APP下載
國內外學者對纖維素改性利用進行了大量的研究，制備得到功能性新材料并在生物醫藥、化工、制漿造紙等領域取得新的突破。2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基(TEMPO)是一種哌啶類氮氧自由基，在含有TEMPO的共氧化體系下，當伯醇與仲醇同時存在時，能選擇性氧化伯醇羥基對仲羥基沒有影響，而且反應條件簡單、溫和。TEMPO/NaBr/NaClO是一種分步氧化，首先將伯羥基氧化成醛基，然后再氧化成羧基，本文主要探討在TEMPO/NaBr/NaClO體系下，針葉材纖維素上C-6位伯羥基被氧化成醛基再到羧基的變化規律，研究了溫度、時間、次氯酸鈉對氧化反應的影響。
1 NaOH預處理
將針葉材漿分散于17.5%的NaOH溶液中，在20℃下處理45min，后水洗過濾備用。
2 NaOH預處理對TEMPO氧化纖維素的影響
利用17.5% NaOH處理漂白針葉材漿，將可溶于堿液的纖維素和半纖維素去除，得到比較純的纖維素，與未經堿處理的漂白針葉木紙漿進行比較，證明經過堿處理后，可溶于堿的部分纖維素和半纖維素被去除，剩下的是比較純的纖維素，這避免了易溶物質在氧化過程中對羧基量的影響。
3 溫度對TEMPO氧化反應的影響
當加入的NaClO量增加時，不同溫度下的總體氧化反應趨勢相同，羧基含量先緩慢增加，然后快速增加的趨勢；醛基含量是先快速增加，然后緩慢增加，后醛基轉化成羧基，呈下降趨勢。所以當溫度較低時，氧化反應速率較低，有利于醛基增加，當溫度提高時，氧化反應速率加快，促使羧基含量迅速增加。
4 添加氧化木聚糖對反應的影響
為進一步闡明可溶性物質對氧化反應性能的影響，本研究中將氧化木聚糖加入到反應體系中，探尋溶出組分對反應過程的影響。
結果顯示在氧化體系中加入氧化木聚糖與未加入氧化木聚糖時反應過程存在明顯的差異，整個氧化體系的反應速率降低，達到相同的羧基含量所需的反應時間延長，但當溶液中的氧化木聚糖達到一定濃度后，其反應速率相差不大。
5 結論
溫度對醛基和羧基的影響較大，當溫度在15℃及以下時對醛基的影響不大，溫度超過15℃時，醛基量下降比較明顯，溫度較低時醛基氧化轉為羧基的速率降低；控制氧化體系的溫度，可以使體系中利用TEMPO氧化反應制備高含量醛基漿料，反應佳溫度時15℃。
