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经济的飞速发展给人们带来极大便利的同时,也必然会带来一些危害,环境污染就是其中之一,为了减少不可降解塑料高分子材料对环境的危害,生物高分子材料应运而生。羧甲基纤维素(CMC)来源于自然,属于天然高分子,能自然降解,生产工艺成熟,以此为原料,制备CMC水凝胶和CMC水凝胶纤维,并探索CMC水凝胶纤维的最佳制备工艺以及CMC取代度的变化对其性能的影响。制备的CMC水凝胶纤维有望在医用敷料方面得到应用。通过实验现得到如下成果:以浆粕为原料,经过不同摩尔比例的氢氧化钠和氯乙酸的羧甲基化,制备得到了取代度分别为0.47、0.59、0.77、0.94的CMC。测定了CMC的基本性能参数。并测试得到CMC水溶液常温常压下的稳定储存时间为96小时,CMC粉末颗粒的粒径随着取代度的升高而变小,热重测试结果显示,相对于原料浆粕,CMC的分解温度下降了大约70℃。以制备出的不同取代度的CMC为原料,以铝离子为交联剂,制备出了CMC水凝胶。交联反应主要是铝离子与CMC羧基之间的离子键结合,ICP测试发现,交联时间一定时,凝胶中铝离子的含量随着CMC取代度的升高而升高。制备的凝胶在蒸馏水中浸泡仍然能维持形貌。红外光谱更加证明了交联反应的发生,凝胶的DSC图谱以及退胀实验说明了CMC的取代度越高,对水分的保持能力越好。凝胶的溶胀率曲线显示,CMC的取代度以及溶胀温度越高,溶胀率则越高。由于CMC的取代度越高,其溶解的也更加完全,因此凝胶样品的透光率也越高。用光学显微镜和SEM对凝胶的表面和截面进行观察,发现取代度越高,凝胶的表面越光滑,分布越均匀,吸水后的凝胶要比烘干的凝胶更加光滑、饱满。以CMC为原料,硫酸铝作凝固浴,用自制的纺丝工具进行湿法纺丝。通过4个影响因素进行正交试验,以纤维的吸水率和保水率作为指标,得到了CMC水凝胶纤维的最佳制备工艺为:CMC的取代度为0.94、CMC的浓度为4 wt%、凝固浴的浓度为0.4 wt%、凝固时间为4 s。对纤维的力学性能进行测试,水凝胶纤维的强度可以达到44.72 cN/tex,纤维的伸度可以达到66.18%。纤维的吸湿动力学曲线表明纤维对蒸馏水、A溶液、生理盐水都有较好的吸收能力。其中对蒸馏水的吸湿效果最好,可以达到712%。热重曲线则说明碱化醚化过程以及溶解搅拌对纤维素都有一定程度的损伤,因此热分解温度会有一定程度的降低。