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1. 研究目的与意义
随着化石类能源的逐渐枯竭,生物质能源的综合利用已成为当今化学化工界的研究热点。作为含量丰富的生物质能源,纤维素类物质的发展潜力巨大。羧甲基纤维素(cmc)是由天然纤维素经碱化和醚化制得的水溶性纤维素醚,能够生物降解、无毒性、抗盐性强、可再生且便宜易得的化工产品。
但是与此同时随着石油、天然气的钻探和掘井,食品,汽车等行业的飞速发展,普通的羧甲基纤维素已经不能完全达到当前市场所需要的要求,例如,羧甲基纤维素储存时严禁与水接触,否则将发生胶凝或部分溶解而造成不能使用以及在储存过程中由于长期积压导致结块,影响使用。
在绿色化学观念广泛传播的情况下,国外将cmc制备工艺的研究重点放在寻找价廉易得的生物原料及尝试精制纤维素原料的新方法两方面。作为农业资源大国,我国在纤维素改性工艺方面已具备一定优势,但在提高产品档次、增加产品种类、工艺的自主创新及对生物质能源利用的充分程度等方面仍存在不足。由于我国生物质纤维素来源繁多,成分差异很大,因此要在这些方面取得进一步成就还需开展广泛的研究。另外,提高反应效率、将该制备过程与其他工艺耦合等也是当前国内外羧甲基纤维素生产技术的重要研究方向。
2. 国内外研究现状分析
羧甲基纤维素(cmc)是纤维素醚的一种。1921年德国人e.jansen首先制得了羧甲基纤维素,自此以后cmc发展非常迅速,于二十世纪40年代在德国首先实现了工业化生产,如今其工业化己经得到迅速发展。
cmc工业化生产开始于1940年德国i. g.farben inaustrie公司的kalle工厂。1947年美国的wyando- tle化学公司成功开发出连续化生产工艺,同年美国fda根据毒物学研究证明:cmc对生理无毒害作用(毒性:adi 0-25mg/kg. (fao/who,1985 ) 。ld50, 27g/kg(大鼠,经口)。gras(foa,180,1745,1985)。允许cmc用于食品加工业中作添加剂,起增稠作用。至此,cmc生产得到了快速发展。
目前,全世界纤维素醚年产量40万吨左右,其中cmc生产能力为27万吨左右,世界各厂家己生产出250种不同型号的cmc,应用于不同的工业和制造业部门。cmc在较发达国家均有生产,产量最大的是美国,其次是德国、法国、日本和独联体等国。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:
本论文以kh-550对羧甲基纤维素进行杂化改性,并研究kh-550的含量对杂化膜性能的影响。
研究计划: 1.1~2周:准备好主要实验原料cmc,kh-550,并准备后续研究所需要的工具与试剂;
4. 研究创新点
羧甲基纤维素(CMC)是由天然纤维素经碱化和醚化制得的水溶性纤维素醚,发展潜力巨大能够制得许多具有优良性能的化工产品。
但是,与此同时,就当前的市场需求而言,普通的CMC已经无法满足需求,因此对于羧甲基纤维素制备方法的改进,羧甲基纤维素改性的研究是目前研究的主要方向。
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