使用NHPI选择性催化氧化系统对脱皮的拉米纤维素纤维的可持续和低氧化损伤漂白策略

科学领域:

• 织品化学 织品化学
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 绿色化学 绿色化学

背景情况:

• 拉米纤维素纤维需要有效的漂白,以提高其各种应用的性能.
• 传统的漂白方法可能会造成显著的氧化损伤和环境问题.
• 开发可持续和高效的漂白技术对于织行业至关重要.

研究的目的:

• 开发一种新的,低氧化损伤的漂白方法,用于拉米纤维素纤维.
• 为了优化漂白过程使用N-hydroxyphthalimide (NHPI) 和茶叶素.
• 评估新方法对环境的影响和纤维性能改进.

主要方法:

• 在茶叶沙胺中利用碳酸,在N-甲胺 (NHPI) 催化氧化系统中缓慢释放过氧化.
• 采用响应表面的方法来优化漂白过程.
• 使用SEM,FT-IR,XRD,13C NMR和拉曼映射来描述纤维特性.
• 进行了生命周期评估 (LCA),将新系统与糖乙酸盐 (SOA) 系统进行比较.

主要成果:

• 通过NHPI/茶素催化氧化漂白方法 (COBM-N),纤维白度增加了170%,破裂性增加了5.16%.
• 破裂的特定工作 (SWR) 降低了2.4%的最小值,结晶性与SWR密切相关.
• 通过SEM,FT-IR和拉曼测绘,证实了非纤维素性物质和彩色组的有效去除.
• 与SOA系统相比,LCA显示,NHPI/茶叶素系统减少了37.84%的能源消耗和35.80%的水消耗.

结论:

• 开发的NHPI/茶叶素系统为拉米纤维素纤维提供了有效和可持续的漂白方法.
• 这种方法实现了优越的纤维特性,环境影响明显降低.
• 这些发现支持在织制造中采用更绿色的化学工艺.