Effect of cellulose fibers addition on the mechanical properties and

Effect of cellulose fibers addition on the mechanical properties and
Effect of cellulose fibers addition on the mechanical properties and

Effect of cellulose ?bers addition on the mechanical properties and water vapor barrier of starch-based ?lms

Carmen M.O.Mu

¨ller a ,b ,Joa ?o Borges Laurindo b ,*,Fabio Yamashita a a Department of Food Science and Technology,State University of Londrina,Londrina,PR,Brazil

b

Department of Chemical and Food Engineering,Federal University of Santa Catarina,Florianopolis,SC 88040-900,Brazil

a r t i c l e i n f o

Article history:

Received 2October 2007

Accepted 12September 2008Keywords:Starch ?lms Cellulose Fibers

Mechanical Water

Permeability

a b s t r a c t

Starch-based ?lms have promising application on food packaging,because of their environmental appeal,low cost,?exibility and transparency.Nevertheless,their mechanical and moisture barrier properties should be improved.The aim of this work was to enhance these properties by reinforcing the ?lms with cellulose ?bers.Besides,the in?uences of both the solubility coef?cient of water in the ?lms (b )and the diffusion coef?cient of water vapor through the ?lms (D w )on the ?lms’water vapor permeability (K w )were investigated.Films were prepared by the so-called casting technique,from ?lm-forming suspen-sions of cassava starch,cellulose ?bers (1.2mm long and 0.1mm of diameter),glycerol and water.The in?uence of ?bers addition on K w was determined at three relative humidity gradient ranges,D RH (2–33%,33–64%and 64–90%).Films reinforced with cellulose ?bers showed higher tensile strength and lower deformation capacity,and presented lower K w than ?lms without ?bers.K w showed strong dependency of b and D w ,presenting values up to 2–3times greater at D RH ?64–90%than at D RH ?33–64%,depending on the ?lm formulation.Therefore,adding cellulose ?bers to starch-based ?lms is a viable alternative to improve their mechanical and water barrier properties.Besides,this work showed the importance of determining ?lm’s water vapor permeability simulating the real environ-mental conditions the ?lm will be used.

ó2008Elsevier Ltd.All rights reserved.

1.Introduction

Starch production and industrialization represent a good alter-native for developing countries (FAO,2007).Developing new products from this raw material can add value and expand its industrial use.The production of biodegradable and edible ?lms from carbohydrates and proteins adds value to low cost raw materials and can play an important role in food preservation

(Ave

′rous,Fringant,&Moro,2001;Gennadios,2002;Krochta &Miller,1997,among others).Preparing these ?lms involves the use of at least one ?lm-forming agent (macromolecule),a solvent and a plasticizer.The most used macromolecules are polysaccharides and their derivatives,proteins and lipids (Cuq,Gontard,&Guilbert,1998;Krochta,2002;Krochta &Mulder-Johnston,1997).

Several studies reported the use of starches from different sources to prepare ?lms and coatings with different properties,and had indicated that these carbohydrates are promising materials in

this regard (Ave

′rous et al.,2001;Larotonda,Matsui,Sobral,&Laurindo,2005;Mali,Grossmann,Garc?

′a,Martino,&Zaritzky,2005;Mali,Sakanaka,Yamashita,&Grossmann,2005).However,?lms formed from starch are brittle and dif?cult to handle.Plasti-cizers are normally added to the ?lm-forming solution before casting and drying procedures,as a way to overcome ?lms brit-tleness.Unfortunately,plasticizers generally decrease the ?lm water vapor permeability (Gontard,Guilbet,&Cuq,1993;Krochta &Mulder-Johnston,1997;Muller,Yamashita,&Laurindo,2007).

In order to improve starch-based ?lm characteristics,many researches reported results on the addition of natural ?bers as a suitable reinforcing component for thermoplastic materials.Most of these works focused on ?lms’mechanical properties and have showed that ?bers incorporation increases ?lms’tensile strength and elasticity modulus and decreases their elongation capacity

(Ave

′rous et al.,2001;Curvelo,de Carvalho,&Agnelli,2001;Dufresne &Vignon,1998;Follain,Joly,Dole,Roge,&Mathlouthi,

2006;Ga

′spar,Benko ′,Dogossy,Re ′czey,&Cziga ′ny,2005;Ma,Yu,&Kennedy,2005).

Concerning to the barrier properties,Dufresne and Vignon (1998)and Funke,Bergthaller,and Lindhauer (1998)reported that the addition of ?bers decreased the water vapor permeability (K w )of starch-based ?lms.This behavior was attributed to the low hygroscopicity of cellulose ?bers.In fact,the behavior of K w depends on the simultaneous effect of water diffusivity in the

*Corresponding author.Tel.:t554837219448;fax:t554837219687.

E-mail address:joao@enq.ufsc.br (J.B.

Laurindo).Contents lists available at ScienceDirect

Food Hydrocolloids

journal homepage:

https://www.360docs.net/doc/0512164059.html,/locate/foodhyd

0268-005X/$–see front matter ó2008Elsevier Ltd.All rights reserved.doi:10.1016/j.foodhyd.2008.09.002

Food Hydrocolloids 23(2009)1328–1333

polymeric matrix(D w)and of the solubility coef?cient of water in

the?lm(b)(Krochta&Miller,1997;Larotonda et al.,2005;Muller et al.,2007).Larotonda et al.(2005),working with Kraft paper

impregnated with starch acetate,investigated the in?uence of this

impregnation on the K w,D w and b values of these materials.The b value was calculated through the?rst derivative of the?lm water

sorption isotherm in relation to the water activity(a w),divided by

the water vapor pressure(at the sorption isotherm temperature).

As?lm’s K w is proportional to the product of b and D w,the values of D w were determined from K w and b values,at three relative humidity gradient ranges.

Moore,Martelli,Gandolfo,Sobral,and Laurindo(2006)studied

the in?uence of b and D w on the water vapor permeability of keratin?lms plasticized with glycerol and reported that the K w value increased almost six times when0.09g glycerol/g keratin was added.This result was explained by the high increase of b,while D w did not change signi?cantly.Variability in the?lm thickness and density were also reported as in?uencing the values of K w of keratin ?lms.Muller et al.(2007)reported results for starch-based?lms that are qualitatively similar to results reported by the authors above.For high relative humidity range,the b values increased6-fold for?lms with glycerol and7-fold for?lms with sorbitol,while D w values did not change signi?cantly.These results showed that K w values are dependent on the solubility coef?cient(b)of water in the?lm.Results about the in?uence of?bers addition on the water vapor permeability of starch?lms are rare in the literature(Imam, Cinelli,Gordon,&Chiellini,2005).

The?lms made in this work were supposed to be used as

packaging material.So,the aim of this work was to investigate how

the addition of cellulose?bers improves?lms’mechanical and

moisture barrier properties and to verify how?bers addition affects

the relative in?uences of the solubility coef?cient(b)and the diffusion coef?cient(D w)on the water vapor permeability(K w)of starch?lms.These results are not available in the literature and very important to evaluate possible applications of these?lms as packaging material.

2.Materials and methods

2.1.Films preparation

An aqueous suspension of?bers(softwood short?bers1.2mm long and with0.1mm of diameter-Klabin S.A-Brazil)was prepared cutting10g?ber and mixing with400ml of distilled water,in order to facilitate the incorporation of these?bers to the starch suspension.The?lms were prepared according to the so-called casting technique.Film-forming solutions were prepared with3% w/w of cassava starch(Yoki-Brazil),0.30g glycerol/g dry starch, 0.01g guar gum/g dry starch(to avoid?bers sedimentation)and three concentrations of cellulose?bers:0.10(P10),0.30(P30)and 0.50(P50)g of?ber/g dry starch.Fibers suspension,guar gum and water were stirred for10min at14,000rpm in a dispenser,before adding starch and glycerol.Afterwards,under constant stirring (90rpm),the container with the mixture was heated up until80 C, and the?lm-forming suspension was poured homogeneously in acrylic Petri dishes14cm in diameter.The dishes with?lm-forming mixture were then put in a ventilated oven,at40 C,for16h.Films prepared without?bers served as control.

2.2.Moisture,thickness and density

Prior to?lms’properties determination,samples were condi-tioned at25 C and58%relative humidity(RH)for48h.Films moisture were determined in triplicate,by the gravimetric method, after drying at105 C for24h,and expressed in g water/g dry mass. Films thicknesses were measured(exactness of?0.001mm)using a Digimatic digital external micrometer(Mitutoyo Co.,Japan)at ten different points of the?lm.For determining?lm density,samples of 2cm?2cm were maintained in a desiccator with phosphorus pentoxide(0%RH)for20days and weighed.Thus,dry matter densities were calculated by Eq.(1).

r s?m

A?d

(1) where A is the?lm area(4cm2),d the?lm thickness(cm),m the ?lm dry mass(g)and r s the dry matter density of the?lm(g/cm3) (Larotonda et al.,2005).The?lm density was expressed as the average of ten determinations.

2.3.Scanning electron microscopy(SEM)

Scanning electron microscopy(SEM)of?lm samples was obtained using a Philips XL-30scanning electron microscope.The samples were coated with a?ne gold layer before obtaining the micrographs.All samples were examined using an accelerating voltage of10kV.

2.4.Moisture sorption isotherms

Films’moisture sorption isotherms were determined through the static method,using saturated saline solutions to obtain different relative humidities(Labuza&Ball,2000).The Guggen-heim–Anderson–de Boer(GAB)model(Eq.(2))was used to represent the experimental equilibrium data.In this equation the parameter X w is the equilibrium moisture(g water/g dry mass),m o is the monolayer water content,C is the Guggenheim constant, which represents the sorption heat of the?rst layer and k is the sorption heat of the multilayers.The GAB model parameters were determined by non-linear regression,using the Statistica Software 6.0(Statsoft,USA).

X w?

Ckm o a w

?e1àka wTe1àka wtCka wT

(2)

2.5.Water vapor permeability(K w)

Films’water vapor permeabilities(K w)were determined in appropriate diffusion cells(Saranto′poulos et al.,2002),using three different ranges of relative humidity gradient(D RH?2–33%, D RH?33–64%and D RH?64–90%).The water vapor permeability was determined using Eq.(3).

K w?

W d

s w1w2

(3)

where d is the average?lm thickness,S is the?lm permeation area (0.005m2),a w1(RH1/100)is the water activity in the chamber,a w2 (RH2/100)is the water activity inside the cell,p s is the water vapor pressure at the experimental system temperature(25 C)and W?G/t(g of water/hour)was calculated using the linear regression of mass variation over time,under steady state permeation condition.

2.6.Water solubility coef?cient(b)and effective water

diffusion coef?cient(D w)

The solubility coef?cient of water in the?lms,b(g of water/g of dry mass?Pa),was determined according to Larotonda et al. (2005),based on the experimental moisture sorption isotherms, GAB model and Eq.(4).

C.M.O.Mu¨ller et al./Food Hydrocolloids23(2009)1328–13331329

b ?

Ckm o s "

1

w w w à

a w

?e1àka w Te1àka w tCka w T 2

?àk e1àka w tCka w T

te1àka w Teàk tCk T

#

(4)

where C ,m o and k are the adjust parameters of GAB model and b is given in g of water/g of dry solid ?Pa.

The water diffusion coef?cients through the ?lms were deter-mined from water vapor permeability,water solubility coef?cient in the ?lm and ?lm density data.As b varies with a w ,the value correspondent to the a w median was used in Eq.(5).

K w ?r s b D w

(5)

2.7.Mechanical properties

Films’mechanical properties were determined from tension tests,using the TA-XT2i texture analyzer (Surrey –England),in accordance with ASTM-882-00(2000).The dimensions of ?lm samples used in tests were 25mm ?100mm,cut with a sharp scissor.Samples were clamped between grips and force and deformation were recorded during extension at 50mm/min,with an initial distance between the grips of 50mm.In this way,tensile strength (MPa),elasticity modulus (MPa)and relative deformation at break (%)were determined from ten replicates for each ?lm formulation.

2.8.Statistical analysis

Analysis of Variance (ANOVA)and Tukey mean comparison test (p 0.05)were performed (Statistica Software –Statsoft,OK –USA).

3.Results and discussions

3.1.Moisture,thickness and density of the ?lms

The incorporation of cellulose ?bers reduced the ?lms moisture (Table 1),due to the lower water af?nity of cellulose ?bers compared with starch (Curvelo et al.,2001;Dufresne &Vignon,1998;Funke et al.,1998;Ma et al.,2005).There was no signi?cant difference among the thicknesses,which varied from 110?11m m to 121?18m m.On the other hand,?bers incorporation caused a signi?cant reduction of ?lm density,e.g.,the ?lm P50presented density 1.8times lower than the ?lm without cellulose ?bers,which can be explained by the low density of the cellulosic material (Dufresne &Vignon,1998;Wollerdorfer &Bader,1998).

3.2.SEM –scanning electron micrographies

Micrographies of ?lms’surfaces and fractures (Fig.1)showed homogeneous and random distributions of ?bers within the samples,without pores or cracks formation.It can also be observed,from the fractured ?lms micrographies,that cellulose ?bers are incrusted in the continuous starchy material.3.3.Moisture sorption isotherms

The GAB model ?tted well the ?lms’sorption data (Table 2),as

previously reported by other authors (Godbillot,Dole,Joly,Roge

′,&Mathlouthi,2006;Mali,Sakanaka,et al.,2005;Martelli,Moore,Paes,Gandolfo,&Laurindo,2006,among others).All isotherms presented sigmoidal shape (Fig.2),which is a characteristic of starchy materials,but the curves’‘‘shoulders’’(close to a w ?0.03)were reduced as the ?ber concentration in the ?lms increased.The water sorption isotherm of cellulose ?bers shows clearly their lower hygroscopicity.The P10?lm presented equilibrium moisture similar to the ones observed for the ?lms without ?bers.For the last,the hygroscopicity increased due to the presence of guar gum,which probably balanced the opposite effect provoked by the cellulose ?bers.According to Chaisawang and Suphantharika (2005,2006)the addition of guar gum (1%)to cassava starch causes a larger absorption of water,due to hydrocolloids interaction with the amylose chain.These results are in agreement with results reported by other researchers who worked with composites of

starch and cellulose ?bers (Ave

′rous et al.,2001;Curvelo et al.,2001;Dufresne &Vignon,1998;Ma et al.,2005).Ave

′rous et al.(2001)reported that wheat starch ?lms reinforced with cellulose ?bers had their equilibrium moisture reduced.They attributed this behavior to the interactions between ?bers and the hydrophilic sites of starch chain,which substituted the starch–water interac-tions that predominate in ?lms without ?bers.The effect of ?bers on ?lms’hygroscopicity can also be observed from the monolayer water content data,m o ,which was 0.094g water/g solid for ?lms without ?bers against 0.058g water/g solid for ?lms with 0.50g of ?ber/g of starch.On the other hand,the k value was not affected by ?lm composition (?ber addition).

3.4.In?uence of relative humidity gradient (D RH)range and ?bers concentration on the water vapor permeability (K w ),solubility coef?cient (b )and effective water diffusion coef?cient (D w )

For all samples K w values increased as the D RH range moved from lower to higher values (Table 3).For the D RH ranges of 2–33%and 64–90%,K w of P50?lms presented values approximately 3.7and 1.5times lower if compared with starch ?lms without ?bers (WF).However,at the intermediate gradient (33–64%),water vapor permeabilities of WF ?lms and P50were of the same order (3.43?10à7and 3.08?10à7g/h m Pa).For the P30formulation the K w value was about 10times higher when the D RH range passed from 2–33%to 64–90%.This result can be explained by the increasing of 8.3times observed for the solubility coef?cient b

,

Table 1

Values with the same letter at the same column are not different statistically (p <0.05).WF –without ?bers.

P50,P30and P10denote 0.50,0.30and 0.10g ?bers/g starch,respectively.

C.M.O.Mu

¨ller et al./Food Hydrocolloids 23(2009)1328–13331330

while the diffusion coef?cient D w did not change considerably (only 22%higher).

The b value of all formulations increased as the D RH range moved from 2–33%to 64–92%.Fig.3shows that for water activities lower than 0.10the b value was very in?uenced by a w ,i.e.,b decreased very quickly with the a w increase.From a w values

between 0.10and 0.60,b was practically constant,but became very responsive to a w when a w >0.60.

Film densities decreased from 2.41to approximately 1.3?10à3g/m 3due to cellulose ?bers addition,which in?uenced the values of K w ,accordingly to Eq.(5).

The D RH range did not affect a lot the D w values of ?lms without ?bers,indicating that in this case the K w increasing was conse-quence of the increment of b .The WF-?lm’permeability was 4.5times higher at the D RH ?64–90%than at D RH ?2–33%,due to the big increase of b (about 6times),while D w did not change considerably.

The values of D w for P10,P30and P50did not present appre-ciable change,except at intermediate D RH range (33–64%).For P30samples,when D RH passed from 2–33%to 33–64%,the K w increased 5.6times,due to the simultaneously increase of b (2times)and D w (2.8times).Under these D RH conditions,both coef?cients b and D w had about the same in?uence on the K w values.

For the D RH ranges of 2–33%and 64–90%the addition of cellulose ?bers provoked decreasing of K w from approximately

10

Fig.1.Scanning electron microscopy of cassava starch ?lms with cellulose ?bers.P50,P30and P10denote 0.50,0.30and 0.10g ?bers/g starch,respectively and the upper index s

and f denote surface and fracture,

respectively.

Table 2

GAB model ?tted parameters for sorption data from cassava starch ?lms with WF –without ?bers.

P50,P30and P10denote 0.50,0.30and 0.10?bers/g starch,respectively.

C.M.O.Mu ¨ller et al./Food Hydrocolloids 23(2009)1328–13331331

to 5.7g m/m 2h Pa.It was due mainly to the ?lm density reduction from 2.41?0.12to 1.31?0.03?106g/m 3and to a small reduction of the b values.For the D RH ?33–64%the addition of ?bers did not affect K w appreciably,which could be explained by the small vari-ation of b and D w with the addition of cellulose ?bers (Fig.3,Table 3).The reduced density of ?lms reinforced with cellulose ?bers could reduce K w ,but it was not observed.

In a general manner,similar behavior of K w ,b and D w with RH range was reported for keratin ?lms (Moore et al.,2006)and Kraft paper impregnated with starch acetate (Larotonda et al.,2005)and were explained by the effect of RH range on the parameters b and D w .However,the mass transfer mechanisms controlling the barrier properties of reinforced ?lms can change with D RH range and cellulose ?ber concentration and cannot be evidenced from global properties as sorption isotherms and water vapor permeability.For this purpose,techniques as confocal laser scanning microscopy could be very useful to investigate microstructure and water distribution in composite-?lms with different formulations (Chen,Lee,&Teoh,2007;Straadt,Rasmussen,Andersen,&Bertram,2007).3.5.Mechanical properties

Films reinforced with ?bers presented higher values of tensile strength and elasticity modulus,and lower values of tensile

strength (deformation at break)(Fig.4),if compared with WF ?lms.This behavior is in agreement with the results reported in the literature about starch ?lms reinforced with different kinds of

?bers (Ave

′rous &Boquillo,2004;Curvelo et al.,2001;Funke et al.,1998;Ga

′spar et al.,2005;Lu,Weng,&Cao,2006).The incorporation of 0.10and 0.50g ?ber/g starch increased the tensile strength of reinforced ?lms in 6.7and 18times,respectively.The elasticity modulus of P10and P50?lms were,respectively,7.6and 34times greater than the elasticity modulus of WF ?lms.This signi?cant increasing of ?lms rigidity has been attributed to the similarity between the chemical structures of cellulose and starch (Ma et al.,2005).

a w

X w (g w a t e r /g d r y s o l i d )

Fig.2.Water sorption isotherms of cassava starch ?lms with cellulose ?bers ?tted with the GAB model.P50,P30and P10denote 0.50,0.30and 0.10g ?bers/g starch,

respectively.

Table 3

Water vapor permeability (K w ),solubility coef?cient (b )and diffusion coef?cient (D w )of cassava starch ?lms with cellulose ?bers incorporation as a function of the WF –without ?bers.

P50,P30and P10denote 0.50,0.30and 0.10g ?bers/g starch,

respectively.

a w

0,00

2E-54E-56E-58E-51E-4β (g w a t e r /g d r y s o l i d s .P a )

Fig.3.Solubility coef?cient values (b )for cassava starch ?lms with cellulose ?bers (P50)and cellulose ?bers as a function of water activity (a w

).

51015202530

Samples

T e n s i l e s t r e n g t h (M P a )

20406080100120

Percent elongation at break (%)

200

400

600

800

Samples

Y o u n g ′s M o d u l e (M P a )

Fig.4.(a)Tensile strength and percent elongation at break of cassava starch ?lms with cellulose ?bers incorporation.(b)Young’s modulus of cassava starch ?lms with cellulose ?bers incorporation.WF denotes without ?bers ?lms,while P50,P30and P10denote 0.50,0.30and 0.10g ?bers/g starch,respectively.

C.M.O.Mu

¨ller et al./Food Hydrocolloids 23(2009)1328–13331332

4.Conclusions

Films’water vapor permeability have strong dependency on solubility and water diffusion coef?cients and,consequently,on relative humidity gradient range,presenting values up to2–3times greater at33–64%than at64–90%,depending on?lm formulation. Therefore,it is important to determine this property based on the environmental conditions the?lm will be used.

The incorporation of cellulose?bers reinforces mechanically starch?lms,which have higher tensile strength and lower defor-mation capacity.The reinforced?lms present lower water vapor permeabilities if compared with starch?lms without?bers.As cellulose?bers are biodegradable and available at low cost,their use as reinforcing agent is a viable alternative to improve the properties of starch-based?lms.

Acknowledgements

This research was supported by CAPES and MCT/CNPq-Brazil. References

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四种再生纤维的概述

四种再生纤维的概述及鉴定方式 再生纤维具有优良的吸湿性、穿着舒适性,是纺织服装业最理想、最有开 发潜力的纺织原料。 再生纤维概述: 1.Tencel纤维 Tencel纤维是以针叶树为主的木浆、水和溶剂氧化胺混合,加热至完全溶解,在溶解过程中不会产生任何衍生物和化学作用,经除杂而直接纺丝,其分子结构是简单的碳水化合物。Tencel纤维在泥土中能完全分解,对环境无污染;另外,生产中所使用的氧化胺溶剂对人体完全无害,几乎完全能回收,可反复使用,生产中原料浆粕所含的纤维素分子不起化学变化,无副产物,无废弃物排出厂外,是环保或绿色纤维。该纤维织物具有良好的吸湿性、舒适性、悬垂性和硬挺度且染色性好,加之又能与棉、毛、麻、腈、涤等混纺,可以环锭纺、气流纺、包芯纺,纺成各种棉型和毛型纱、包芯纱等。 2.Modal纤维 Modal纤维是一种全新的纤维素纤维,Modal纤维的原料来自于大自然的木材,使用后可以自然降解。由于这类纤维是采用天然纤维素为原料,具有生物将解性,并且在纤维生产过程中不产生类似粘胶县委的严重污染环境问题,是21世纪的新型环保纤维。Modal纤维价格是Tencel纤维的一半,系第二代再生纤维素纤维。Modal纤维可与多种纤维混纺、交织,发挥各自纤维的特点,达 到更佳的服用效果。Modal纤维面料吸湿性能、透气性能优于纯棉织物,其手 感柔软,悬垂性好,穿着舒适,色泽光亮,是一种天然的丝光面料。 3.大豆蛋白纤维 大豆蛋白纤维是以出油后的大豆废粕为原料,运用生物工程技术,将豆粕中的球蛋白提纯,并通过助剂、生物酶的作用,使提纯的球蛋白改变空间结构,再添加羟基和氨基等高聚物,配制成一定浓度的蛋白纺丝液,用湿法纺丝工艺纺成。豆粕是油脂车间的副产品,在我国资源十分吩咐,属废物综合利用,资源取之不尽,用之不竭。大豆蛋白纤维可称为新世纪的“绿色纤维”。由于大豆蛋白纤维外层基本上是蛋白质,与人体皮肤亲和性好,且含有多种人体所必须的氨基酸,具有良好的保健作用。在大豆蛋白纤维纺丝工艺中加入定量的有杀菌消炎作用的中草药与蛋白质侧链以化学键相结合,药效显著且持

再生纤维概述

再生纤维具有优良的吸湿性、穿着舒适性,是纺织服装业最理想、最有开发潜力的纺织原料。 再生纤维概述: 1.Tencel纤维 Tencel纤维是以针叶树为主的木浆、水和溶剂氧化胺混合,加热至完全溶解,在溶解过程中不会产生任何衍生物和化学作用,经除杂而直接纺丝,其分子结构是简单的碳水化合物。Tencel纤维在泥土中能完全分解,对环境无污染;另外,生产中所使用的氧化胺溶剂对人体完全无害,几乎完全能回收,可反复使用,生产中原料浆粕所含的纤维素分子不起化学变化,无副产物,无废弃物排出厂外,是环保或绿色纤维。该纤维织物具有良好的吸湿性、舒适性、悬垂性和硬挺度且染色性好,加之又能与棉、毛、麻、腈、涤等混纺,可以环锭纺、气流纺、包芯纺,纺成各种棉型和毛型纱、包芯纱等。 2.Modal纤维 Modal纤维是一种全新的纤维素纤维,Modal纤维的原料来自于大自然的木材,使用后可以自然降解。由于这类纤维是采用天然纤维素为原料,具有生物将解性,并且在纤维生产过程中不产生类似粘胶县委的严重污染环境问题,是21世纪的新型环保纤维。Modal纤维价格是Tencel纤维的一半,系第二代再生纤维素纤维。Modal纤维可与多种纤维混纺、交织,发挥各自纤维的特点,达到更佳的服用效果。Modal纤维面料吸湿性能、透气性能优于纯棉织物,其手感柔软,悬垂性好,穿着舒适,色泽光亮,是一种天然的丝光面料。 3.大豆蛋白纤维 大豆蛋白纤维是以出油后的大豆废粕为原料,运用生物工程技术,将豆粕中的球蛋白提纯,并通过助剂、生物酶的作用,使提纯的球蛋白改变空间结构,再添加羟基和氨基等高聚物,配制成一定浓度的蛋白纺丝液,用湿法纺丝工艺纺成。豆粕是油脂车间的副产品,在我国资源十分吩咐,属废物综合利用,资源取之不尽,用之不竭。大豆蛋白纤维可称为新世纪的“绿色纤维”。由于大豆蛋白纤维外层基本上是蛋白质,与人体皮肤亲和性好,且含有多种人体所必须的氨基酸,具有良好的保健作用。在大豆蛋白纤维纺丝工艺中加入定量的有杀菌消炎作用的中草药与蛋白质侧链以化学键相结合,药效显著且持久,避免了棉制品用后整理方法开发的功能性产品,其药效难以持续的缺点。大豆蛋白纤维织物手感柔软、光滑,具有良好的吸湿透气性,有真丝般的光泽,抗皱性优于真丝,尺寸稳定性好。 4.竹纤维 竹纤维是继大豆蛋白纤维之后我国自行开发研制并产业化的新型再生纤维素纤维,竹纤维分竹素纤维和竹原纤维。竹素纤维是以毛竹为原料,在竹浆中加入功能性助剂,经湿法纺丝加工而成。竹原纤维是将毛竹经天然生物制剂处理后所制取的纤维。作为纺丝原料的竹浆粕,来源于速成的鲜竹,资源十分丰富。其废弃物土埋、焚烧不会造成环境污染,属于环保型纤维,满足绿色消费的需求。竹纤维是性能与粘胶纤维相类似,竹纤维织物具有良好的吸湿、透气性,其悬垂性和染色性能也比较好,有蚕丝般的光泽和手感,且具有抗菌、防臭、防紫外线功能

醋酸纤维素薄膜电泳分离血清蛋白

醋酸纤维素薄膜电泳分离血清蛋白 [目的与原理] 掌握醋酸纤维素薄膜电泳原理及操作技术,利用该电泳技术分析和测定人或鱼血清中各种蛋白质相对百分含量。 醋酸纤维素薄膜电泳(cellulose acetate membrance electrophoresis)以醋酸纤维薄膜为支持物。它是纤维素的醋酸酯,由纤维素的羟基经乙酰化而制成。它溶于丙酮等有机溶液中,即可涂布成均一细密的微孔薄膜,厚度以0.1mm—0.15mm为宜。太厚吸水性差,分离效果不好;太薄则膜片缺少应有的机械强度则易碎。 本实验以醋酸纤维素为支持物,分离各种血清蛋白,血清中含有清蛋白,α—球蛋白、β—球蛋白、γ—球蛋白和各种脂蛋白等。各种蛋白质由于氨基酸组分、立体构象、分子量、等电点及形状不同(表1-2-8),在电场中迁移速度不同,分子量小、等电点低、在相同碱性pH 缓冲系统中,带负电荷多的蛋白质颗粒在电场中迁移速度快 例如,以醋酸纤维素薄膜为支持物,正常人血清在pH8.6的缓冲体系中电泳1h左右,染色后显示5条区带。清蛋白泳动最快,其余依次为α1—,α2—,β—,及γ—球蛋白(如图1-2-7)。这些区带经洗脱后可用分光光度计法定量,也可直接进行光吸收扫描自动绘出区带吸收峰及相对百分比。临床医学常利用它们间相对百分比的改变或异常区带的出现作为临床鉴别诊断的依据。此法由于操作简单、快速、分辨率高及重复性好等优点。目前,以成为临床生化检验的常规操作之一。它不仅可用于分离血清蛋白,还可以分离脂蛋白,血红蛋白及同工酶的分离测定。 图1-2-7正常人血清醋酸纤维素薄膜电泳示意图 1.为清蛋白,2,3,4,5,分别为α1—,α2—,β—,及γ—球蛋白,6为点样原点 [试剂与器材] 试剂: 1、巴比妥—巴比妥钠缓冲液(pH8.6,0.07mol/L,离子强度0.06):称取1.66g巴比妥(AR)和12.76g巴比妥钠(AR),置于三角烧瓶中,加蒸馏水约600ml,稍加热溶解,冷却后用蒸馏水定容至1000ml。置4℃保存,备用。 2、血清蛋白染色 (1)染色液(0.5%氨基黑10B):称取0.5g氨基黑10B,加蒸馏水40ml,甲醇(AR)50ml,冰乙酸(AR)10ml混匀溶解后置具塞试剂瓶中贮存。 (2)漂洗液:取95%乙醇(AR)45ml,冰乙酸(AR)5ml和蒸馏水50 ml混匀置具塞试剂瓶贮存。 (3)透明液:临用前配制。

关于编制三醋酸纤维素项目可行性研究报告编制说明

三醋酸纤维素项目 可行性研究报告 编制单位:北京中投信德国际信息咨询有限公司编制时间:https://www.360docs.net/doc/0512164059.html, 高级工程师:高建

关于编制三醋酸纤维素项目可行性研究报 告编制说明 (模版型) 【立项 批地 融资 招商】 核心提示: 1、本报告为模板形式,客户下载后,可根据报告内容说明,自行修改,补充上自己项目的数据内容,即可完成属于自己,高水准的一份可研报告,从此写报告不在求人。 2、客户可联系我公司,协助编写完成可研报告,可行性研究报告大纲(具体可跟据客户要求进行调整) 编制单位:北京中投信德国际信息咨询有限公司 专 业 撰写节能评估报告资金申请报告项目建议书 商业计划书可行性研究报告

目录 第一章总论 (1) 1.1项目概要 (1) 1.1.1项目名称 (1) 1.1.2项目建设单位 (1) 1.1.3项目建设性质 (1) 1.1.4项目建设地点 (1) 1.1.5项目主管部门 (1) 1.1.6项目投资规模 (2) 1.1.7项目建设规模 (2) 1.1.8项目资金来源 (3) 1.1.9项目建设期限 (3) 1.2项目建设单位介绍 (3) 1.3编制依据 (3) 1.4编制原则 (4) 1.5研究范围 (5) 1.6主要经济技术指标 (5) 1.7综合评价 (6) 第二章项目背景及必要性可行性分析 (7) 2.1项目提出背景 (7) 2.2本次建设项目发起缘由 (7) 2.3项目建设必要性分析 (7) 2.3.1促进我国三醋酸纤维素产业快速发展的需要 (8) 2.3.2加快当地高新技术产业发展的重要举措 (8) 2.3.3满足我国的工业发展需求的需要 (8) 2.3.4符合现行产业政策及清洁生产要求 (8) 2.3.5提升企业竞争力水平,有助于企业长远战略发展的需要 (9) 2.3.6增加就业带动相关产业链发展的需要 (9) 2.3.7促进项目建设地经济发展进程的的需要 (10) 2.4项目可行性分析 (10) 2.4.1政策可行性 (10) 2.4.2市场可行性 (10) 2.4.3技术可行性 (11) 2.4.4管理可行性 (11) 2.4.5财务可行性 (11) 2.5三醋酸纤维素项目发展概况 (12)

新型再生纤维素纤维

新型再生纤维素纤维 小组成员:翁密侬 41006010214 刘肖肖 41006010219 冯莹莹 41006010215 张玲玲 41006010217 张亚婷 41006010209 顾恬静 41006010206

新型再生纤维素纤维的发展前景 (一)资源前景 从长远看,合成纤维的原料石油是一次性资源,终会枯竭,因此,在这一背景下,发展纤维素纤维是解决纺织品原料的长远之计。自然界纤维年产量约1000亿吨,大约只有2.5%是通过再生途径制成纤维加以利用的。可见,纤维素资源十分丰富,而且加上纤维素是可再生的自然资源,具有可持续性、可循环性。因此,作为纺织品的原料,从资源供应量这一方面来说,再生纤维素纤维有着相当大的竞争力,发展前景十分可观。 (二)市场前景 自1960年以来,世界纤维消耗量的增长与人口增长呈并行发展趋势及对2020年世界人口和纤维消耗量增长的预测,2020年世界纤维的总消耗量为7000万吨,人均9.2kg。若再生纤维素纤维仍保持在目前的水平上,则棉纤维须从目前的1800万吨增加到3200万吨,而生产这些棉纤维所需资源(土地和水)几乎是无法到达的,而作为棉纤维代用品的再生纤维素的原料木材等将大幅增加。因此,大力发展再生纤维素纤维既是市场的需求,从资源方面来说又是可能的。另外,随着人们对舒适健康生活重视的提高,保健纺织品引起了消费者的极大关注。而后面介绍的四种新型再生纤维素纤维中,竹纤维和甲壳素纤维都有保健功能,竹纤维在生产过程中无虫蛀、无腐烂、无需使用任何农药,且因为竹子的天然抗菌性,使纤维在服用中不会对皮肤造成任何过敏性反应。甲壳素纤维具有抑菌、防臭、止痒等功能。可见,新型再生纤维素纤维有着相当大的市场潜力。 (三)绿色前景 当今,由于全球生态环境受到严重的破坏,环境污染日趋严重,环保议题已成为全人类共同关心的焦点,因此,在“我们只有一个地球”的口号下,消费者越来越多地考虑到产品对生态的影响,生产过程对环境的影响,天然资源的消耗及产品的可处理性等问题,从而,在人们思想意识中逐渐形成“绿色产品”、“绿色消费”、“绿色营销”等观念,且已形成一股国际潮流。据经济协作与开发组织(OECD)在OECD国家中作过的调查表明,大部分消费者愿意选购较高的环保产品。加拿大一项全国性民意调查中,有80%接受调查者表示,如果环保产品价格比一般产品价格高出10%左右,还是愿意购买环保产品。前面介绍的四种新型再生纤维素纤维都属于绿色纤维,在生产过程中不会对生态环境造成危害;纤维制

十三五规划(纤维素纤维)

再生纤维素纤维行业“十三五”发展规划 ——中国化学纤维工业协会纤维素纤维分会 前言 再生纤维素纤维是采用富含纤维素的植物原料,经一系列的化学处理和机械加工而制的的纤维,主要品种包括粘胶纤维、醋酸纤维和铜氨纤维等传统再生纤维素纤维,以及以天丝为代表的新型溶剂法纤维素纤维等。 再生纤维素纤维是重要的纺织材料之一,具有很好的吸湿性、染色性和舒适性。在人们对产品可回收、可降解、对织物舒适性要求越来越高的条件下,其在纺织原料中凸现出越来越重要的作用,另外,其原料为可再生资源,是循环经济可持续发展的重要化学纤维产品。因此,再生纤维素纤维有着更为重要的意义和广泛的发展空间。 我国再生纤维素纤维工业的整体水平和竞争能力的发展将对世界再生纤维素纤维工业 产生重要影响。“当前纺织行业发展的新常态特征日益凸显,对于企业提出更高的调整转型的要求,企业发展压力和挑战将持续增加,但同时也隐含着外部发展的机遇和行业自身提升的动力”。在当前新常态下如何生存与发展是再生纤维素纤维行业“十三五”面临的迫切任务。 《再生纤维素纤维行业“十三五”发展规划》总结分析了我国再生纤维素纤维制造行业的发展现状及特点,存在主要问题和产业发展趋势,明确了“十三五”期间行业发展由“数量型”向“技术效益型”战略转变的指导思想,明确了发展目标和发展重点,提出了发展高新技术、功能性、差别化纤维的技术方向和主要任务。对贯彻落实《国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》精神和《纺织工业“十三五”发展纲要》的具体要求,推动再生纤维素纤维行业的科技进步和自主创新,实现全面、协调和可持续发展,具有重要的指导作用。 一、“十二五”发展规划完成情况及特点 我国是世界最大的再生纤维素纤维生产国,主要生产粘胶纤维、醋酸纤维(用于烟草行业)、NMMO溶剂法纤维素纤维、低温尿素溶解纤维素纤维等。其主要产品是粘胶纤维,约占世界粘胶纤维总量近三分之二。原料采用进口木浆,进口棉短绒生产棉浆,国产木浆、棉浆、竹浆、纸改浆等品种,原料进口依存度约在60%左右。 “十二五”期间,纤维素纤维行业在大宗原料、纤维生产方面基本完成规划目标。在原料利用上发展较慢,木浆发展较快,许多大型纸浆生产企业都在转产溶解浆,溶解木浆产能已达150余万吨。棉浆生产由于资源受限,总量萎缩。竹、麻浆产量较低,秸秆利用进展缓慢。粘胶纤维工业在生产设备、工艺技术、产品质量、节能减排等方面都有了大幅度提高。高湿模量纤维、NMMO溶剂法纤维素纤维、低温尿素溶解纤维素纤维等也有了可喜的进步。 其特点是:企业规模不断增强、产量持续增长,产业集中度进一步加大、产业链配套有

浅谈新型再生纤维素纤维的发展前景

浅谈新型再生纤维素纤维的发展前景 刘长河 胡正春 王建坤 (天津工业大学纺织与服装学院,天津 300160) [摘 要] 本文介绍了新型再生纤维素纤维的性能和特点,从资源、市场、环保三方面分析了新型再生纤维素纤维的发展前景。 [关键词] 新型;再生纤维素纤维;前景 1 前 言 在20世纪70年代以前,作为再生纤维素纤维之一的粘胶纤维,曾是化学纤维生产的第一大品种。然而,随着合成纤维新品种的出现和发展,加上粘胶纤维的生产工艺流程长而复杂,能耗大,耗水量大,特别是严重污染环境,废气和污水的治理难度高、费用大,一些发达国家相继关闭了部分生产粘胶纤维的工厂。致使其世界产量在20年间下降约41%。 在这一背景下,天然纤维素纤维再次得到重视。自然界纤维素年产量1000亿吨,大约只有2.5%是通过再生途径制作成纤维等加以利用的。纤维素资源十分丰富,纤维素是可再生的自然资源,具有可持续性;纤维素具有环保性,可参与自然界的生态循环。作为纺织纤维,纤维素纤维具有优良的吸湿性、穿着舒适性,一直是纺织品和卫生用品的重要原料。所以,纤维素纤维是新世纪最理想,最有前途的纺织原料之一。近年来,出现M odal、Tencel等新一代再生纤维素纤维。随着新型再生纤维素纤维在生产中的大量应用,前景将非常看好。2 各种新型再生纤维素纤维 2.1 T encel纤维 天丝是我国的通俗称呼,它的学名叫Lyocell,商品名叫Tencel。它与粘胶纤维同属再生纤维素纤维,虽然粘胶纤维在19世纪90年代已经问世,并在化学纤维中占据着重要地位,但由于粘胶纤维的制造工艺严重污染环境,在人们强烈呼吁清洁生产、保护地球生态环境、减少污染的今天,如何克服污染环境的缺点呢?荷兰阿克苏?诺贝尔(Akzo Nobel)公司属于美国恩卡公司和德国的恩卡研究所与1980年研究成功用有机溶剂直接溶解纤维浆粕生产纤维素纤维的工艺方法,并取得了专利。1989年,布鲁塞尔国际人造及合成纤维标准局(BISFA)把由这类方法制造的纤维素纤维正式命名为“Ly ocell”。与此同时,英国考陶尔兹公司于20世纪80年代初开始研制T encel短纤维,在得到荷兰阿克苏?诺贝尔公司Ly ocell的许可证后,马上开始试生产,在实验工厂经过反复试验,成功地开发出一种对人体无害的氧化胺溶剂,其后又解决了生产中的一系列问题,最后成功地生产了T encel短纤。 天丝纤维的化学结构,基本与棉纤维,粘 2

实验三 血清蛋白醋酸纤维素薄膜电泳要点

实验三血清蛋白的醋酸纤维薄膜电泳 一、目的: 1、掌握醋酸纤维薄膜电泳的基本原理和操作方法 2、学会常用电泳的使用方法 3、了解用醋酸纤维薄膜作支持物的优点及使用范围 二、原理: 由于各种血清蛋白质的等电点不同,因此在pH8.6的缓冲液中,各种血清蛋白质所带电荷量不同,同时由于它们的分子量也不同,造成电泳迁移率不同,所以在醋酸纤维薄膜上,电泳后,可将各种血清蛋白质分离开。 三、器材: 醋酸纤维薄膜(2×8cm)、电泳仪、点样器(盖玻片)、培养皿、粗滤纸、玻璃板(载玻片)、镊子等。 四、试剂: 巴比妥缓冲液(pH8.6,离子强度0.07。巴比妥钠12.7g、巴比妥1.66g于蒸馏水中加热溶解后再加水至1000ml) 氨基黑染色液(氯基黑10B0.5g、甲醇50ml、冰醋酸10ml、蒸馏水10ml) 漂洗液(95%乙醇45ml、冰醋酸5ml、蒸馏水50ml) 血清 五、操作: 1、识别标记:将薄膜切成2.5×8cm的小片。在薄膜无光泽面(正面)的一端约2cm处用铅笔划一线,以标明点样位置。 2、浸泡:用镊子将薄膜无光泽面向下,漂浮于巴比妥缓冲液面上(缓冲液盛于培养皿中),使膜条自然浸湿下沉。大约10min。 3、点样:取出薄膜,用滤纸将表面的明水吸干,然后平铺在载玻片上(无光泽面朝上),将盖玻片先在小培养皿中的血清中沾一下,再在距膜条一端2cm处轻轻地水平落下并随即提起,这样即在膜条上点上了细条状的血清样品。 4、电泳:在电泳槽内加入缓冲液,使两个电极槽内的液面等高,将膜条平悬于电泳槽支架的滤纸桥上(先剪裁尺寸合适的滤纸条,取双层滤纸条附着在电泳槽的支架上,使它的一端与支架的前沿对齐,而另一端浸入电极槽的缓冲溶液内。用缓冲溶液将滤纸全部润湿并驱除气泡,使滤纸紧贴在支架上,即为滤纸桥)。点样端靠近负极,盖严电泳室,160V,45min。 5、染色:将膜条取出,放在显色液中显色10min。

Acetate 醋酸纤维素

醋酸纤维素片 1、项目目的和意义 醋酸纤维素是纤维素中的羟基被酯化而生成的。按乙酰基含量不同,分为三个品种:其中乙酰基含量在31%-35%时,称为一醋酸纤维素;乙酰基含量在38%-41.5%时,称为二醋酸纤维素;乙酰基含量大于43%时,称为三醋酸纤维素。本项目主要指二醋酸纤维素,俗称醋片(以下统称醋片)。 香烟小咀丝束是醋片的主要消费领域。由醋片制的丝束,用于香烟滤咀材料,具有弹性好、无毒、无味、热稳定性好、吸咀小,截滤效果显著,能减少烟气中的毒物,同时又保留了一定的烟碱不失香烟口味。它比聚丙烯丝等材料具有无法相比的优越性。世界上香烟过滤咀的消耗量长期以来一直保持着稳定增长势头。醋片做为生产香烟必不可少的关键材料,发展快,用量大。此外,醋片还可以用于制造热塑性塑料、电话机壳、眼镜架、玩具、醋酸人造丝、生物降解薄膜、半透膜材料(用于海水淡化、水处理、混合气体分离、病毒细菌分离等)。国外醋片总量60%以上消费于香烟丝束;国内则绝大部分用于香烟丝束,仅少量用于纺织、塑料制品等。又由于国内醋片产量满足不了市场需求,所以拟建5万吨/年醋片装置,在国内市场上还有一定份额。 2、市场分析 2?1国外市场分析 国外主要醋片生产公司有:Eastman corp(美国)、Hoechst celanese(美国)、Primester corp(美国)、大赛璐公司(日本)、帝人公司(日本)。世界上醋片的发展比较平稳,目前装置能力80万吨/年以上,且都满负荷生产。 醋酸纤维丝束是香烟滤嘴的理想原料,过去20年中,醋酸纤维丝束增长稳定,年均增长6%以上,预计还会继续保持这种趋势。丝束的原料是醋片,丝束的增长趋势决定了醋片的发展。1996年醋酸纤维丝束消费58万吨以上,相应耗醋片55万多吨。预计2005年醋酸纤维丝束年均增长率5%计,需求为102万吨,相应醋片约97万吨(1吨丝束消耗醋片0.95吨计)。2?2国内市场分析 我国烟草十年来稳定增长,尤其近三年快速增长。2002年创造了利润总额406亿元的历史最高记录,利润增长率高达17.1%。2002年产量达到17225亿元;销量达17493亿支,创历史新高。我国香烟接咀率达96%,耗醋酸纤维丝束18万吨左右,相应醋片16.8万吨左右。我国烟草工业已走出1999年的低谷,预计今后还会稳定增长,醋片的需求也会同步增长。 目前国内烟用醋酸纤维丝束生产企业主要有四家,如表所示: 公司名称能力 (万吨/年) 南通醋纤公司2.5 珠海醋纤公司1.5 昆明醋纤公司1.5 惠大公司1

血清蛋白醋酸纤维薄膜电泳实验

血清蛋白醋酸纤维薄膜电泳实验 一.实验原理 1、电泳是指带电质点在电场中向本身所带电荷相反的电极移动的现象。在一定pH条件下,不同的质点由于具有不同的等电点而带不同性质的电荷,因而在一定的电场中它们的移动方向和移动速度也不同,即它们的电泳迁移率不同,因此,可使它们分离。 2、影响电泳迁移率的外界因素:电场强度、溶液的pH值、溶液的离子强度和电渗现象。 3、影响电泳迁移率的内在因素:质点所带净电荷的量、质点的大小和形状。 4、采用醋酸纤维薄膜作为支持物的电泳方法称为醋酸纤维素薄膜电泳。醋酸纤维素薄膜电泳具有微量、快速、简便、分辨力高,对样品无拖尾和吸附现象等优点。 5、醋酸纤维素是纤维素的羟基乙酰化所形成的纤维素醋酸酯,将它溶于有机溶剂(如:丙酮、氯仿、氯乙烯、乙酸乙酯等)后,涂抹成均匀的薄膜则成为醋酸纤维素薄膜。该膜具有均一的泡沫状的结构,厚度约为120 μm,有很强的通透性,对分子移动阻力很小。 6、本实验以醋酸纤维素为电泳支持物,分离各种血清蛋白。血清中含有清蛋白、α-球蛋白、β-球蛋白、γ-球蛋白和各种脂蛋白等。各种蛋白质由于氨基酸组成、分子量、等电点及形状不同,在电场中的迁移速度不同。以醋酸纤维素薄膜为支持物,正常人血清在pH8.6的缓冲体系中电泳,染色后可显示5条区带。其中清蛋白的泳动速度最快,其余依次为α1-、α2-、β-及γ-球蛋白。 二.实验仪器和试剂 ?器材 醋酸纤维素薄膜(3×8cm),培养皿,载玻片,电泳仪,电泳槽,粗滤纸,镊子 ?材料 新鲜血清(未溶血) ?试剂 1、巴比妥缓冲液(pH 8.6,离子强度0.06): 巴比妥1.66g, 巴比妥钠12.76g,加水至1000ml。置4℃冰箱保存,备用。(已配置) 2、染色液:氨基黑10B 0.5g, 甲醇50ml, 冰醋酸10ml,蒸馏 水40ml,混匀。 3、漂洗液:含95%乙醇45ml,冰醋酸5ml,蒸馏水50ml,混匀。 4、NaOH溶液:称取NaOH 16g,定容至1000ml。 三.实验过程 一.准备与点样 1.将薄膜剪成3×8cm的小条,在薄膜无光泽面距一端1.5cm处用铅笔轻轻划一条直线,表示点样位置。

年产2.5万吨烟用醋酸纤维项目

年产2.5万吨烟用二醋酸纤维项目 一、发展现状 醋酸纤维素可分为醋酸纤维素(MCA)、二醋酸纤维素(CA)、三醋酸纤维素(TCA)三大类。MCA主要用于制造苯甲酸醋酸纤维(CAP),是肠溶衣的主要材料。CA是醋酸纤维素中用途最广、产量最大的品种,主要用于制造香烟滤嘴,全球产量年成长率超过 3.5%。中国大陆是全球主要香烟制造地区之一,因此对CA的需求很大,此外CA还可以用来制造人造丝、热塑性塑胶。TCA多用于电影放映底片,还可用于制造高绝缘薄膜,主要应用在航空及军事用途中。中国大陆醋酸纤维素市场前景看好,经济效益及社会效益均十分显着,市场发展潜力大有开拓空间。 1998年全世界醋酸纤维素总产能约95万公吨,2000年已达到110万公吨左右。目前全球醋酸纤维素之生产,主要集中美国、日本和欧洲等地区中的几个国家,垄断全球醋酸纤维素80%产能。 二醋酸纤维素(简称二醋片),二醋片的乙酰基含量为38%~40%。二醋片具有耐候性、耐冲击、耐油、不带静电、二次加工性好等许多优良性能。由于二醋酸纤维丝束用于卷烟过滤嘴具有吸味效果好、质地坚挺、截留烟气焦油效率高和构形美观等优点而广泛用于烟草工业。 目前全世界二醋片的生产能力约为67万吨,生产二醋片和烟用丝束的三大巨头为美国Eastman公司、Celanese公司和日本大赛路化学株式会社。其中美国的醋片产量占55%,日本占13%,欧洲占16%,其它国家和地区占16%。80年代中国烟草总公司采用技贸结合的方式,与美国Celanese公司合资成立了南通醋酸纤维有限公司,由美国Celanese公司提供技术,在江苏省南通市建成了年产12500t烟用醋纤丝束装置,填补了国内空白。到90年代,南通烟用醋纤丝束装置已扩建至年产25000t,并建成了为其配套的年产25000t的二醋片装置。90年代中国烟草总公司还与美国Celanese公司合资在珠海和

醋酸纤维素薄膜电泳法

1.不悔梦归处,只恨太匆匆。 2.有些人错过了,永远无法在回到从前;有些人即使遇到了,永远都无法在一起,这些都是一种刻骨铭心的痛! 3.每一个人都有青春,每一个青春都有一个故事,每个故事都有一个遗憾,每个遗憾都有它的青春美。 4.方茴说:“可能人总有点什么事,是想忘也忘不了的。” 5.方茴说:“那时候我们不说爱,爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。我们只说喜欢,就算喜欢也是偷偷摸摸的。” 6.方茴说:“我觉得之所以说相见不如怀念,是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛,而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。” 7.在村头有一截巨大的雷击木,直径十几米,此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光,变得普普通通了。 8.这些孩子都很活泼与好动,即便吃饭时也都不太老实,不少人抱着陶碗从自家出来,凑到了一起。 9.石村周围草木丰茂,猛兽众多,可守着大山,村人的食物相对来说却算不上丰盛,只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。 附录ⅣA醋酸纤维素薄膜电泳法 试剂(1)巴比妥缓冲液(pH8.6) 称取巴比妥2.76g、巴比妥钠15.45g,加水溶解使成1000ml。 (2)氨基黑染色液称取氨基黑10B 0.5g,溶于甲醇50ml、冰醋酸10ml及水40ml的混合液中。 (3)漂洗液量取乙醇45ml、冰醋酸5ml及水50ml,混匀。 (4)透明液量取冰醋酸25ml、无水乙醇75ml,混匀。 测定法取醋酸纤维素薄膜,裁成2cm×8cm膜条,将无光泽面向下,浸入巴比妥缓冲液(pH8.6)中,待完全浸透,取出夹于滤纸中,轻轻吸去多余的缓冲液后,将膜条无光泽面向上,置含巴比妥缓冲液(pH8.6)的电泳槽架上,通过滤纸桥浸入巴比妥缓冲液(pH8.6)中。于膜条上距负极端2cm处,条状滴加蛋白含量约5%的供试品溶液2~3μl,在0.4~0.6mA/cm [总电流量=电流量(mA/cm)×每条膜的宽度(cm)×膜条数]电流条件下电泳;同时取新鲜人血清作对照,电泳时间以白蛋白与丙种球蛋白之间的电泳展开距离约2cm为宜。电泳完毕,将膜条取下浸于氨基黑或丽春红染色液中,2~3分钟后,用漂洗液浸洗数次,直至脱去底色为止。将洗净并完全干燥的膜条浸于透明液中,待全部浸透后,取出平铺于洁净的玻板上,干燥后即成透明薄膜,可供测定纯度和作标本长期保存。将干燥的醋酸纤维素薄膜用色谱扫描仪采用反射(未透明薄膜)或透射(已透明薄膜)方式在记录器上自动绘出各蛋白组分曲线图,以人血清作对照,按峰面积计算各蛋白组分的含量(%)。 附注:采用全自动电泳仪操作时,参考仪器使用说明书进行。 1.“噢,居然有土龙肉,给我一块!” 2.老人们都笑了,自巨石上起身。而那些身材健壮如虎的成年人则是一阵笑骂,数落着自己的孩子,拎着骨棒与阔剑也快步向自家中走去。 3.石村不是很大,男女老少加起来能有三百多人,屋子都是巨石砌成的,简朴而自然。 4.在村头有一截巨大的雷击木,直径十几米,此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光,变得普普通通了。 5.这些孩子都很活泼与好动,即便吃饭时也都不太老实,不少人抱着陶碗从自家出来,凑到了一起。 6.石村周围草木丰茂,猛兽众多,可守着大山,村人的食物相对来说却算不上丰盛,只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。

醋酸纤维素项目可行性研究报告

醋酸纤维素项目 可行性研究报告 xxx投资公司

醋酸纤维素项目可行性研究报告目录 第一章项目概论 第二章项目背景、必要性 第三章产业调研分析 第四章产品规划分析 第五章选址可行性研究 第六章土建工程说明 第七章工艺说明 第八章环境影响分析 第九章项目职业保护 第十章项目风险性分析 第十一章节能 第十二章实施安排 第十三章项目投资方案 第十四章经济效益分析 第十五章招标方案 第十六章综合结论

第一章项目概论 一、项目承办单位基本情况 (一)公司名称 xxx投资公司 (二)公司简介 公司满怀信心,发扬“正直、诚信、务实、创新”的企业精神和“追求卓越,回报社会” 的企业宗旨,以优良的产品、可靠的质量、一流的服务为客户提供更多更好的优质产品。 公司根据市场调研,结合国家产业发展政策,在大力发展相关产业的同时,积极实施以“节能降耗、环境保护、清洁生产”为重点的技术改造和产品升级换代,取得了较好的经济效益和社会效益;企业将以全国性的销售网络、现代化的物流运作、科学的管理、良好的经济效益、与客户双赢的经营方针,努力把公司发展成为国内综合实力较强的相关行业领军企业之一。 未来公司将加强人力资源建设,根据公司未来发展战略和发展规模,建立合理的人力资源发展机制,制定人力资源总体发展规划,优化现有人力资源整体布局,明确人力资源引进、开发、使用、培养、考核、激励等制度和流程,实现人力资源的合理配置,全面提升公司核心竞争力。鉴于未来三年公司业务规模将会持续扩大,公司已制定了未来三年期的人才发

展规划,明确各岗位的职责权限和任职要求,并通过内部培养、外部招聘、竞争上岗的多种方式储备了管理、生产、销售等各种领域优秀人才。同时,公司将不断完善绩效管理体系,设置科学的业绩考核指标,对各级员工进 行合理的考核与评价。 (三)公司经济效益分析 上一年度,xxx实业发展公司实现营业收入22291.61万元,同比增长10.21%(2065.83万元)。其中,主营业业务醋酸纤维素生产及销售收入为20896.35万元,占营业总收入的93.74%。 根据初步统计测算,公司实现利润总额5623.27万元,较去年同期相 比增长640.97万元,增长率12.86%;实现净利润4217.45万元,较去年同期相比增长519.66万元,增长率14.05%。 上年度主要经济指标

实验三-血清蛋白醋酸纤维素薄膜电泳

实验三血清蛋白醋酸纤维素薄膜电泳 醋酸纤维素薄膜电泳分析技术是目前临床常规测定中应用最广的方法,具有微量、快速、简便、吸附作用和电渗作用小、分离区带清晰、灵敏度及分辨率高等特点。醋酸纤维素薄膜还可进行透明化处理,便于照相和扫描计算结果。广泛应用于血清蛋白、血红蛋白、糖蛋白、脂蛋白、结合球蛋白、同工酶的分离和测定。 【目的】 1.掌握电泳法分离蛋白质的原理、操作方法。 2.了解电泳法分离蛋白质的临床意义。 【原理】 带电粒子在电场中向与其电性相反的电极泳动的现象称为电泳。血清中各种蛋白质的等电点大多在pH4.0~7.3之间,在pH8.6的缓冲液中均带负电荷,在电场中都向正极移动。由于血清中各种蛋白质的等电点不同,因此在同一pH环境中所带负电荷多少不同,又由于其分子大小不同,所以在电场中泳动速度也不同。分子小而带电荷多者,泳动速度较快;反之,则泳动速度较慢。因此通过电泳可将血清蛋白质分为5条区带,从正极端依次分为清蛋白、α1球蛋白、α2球蛋白、β-球蛋白和γ球蛋白等,经染色可计算出各蛋白质含量的百分数。 【器材】 醋酸纤维素薄膜(2cm×8cm)、培养皿、滤纸、无齿镊、剪子、加样器(可用盖玻片或或微量加样器)、直尺、铅笔、玻璃板(8cm×12cm)、试管、试管架、吸管、电泳仪、电泳槽、分光光度计或吸光度扫描计。 【试剂】 1. 巴比妥缓冲液(pH8.6,0.07mol/L,离子强度0.06) 称取巴比妥钠12.76g、巴比妥1.66g,加500毫升蒸馏水,加热溶解。待冷至室温后,再加蒸馏水至1000毫升。 2. 氨基黑10B染色液 称取氨基黑10B 0.5g加入冰醋酸10ml、甲醇50ml,混匀,加蒸馏水至100ml。 3. 漂洗液 甲醇45ml、冰醋酸5ml,混匀后加蒸馏水至100ml。 4. 洗脱液 0.4mol/LNaOH溶液。

三醋酸纤维素TAC

三醋酸纤维素 TAC(三醋酸纤维素,Triacetyl Cellulose),液晶显示器生产过程中的重要材料。主要用于保护LCD偏光板。 酯化纤维素薄膜应用历史超过一世纪,原料来自木材纤维素,为造纸工业之延伸,目前LCD偏光板用之保护膜主要成份为TAC(三醋酸纤维素,Triacetyl Cellulose),其组成非常复杂,其中包含可塑剂、助溶剂、润湿剂、滑剂以及抗紫外线剂等等,TAC 以溶剂铸膜加工成膜,至今仍是穿透度最高之高分子材料之一。 虽然在偏光板发展历史中,只要有透明塑料出现即尝试是否可以取代TAC,但是均无法超越TAC 93%以上之光穿透度,且TAC本身即是一片负型之C-plate,不同之配方与酯化程度影响相位差值,目前相位差值约为30~200nm之间,对于液晶显示器具有特定之补偿能力,所以虽然TAC有吸水率高、尺寸安定性与表面特性易受环境影响缺点,但均无法被其它材料所取代。 FujiFilm、Konica-Minolta等TAC制造商为巩固市场,均致力于:开发性质更稳定、加工性更好之配方;开发厚度更薄之薄膜,目前主流厚度为80μm,有部分产品使用40μm厚度;开发宽度更宽(1330mm→1470mm)、长度更长(3900m/roll)之薄膜成形技术,降低后续加工成本;引入相位差之功能,使其不单是保护膜也是补偿膜,如日本Konica所开发之N-TACTM,为一光轴属于Biaxial-plate特性之保护膜,应用于液垂直配向(MVA)液晶显示器补偿色偏及视角。 近来快速发展之光学材料COP,最有机会取代TAC保护膜之角色,因其光学特性不输TAC,而机械性、耐温性及耐候性远超过TAC,目前问题在于价格约为TAC 三倍而未能普及,不过值得期待。 偏光片是以聚乙烯醇(PVA)拉伸膜和醋酸纤维素膜(TAC)经多次复合、拉伸、涂布等工艺制成的一种复合材料,可实现液晶显示高亮度、高对比度特性。 本文以TN型LCD用偏光片为例 偏光片的结构 偏光片是一种由多层高分子材料复合而成的具有产生偏振光功能的光学薄膜,按其在液晶屏的使用位置不同,大体上可分为面片(又称透过片)和底片两种(又称反射片),下图是典型TN型偏光片的面片和底片剖面结构示意图: 各层的材质和主要功能 偏光层:是由PVA(聚乙烯醇)薄膜经染色拉伸后制成,该层是偏光片的主要部分,也称偏光原膜。偏光层决定了偏光片的偏光性能、透过率,同时也是影响偏光片色调和光学耐久性的主要部分。偏光层的基本加工工艺按染色方法可分为染料系和碘系两大系列,按拉伸工艺可分为干法拉伸和湿法拉伸两大系列,改变其材料和加

乙酸苄酯研发可行性报告

乙酸苄酯研发可行性研究报告

一、研究背景 乙酸苄酯是一种应用广泛的酯类香料,常温下是无色透明油状液体,具有强烈的茉莉和铃花香。乙酸苄酯作为一种重要的香料和溶剂,有着广泛的应用前景,除了人们已经熟知的可以大量用于调配各种水果香精、食品香精外,随着科学研究的不断进步,其应用价值又焕发新的活力,又可应用于醇酸树脂的合成,用作硝酸纤维素、染料、油脂等的优良溶剂。由于其低毒性和良好的溶剂性能,近来国外大公司( 如拜耳公司等)又把其应用在兽药饲料领域,用作药品的喷洒溶剂,所以是一种有着广泛用途、市场前景非常好的产品。 乙酸苄酯是我国GB2760-86规定允许使用的食用香料。主要用以配制茉莉、桃子、杏子、树莓、草莓、苹果、葡萄、香蕉、樱桃、菠萝、木瓜、奶油、梨等型香精。FEMA(美国食用香料制造者协会)允许将其用于软饮料、冷饮、糖果、焙烤食品、布丁类及胶姆糖。乙酸苄酯对花香和幻想型香精具有提香作用,广泛而大量地用于日化香精和食品香精中,是目前合成香料工业产量最大的品种之一。在400种著名的加香产品中,如香水、化妆品香精、香皂香精,其用量排名均在前5名之内,是日化香精中使用量最多的酯类香料。 乙酸苄酯是造漆、纺织和染料等行业的优良溶剂,用作虫胶漆、醇酸树脂、硝酸纤维素、醋酸纤维素、染料、油脂、印刷油墨等的溶剂。因其具有良好的溶剂性能且低毒,在兽药及饲料行业用于药品的喷洒溶剂。 二、市场前景

乙酸苄酯是一种用于香精的配料,具有花香香气,既可用于化妆品,也可用于食品添加剂,还是醇酸树脂、硝酸纤维素、染料、油脂、印刷油墨等的优良溶剂,该产品国内外市场前景广阔,是合成香料工业中产量最大的品种之一,因此,国内外各大香料公司都非常重视乙酸苄酯的生产和开发,目前世界年需求量达1.2万吨。国内产品大部分出口,主要消费在亚洲及欧洲市场,绝大部分应用在日化行业香精配方中。 三、工艺研究 目前工业上乙酸苄酯的合成路线,根据其合成原料的不同,主要有两种:一种是通过苄醇(苯甲醇)和乙酸酯化反应得到,另一种是以氯化苄和乙酸钠为原料,反应得到乙酸苄酯。 3.1由苄醇和乙酸酯化 以苄醇和乙酸为原料反应合成乙酸苄酯,是工业上比较传统的合成工艺,是传统的酯化反应。目前最成熟的工艺就是苄醇和乙酸,在硫酸存在下以苯为溶剂,加热回流酯化得到乙酸苄酯。但是该法产率低、反应时间长,原料的回收比较难,后处理成本高。同时硫酸具有很强的氧化性和腐蚀性,致使产率低、设备腐蚀严重、维修费高,这将会提高生产的成本,并且此工艺“三废”污染严重。 为了克服以上问题,工业上采用了一些其他催化剂进行替代,如:固体超强酸S042-/TiO2催化剂、D-72磺酸树脂、732型强酸性阳离子交换树脂、FeCl3-漆酚树脂等作为催化剂。这些方法虽然克服了产率

醋酸纤维素

5万吨/年醋酸纤维素片 1、项目目的和意义 醋酸纤维素是纤维素中的羟基被酯化而生成的。按乙酰基含量不同,分为三个品种:其中乙酰基含量在31%-35%时,称为一醋酸纤维素;乙酰基含量在38%-41.5%时,称为二醋酸纤维素;乙酰基含量大于43%时,称为三醋酸纤维素。本项目主要指二醋酸纤维素,俗称醋片(以下统称醋片)。 香烟小咀丝束是醋片的主要消费领域。由醋片制的丝束,用于香烟滤咀材料,具有弹性好、无毒、无味、热稳定性好、吸咀小,截滤效果显著,能减少烟气中的毒物,同时又保留了一定的烟碱不失香烟口味。它比聚丙烯丝等材料具有无法相比的优越性。世界上香烟过滤咀的消耗量长期以来一直保持着稳定增长势头。醋片做为生产香烟必不可少的关键材料,发展快,用量大。此外,醋片还可以用于制造热塑性塑料、电话机壳、眼镜架、玩具、醋酸人造丝、生物降解薄膜、半透膜材料(用于海水淡化、水处理、混合气体分离、病毒细菌分离等)。国外醋片总量60%以上消费于香烟丝束;国内则绝大部分用于香烟丝束,仅少量用于纺织、塑料制品等。又由于国内醋片产量满足不了市场需求,所以拟建5万吨/年醋片装置,在国内市场上还有一定份额。 2、市场分析 2?1国外市场分析 国外主要醋片生产公司有:Eastman corp(美国)、Hoechst celanese(美国)、Primester corp(美国)、大赛璐公司(日本)、帝人公司(日本)。世界上醋片的发展比较平稳,目前装置能力80万吨/年以上,且都满负荷生产。 醋酸纤维丝束是香烟滤嘴的理想原料,过去20年中,醋酸纤维丝束增长稳定,年均增长6%以上,预计还会继续保持这种趋势。丝束的原料是醋片,丝束的增长趋势决定了醋片的发展。1996年醋酸纤维丝束消费58万吨以上,相应耗醋片55万多吨。预计2005年醋酸纤维丝束年均增长率5%计,需求为102万吨,相应醋片约97万吨(1吨丝束消耗醋片0.95吨计)。2?2国内市场分析 我国烟草十年来稳定增长,尤其近三年快速增长。2002年创造了利润总额406亿元的历史最高记录,利润增长率高达17.1%。2002年产量达到17225亿元;销量达17493亿支,创历史新高。我国香烟接咀率达96%,耗醋酸纤维丝束18万吨左右,相应醋片16.8万吨左右。我国烟草工业已走出1999年的低谷,预计今后还会稳定增长,醋片的需求也会同步增长。 目前国内烟用醋酸纤维丝束生产企业主要有四家,如表所示: 公司名称能力 (万吨/年) 南通醋纤公司2.5 珠海醋纤公司1.5 昆明醋纤公司1.5 惠大公司1

纤维素改性材料的发展与应用

纤维素改性材料的发展与应用 前言:本文主要介绍纤维素改性材料的应用。天然纤维素来源丰富、价格低廉、是可再生且环境友好的高分子材料,其改性纤维素技术及其应用越来越受到重视。纤维素改性技术的应用前景广阔,其在环境保护、资源充分利用、生物化工等众多领域都发挥着重要的价值,适应人类充分利用自然资源,与自然环境和谐相处的发展趋势。因此,对纤维素改性材料的研究与应用也是现代科学家研究的重点。 关键字:纤维素;改性材料;应用;发展 主要内容:纤维素是地球上最丰富、可以恢复的天然资源具有价廉、可降解、对环境不产生污染等特点。因此世界各国都十分重视对纤维素的研究与开发。纤维素分子的结构式为(C6H10O5)n 是由很多D-吡喃葡萄糖彼此以B—1—4苷键连接而成的线型分子,每个葡萄糖单元中有3个极性羟基。纤维素这种有大量羟基存在,并于分子链间和分子内部广泛形成氢键的结构,极大地影响了其反应活性。为了使之达到人们所预期的吸附功能,必须对纤维素结构进行改性。通过改性后的纤维素适用范围更大,功能更强。而在对纤维素进行改性之前,由于纤维素本身的特点,通常需要对纤维素进行活化或溶胀处理。 纤维素的改性方法: 纤维素是由许多β-D-葡萄糖分子脱水缩合而成不分枝,β-葡萄糖分子借β-1,4 -糖苷连接纤维素的这一结构特点使得纤维素在经过适当的预处理后,可以通过一系列的化学改性反应制取不同用途的功能高分子材料。按其反应方法不同大致可分为氧化反应,酯化、醚化反应,亲核取代反应,接枝共聚改性和交联5种。 1、氧化反应。纤维素完全氧化的最终产物是二氧化碳和水,但是部分氧化作用可以把新的官能团——醛基、酮基、羧基或烯醇基等引入纤维素大分子,生成不同性质的水溶性或不溶性的氧化物称之为氧化纤维素。其中,以纤维素的选择性氧化反应,如高碘酸盐攻击C2或C3生成高还原性的二醛基的选择性氧化反应受到人们的高度重视。因为二醛纤维素DAC是制备不含葡萄糖环骨架的纤维素衍生物的好原料,利用高分子化学反应,二醛纤维素分子中的醛基可以方便地转变为其他官能团,这样便可得到具有新功能和新用途的纤维素衍生物。将二醛纤维素进一步氧化,可得到羧酸纤维素。羧酸纤维素在氢氧化钠中处理、可转变为-COONa型,呈弱碱性,可用于酸性气体的吸附。此外,作为生物医用高分子材料具有优良的水溶性和抗凝血性,可用于血液透析、血浆分离及人工肾等方面,羧酸纤维素还是一种优良的贵重金属提取分离螯合剂。 2、酯化、醚化反应。纤维素的酯、醚化反应是最为重要的纤维素衍生化反应,纤维素分子链上的羟基可与酸、酸酐、酰卤等发生反应生成酯,与烷基化试剂反应生成纤维素醚,于本世纪五、六十年代相继实现工业化。纤维素酯中,以纤维素硝酸酯、纤维素醋酸酯和纤维素黄原酸酯最为普遍和重要。目前已广泛应用于涂料、日用化工、制药、纺织、塑料、烟草、粘合剂、膜科学等工业部门和研究领域中。在纤维素醚产品中,以羧甲基纤维素(CMC)、羟乙基纤维素(HEC)、羟丙基纤维素(HPC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)等为代表,其产品也已商品化。在纤维素酯、醚的应用研究中,纤维素酯的银盐可作抗菌剂,纤维素酯与聚苯胺复合,可制备透明、高导电性材料。何永炳等人利用棉纤维碱化后与环氧氯丙烷反应进行醚化 再与乙二胺反应制得了含氮纤维素衍生物。 通常根据各取代基的种类、电离性以及溶解度的差异,将纤维素醚分类:取代基种类,分单一醚类,有烷基醚(如甲基纤维素、乙基纤维素)、羟烷基醚(如羟乙基纤维

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