不同纸浆纤维交联PMVEMAPEG的

上传者：孔兵
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上传时间：2015-05-05
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不同纸浆纤维交联PMVEMAPEG的

作者简介：李静，女，硕士研究生，主要从事纤维素的改性与高值化利用的研究。
* 作者简介：中国博士后基金（20070410238）资助项目
不同纸浆纤维交联 PMVEMA/ PEG 的研究
*
李静詹怀宇付时雨
（华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室，广东广州 510640）
摘要：两种不同纤维原料，漂白的白杨硫酸盐浆（BKP）及化学预热机械浆（BCTMP），通过酯化反应与聚（甲基乙
烯基醚共聚马来酸）（PMVEMA）和聚乙二醇（PEG）进行交联来改善纤维的吸水和保水性能。通过红外光谱（FT －
IR），接枝效率（GR），吸水保水值（WAARV）以及扫描电镜（SEM）来验证酯化反应并检验改性后的效果。FT － IR
谱图表明，纤维上的自由羟基及PEG 的羟基与PMVEMA 的羧基发生酯化反应。而通过吸水保水值可以看出，两种
接枝共聚后的纤维均是随着接枝共聚剂用量的增加，吸水保水值随之增加，当接枝共聚剂用量为66%时，WAARW
达到最大值，BKP 为108g 水/ g 纤维，BCTMP 为95g 水/ g 纤维。而将纤维经过瓦利打浆机（Wiley mill）切断后长度
降低，使之与同样比例的接枝共聚剂接枝共聚发现，WAARV 有所增加。通过接枝共聚前后的纤维样品的 SEM 图
可以看出接枝共聚后纤维变得平滑，纤维与纤维之间被接枝共聚剂填充，从而也证明了酯化反应的发生。通过以
上结果可以表明，与BCTMP 相比，BKP 更适合作为高效吸水剂的原料。
关键词：接枝共聚；纤维；吸水；保水
中图分类号：TS727
+
． 1 文献标识码：A 文章编号：1671 － 4571（2011）02-0027-05
1 前言
纤维素系列高吸水性材料是一类以纤维素为底
物，接枝共聚亲水性或水解后有亲水性的单体，形成
具有多功能的三维网孔结构，不溶于水但是可以通
过亲水基的氢键和水结合吸收大量水而溶胀的材
料
［1］
。纤维素来源广泛，可以降低成本，实现废物
资源化，并对环境友好，近年来成为了新的高吸水性
材料研究开发的热点
［2］
。由于独特的吸水、保水性
能，高吸水树脂在医药卫生
［3］
、农林园艺
［4］
、荒漠治
理
［5，6］
，智能材料
［7 － 10］
等方面获得了广泛的应用。
纤维素分子是由 D －葡萄糖基通过 β － 1，4 －
苷键连接而成的高分子化合物。其分子链中每1 个
葡萄糖残基具有3 个羟基，因此它含有大量的羟基，
是多元醇的高分子化合物。由此可以通过酯化反应
使纤维素接枝高分子化合物从而达到改善其吸水保
水性的目的。纤维素作为纸浆的主要组成部分，对
纸浆的改性也对废纸再利用提供了可行方法。在本
文中，利用漂白后的纸浆纤维作底物，使其与交联剂
聚（甲基乙烯其醚共聚马来酸）及聚乙二醇通过酯
化反应进行接枝共聚，形成三维网络结构，从而达到
提高吸水保水性能的目的。
2 实验
2． 1 原料
聚（甲基乙烯基醚共聚马来酸）（PMVEMA，
1980000 g / mol）与聚乙二醇（PEG，3350 g / mol）购于
VWR 公司。纤维原料为白杨无元素氯漂白的硫酸
盐浆和化学热磨机械浆。
2． 2 纤维的接枝共聚
一定量的PMVEMA 同PEG 加入至提前预热到
68℃并用1． 0mol / L 的盐酸已将 pH 调到了2 的去
离子水中。待其充分溶解并冷却后，加入纤维原料，
充分搅拌，并用 0． 1mol / L 的 NaOH 将 pH 调节至
8． 5。将样品转移至铝箔上，风干，然后置于130℃
的烘箱中反应6． 5min
［11］
。按照表1 所示，根据交联
剂用量的不同，制备出了不同的样品。
7 2
《造纸科学与技术》 2011 年第30 卷第2 期

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