10μm,研(yan)磨(mo)(mo)(mo)轉(zhuan)速為(wei)1500r/min,研(yan)磨(mo)(mo)(mo)時間(jian)為(wei)5、15、30、60、90和(he)120min。
酶(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)用(yong)(yong)量是(shi)影(ying)響纖(xian)(xian)維(wei)(wei)素(su)(su)酶(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)降解效果的(de)關鍵因素(su)(su),酶(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)用(yong)(yong)量越高,纖(xian)(xian)維(wei)(wei)素(su)(su)酶(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)對纖(xian)(xian)維(wei)(wei)的(de)作(zuo)用(yong)(yong)越明(ming)顯(xian),更多的(de)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)表(biao)面變得疏松粗糙,在(zai)相同的(de)研磨條件下纖(xian)(xian)維(wei)(wei)更容易(yi)分(fen)絲(si)(si)帚化、分(fen)離出更小(xiao)的(de)纖(xian)(xian)絲(si)(si)。當酶(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)解時(shi)(shi)間由2h增加到6h時(shi)(shi),經研磨制(zhi)得的(de)微(wei)/納纖(xian)(xian)絲(si)(si)直徑明(ming)顯(xian)減(jian)小(xiao),但(dan)酶(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)解時(shi)(shi)間為8h時(shi)(shi),纖(xian)(xian)絲(si)(si)直徑并沒(mei)有繼續明(ming)顯(xian)減(jian)小(xiao),這是(shi)因為纖(xian)(xian)維(wei)(wei)素(su)(su)酶(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)在(zai)特定(ding)的(de)條件下有適宜的(de)反應時(shi)(shi)間,當酶(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)解時(shi)(shi)間為6h時(shi)(shi),纖(xian)(xian)維(wei)(wei)素(su)(su)酶(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)可能(neng)己(ji)經充分(fen)作(zuo)用(yong)(yong)于(yu)紙漿纖(xian)(xian)維(wei)(wei),酶(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)解時(shi)(shi)間繼續延長,紙漿纖(xian)(xian)維(wei)(wei)微(wei)觀形(xing)貌(mao)以及結(jie)構不(bu)會再有明(ming)顯(xian)變化,最終(zhong)微(wei)/納纖(xian)(xian)絲(si)(si)直徑變化也不(bu)明(ming)顯(xian)。
隨著研磨(mo)(mo)(mo)時間逐(zhu)(zhu)漸增(zeng)加,紙(zhi)漿纖(xian)(xian)維直徑(jing)(jing)逐(zhu)(zhu)漸減小,纖(xian)(xian)絲逐(zhu)(zhu)漸從纖(xian)(xian)維中分離(li),當(dang)研磨(mo)(mo)(mo)時間為(wei)60min時,纖(xian)(xian)絲平均(jun)(jun)直徑(jing)(jing)為(wei)420nm。紙(zhi)漿經過(guo)120min的研磨(mo)(mo)(mo)之后(hou),大(da)部(bu)分纖(xian)(xian)絲己經分離(li)出(chu)來,并呈(cheng)網狀交織在一起,但是纖(xian)(xian)絲直徑(jing)(jing)并不均(jun)(jun)勻,平均(jun)(jun)直徑(jing)(jing)為(wei)128nm。
隨著酶(mei)(mei)用量(liang)或酶(mei)(mei)解(jie)時間(jian)(jian)的(de)(de)增(zeng)(zeng)加,制(zhi)備所得(de)的(de)(de)微/納纖絲的(de)(de)直(zhi)徑(jing)(jing)均逐(zhu)漸減小,這是因為隨著酶(mei)(mei)用量(liang)或酶(mei)(mei)解(jie)時間(jian)(jian)增(zeng)(zeng)加,纖維(wei)(wei)素酶(mei)(mei)對纖維(wei)(wei)的(de)(de)作(zuo)用越(yue)明顯,酶(mei)(mei)解(jie)反應越(yue)充分(fen),酶(mei)(mei)解(jie)后的(de)(de)纖維(wei)(wei)也更易纖絲化,在相同的(de)(de)棒釘砂磨(mo)機研磨(mo)時間(jian)(jian)內,得(de)到的(de)(de)微/納纖絲直(zhi)徑(jing)(jing)也越(yue)小。