仲羟基的选择性氧化:用于纤维素仲羟基选择性氧化的氧化体系主要有高碘酸和高碘酸盐两类,用高碘酸或高碘酸盐氧化纤维素,可使纤维素链单元的两个仲羟基氧化成醛基,得到双醛基纤维素,利用双醛纤维素可以制备不含葡萄糖环骨架的纤维素衍生物[5]。由于高碘酸盐氧化具有高度专一性,并且没有明显的副反应,因而成为常用的氧化试剂。Liu X。D等[6]利用高碘酸盐氧化棉纤维,将氧化产物DAC和壳聚糖进行反应,制得一种席夫碱,使棉纤维表面获得了生理活性,可吸附药剂,有望用作药物的缓释载体。
伯羟基的选择性氧化:目前对于伯羟基的选择性氧化的研究热点是TEMPO-NaClO-NaBr三元复合系列氧化体系[7],相较于其他氧化方法,快速高效,简单易操作的优势很明显。除此之外,对于目标羟基的选择性高也是它不可忽视的优势之一。刘刚等[8]利用TEMPO-NaClO-NaBr体系对纤维素纸浆进行处理,使得纸张在拉伸强度方面提升了20%,在耐破性上提升了30%,这表明通过伯羟基选择性氧化的方法得到的产物,在各性能方面有了很大的提升。
1。2。2。2酯化、醚化改性
众多纤维素衍生物的制备方法中,酯化和醚化反应所占的地位是不可取代的。其中部分产品,如羧甲基纤维素(CMC)、羟乙基纤维素(HEC)、羟丙基纤维素(HPC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)等,都已实现商品化。赵耀明等[9]以使用醚化的方法合成的季铵盐阳离子纤维素醚,在各个性能检测上表现优良,而且该物质的羟基取代度高达1。19。
1。2。2。3纤维素的接枝共聚
纤维素的接枝共聚反应可分为3 类:游离基聚合、离子型聚合及加成聚合。接枝共聚通过接入外来的高分子材料,使纤维素原本的结构改变,进而改变它的性质。接枝来的支链长度是没有限制的,某些时候甚至超过了主链的长度。所以,在接枝共聚反应上,能够衍生出很多物质。如将丙烯酰胺接枝到纤维素上[10],得到的高吸水性复合材料在吸水性上表现优异且应用广泛。改性纤维素改性接枝共聚后,既保留了纤维素固有的优点,又被赋予了新的性能。
1。2。3生物改性
纤维素的生物改性是通过利用酶的作用来处理纤维素的,在实际生活中主要应用于造纸行业。用于生物改性的酶分两种,一种是纤维素酶,另一种是半纤维素酶。由于大部分纤维素原料的主要成分是纤维素和半纤维素,所以,使用这两种酶来处理纤维素可以在保证不损害纤维强度的前提下改善纸浆的滤水性能,降低打浆能耗,同时还能改善成纸的某些强度性质等。Jackson 等[11]的研究表明,当外切酶和木聚糖酶活性存在时,它们的协同作用会进一步促进滤水性能的改善。
1。3纤维素接枝改性的应用
1。3。1纤维素接枝改性在吸水材料上的应用
为了满足人们对吸水性物质越来越严格的要求,可以把纤维素进行接枝改性,得到不同程度上吸水性能表现优异的材料,进而丰富吸水材料的种类,扩大人们的选择。Lokhande等[12]通过接枝改性的方法,把织机废弃物(所含淀粉与纤维素质量之比为3:7)制备成在吸水性能上可以满足人们日常需求的纤维素/聚丙烯腈接枝材料。在绿色生活的同时,又提高了生活质量。文献综述
最近,受到很多学者关注的是高吸水性树脂。该树脂保留了高分子材料应有的比强度高、耐疲劳性好和韧性高等优点,又兼具了优异的吸水性和保湿性,同时制备过程中的简单易加工的性能也是亮点。在未来的一段日子里,以纤维素为原材料来制备出一系列高吸水性材料将会更加迅猛的发展,而且这种绿色材质也会逐步得到学者的认可,市场的认可及消费者的认可。