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以上3種狀態可用EDA理論進行解釋:NMMO分子中的強極性官能團fN一0)上氧原子的兩對孤對電子可以和纖維素大分子中的羥基形成1~2個氫鍵,生成纖維素一NMMO—H:O絡合物,這種絡合作用先在纖維素的非晶區進行,破壞了纖維素大分子間原有的氫鍵.由于過量的NMMO溶液存在,絡合作用逐漸深人到結晶區內,繼而破壞纖維素的聚集態結構,最終使苧麻纖維溶解.苧麻纖維溶脹91在NMMO溶液中,其中的水分子可以與苧麻纖維的羥基競爭NMMO并與之形成氫鍵,使NMMO對苧麻纖維素的溶解能力減弱,從而達到只溶脹而不溶解.當NMMO溶液中含水率>80%時苧麻纖維不溶脹,原因是大部分NMMO分子與水分子形成氫鍵,影響了NMMO分子與苧麻纖維絡合,使之對纖維的溶脹作用失效.
2.2影響苧麻纖維直徑增大率的因素
2.2.1時間
由圖4可知,處理5min后,直徑增大率只有90%;隨著處理時間的延長,直徑增大率逐漸上升;45minH~達到最大值,175%;再延長處理時間,直徑增大率的最大值并沒有改變.另外,在開始階段苧麻纖維的溶脹速度比后期快.
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2.2.2(NMMO)
由圖5可知,當φ(NMMO)=30%~80%時,苧麻纖維有溶脹現象;8O%時,溶液對苧麻纖維的溶脹作用最大(90%的水溶液難以配制),達到210%.隨著體積分數的降低,纖維直徑增大率逐漸下降.當q~(NMMO)≤20%時,其溶脹增大率與水溶液基本一致,達到100%.
這可能是φ(NMMO)=20%時,溶液中的NMMO分子先與水分子結合,使NMMO分子的溶脹作用失效.
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2.2.3溫度
由圖6可知,在60、70和80℃下處理80min,直徑增長率的最大值都是175%.即在相同的φ(NMMO)和足夠長的處理時間下,苧麻纖維直徑增大率的最大值沒有改變.但是在處理剛開始階段,隨著溫度的升高,苧麻纖維的溶脹速率加快,即溫度越高,達到直徑增大率最大值所需時間越少.可能是溫度升高,分子運動加快,使NMMO分子擴散和滲透到纖維素內部的能力加強,其溶脹速度也加快,到達直徑增大率最大值的時間縮短.
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