50、纤维处理技术：剑麻纤维脱胶与碳纤维功能化研究

纤维处理技术：剑麻纤维脱胶与碳纤维功能化研究

1. 剑麻纤维脱胶实验

1.1 实验过程

使用体积为150 mL的特氟龙反应器的微波反应系统（NJL07 - 3，中国南京杰全微波发展公司），该系统可在2.45 GHz频率下以0 - 100%的全功率（800瓦）运行，以控制反应系统的压力和温度。具体操作步骤如下：
1. 准确称量约5g干燥的剑麻纤维，加入到100ml 5%的NaOH溶液中。
2. 将NaOH溶液和剑麻纤维的混合物转移到特氟龙反应器中。
3. 将反应器置于微波反应系统中，在2 - 5分钟内用微波加热至给定的反应温度，在此温度下保持30分钟，然后自然冷却。
4. 去除溶液后，将脱胶的剑麻纤维用去离子水洗涤数次，最后在383K下干燥4小时。
5. 准确称量所得纤维（脱胶纤维），用于计算脱胶率，脱胶率的计算公式为：
[
\text{脱胶率} = \frac{\text{干燥纤维的重量} - \text{脱胶纤维的重量}}{\text{干燥纤维的重量}} \times 100\%
]

1.2 不同加热方法下脱胶率的比较

为研究微波在剑麻纤维脱胶中的效果，采用了两种不同的脱胶方法：
- 微波法 ：使用3% NaOH溶液，脱胶温度为100℃。
- 传统碱煮法 ：脱胶温度为100℃，溶液中含有4% NaOH、3% Na₂SO₃和4% Na₃PO₄。

实验结果表明：
- 微波脱胶 ：脱胶率随微波脱胶时间从5分钟增加到6