纤维素类材料及降课件.ppt

纤维素类材料及降解 主讲人：--- 参与人：--- --- --- 主要大纲1、纤维素及其来源2、纤维素材料的种类及其应用3、纤维素材料的降解种类4、纤维素材料的研究现状及展望 1.1 纤 维 素 纤维素（cellulose）是由葡萄糖组成的大分子多糖，不溶于水及一般有机溶剂。是自然界中分布最广、储量最大的然高分子，是构成植物细胞壁的基础物质. 1.2 纤维素的来源 a 纤维素是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖，占植物界碳含量的50%以上。b 棉花的纤维素含量接近100%，为天然的最纯纤维素来源。一般木材中，纤维素占40～50%，还有10～30%的半纤维素和20～30%的木质素。 C 麻、麦秆、稻草、甘蔗渣等，都是纤维素的丰富来源 。 1.3.1纤维素的优点 a 与合成高分子相比，纤维素还具有可完全生物降解、无毒、无污染、易于改性、生物相容性好、可再生等优势，被认为是未来世界能源、化工的主要原料. 有关纤维素材料的研究对于发展绿色化学、促进人类可持续发展具有重要意义 b 　纤维素是地球上最古老、最丰富的天然高分子，是取之不尽用之不竭的，人类最宝贵的天然可再生资源。 1.3.2纤维素的优点 人类膳食中的纤维素主要含于蔬菜和粗加工的谷类中，虽然不能被消化吸收，但有促进肠道蠕动，利于粪便排出等功能。 草食动物则依赖其消化道中的共生微生物将纤维素分解，从而得以吸收利用。 1.4 纤维素的应用 全世界用于纺织造纸的纤维素，每年达800万吨。此外，用分离纯化的纤维素做原料，可以制造人造丝，赛璐玢以及硝酸酯、醋酸酯等酯类衍生物和甲基纤维素、乙基纤维素、羧甲基纤维素钠等醚类衍生物，用于石油钻井、食品、陶瓷釉料、日化、合成洗涤、石墨制品、铅笔制造、电池、涂料、建筑建材、装饰、蚊香、烟草、造纸、橡胶、农业、胶粘剂、塑料、炸药、电工及科研器材等方面。 　纤维素化学与工业始于160多年前，是高分子化学诞生及发展时期的主要研究对象，纤维素及其衍生物的研究成果为高分子物理及化学学科的创立、发展和丰富作出了重大贡献。 2.1 多聚合纤维素的优势 “多聚合纤维素预防组织粘连的基础与临床应用研究”研制成功一种可用来预防创作与手术后组织粘连的高科技新材料--多聚合纤维素，并在基础实验和临床应用研究中证明它具有良好的粘连效果。 新型可吸收的防粘连材料-多聚合纤维素（Poly-CMC），分别在骨科、普外、神经外科等多学科进行了广泛的基础与临床前瞻性的研究。 多聚合纤维素具有良好的生物相容性，是一种理想的防粘连材料。它可杜绝或减少由于粘连引起起的术后并发症，降低手术死亡率和病残率。 2.2.1 木质素纤维的优点 木质素纤维是天然木材经过化学处理得到的有机纤维，外观为棉絮状，呈白色或灰白色。通过筛选、分裂、高温处理、漂白、化学处理、中和、筛分成不同长度和粗细度的纤维以适应不同应用材料的需要．由于处理温度高达250℃以上，在通常条件下是化学上非常稳定的物质，不为一般的溶剂、酸、碱腐蚀，具有无毒、无味、无污染、无放射性的优良品质，不影响环境，对人体无害，属绿色环保产品，这是其它矿物质素纤维所不具备的。纤维微观结构是带状弯曲的，凹凸不平的，多孔的，交叉处是扁平的，有良好的韧性、分散性和化学稳定性，吸水能力强，有非常优秀的增稠抗裂性能。 2.2.2 木质素纤维 2.2.3 木质素纤维材料的优势 用于沥青道路、混凝土、砂浆、石膏制品、木浆海棉等领域，对防止涂层开裂、提高保水性、提高生产的稳定性和施工的合宜性、增加强度、增强对表面的附着力等有良好的效果。其技术作用主要是：触变、防护、吸收、载体和填充剂 2.2.4木质素纤维材料的应用领域 F1方程式赛车道；高温多雨地区路面、停车场；高速公路与城市快速路、干线道路的抗滑表层； 桥面铺装。特别是钢桥面铺装；高寒地区、防止温缩裂缝；城市道路的公交车专用道； 公路重交通路段、重载以及超载车多的路段；城市道路的交叉口、公共汽车站、货场、港口码头 2.3.1 建筑级纤维素 建筑级纤维素醚是碱纤维素与醚化剂在一定条件下反应生成一系列产物的总称。碱纤维素被不同的醚化剂取代而得到不同的纤维素醚。按取代基的电离性能，纤维素醚可分为离子型（如羧甲基纤维素）和非离子型（如甲基纤维素）两大类。按取代基的种类，纤维素醚可分为单醚（如甲基纤维素）和混合醚（如羟丙基甲基纤维素）。按可溶解性不同，可分为水溶性（如羟乙基纤维素）和有机溶剂溶解性（如乙基纤维素）等，干混砂浆主要用水溶性纤维素，水溶性纤维素又分为速溶型和经过表面处理的延迟溶解型 2.3.1 建筑级纤维素的作用机理 纤维素醚在砂浆中的作用机理如下： 　　1．砂浆内的纤维素醚在水中溶解后，由于表面活性作用保证了胶凝材