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式中:C0———染浴中染料的初始濃度/(mol/L)

Cf———染色平衡時纖維上的染料濃度/(mol/g)

V———染液體積/mL

W———纖維的質量/g

1. 3. 2　掃描電鏡(SEM)

使用FEIQuanta 200掃描電鏡觀察殼聚糖纖維處理前后的表面形態,操作電壓15 kV。

1. 3. 3　紅外光譜(FT-IR)

采用NEXUS-670紅外光譜儀, KBr壓片法制樣,在4 000~400 cm-1波數范圍內進行分析。

1. 3. 4　熱重分析(DSC-TG)

STA 449 C同步熱分析儀,將纖維研磨成粉末狀,溫度范圍25~600℃,升溫速率10℃/min,氮氣流速50 mL/min。根據不同熱裂解溫度下纖維的質量損失,判斷纖維熱穩定性質。

2　結果與討論

2.1　表面形態分析

圖2(a)(b)分別是未改性殼聚糖纖維及納米SiO2改性殼聚糖纖維的表面形態。

從圖2(a)可看出,未改性殼聚糖纖維表面比較光滑,而圖2(b)改性纖維表面明顯分布有大小不等的SiO2納米粒子,且沒有發生明顯團聚現象,說明SiO2納米粒子與殼聚糖纖維相容性好。這是因為硅偶聯劑KH560分子具有既能與無機SiO2納米粒子進行反應,又能與殼聚糖纖維反應的環氧丙基。通過硅偶聯劑KH560處理,高表面能的納米粒子與低表面能的有機體有較好的親和性。同時,偶聯劑分子長鏈烷烴對納米粒子表面的包覆作用,使納米粒子間距增大,團聚減少,以實現納米粒子的良好分散。另外,從SEM照片可以看到有些粒子呈亮白色,這是由于部分納米SiO2粒子半嵌入殼聚糖纖維基體中所致;而有些粒子呈暗灰色,則是部分納米SiO2粒子完全嵌入殼聚糖纖維基體中所致。

2.2　紅外吸收光譜分析

采用傅里葉紅外光譜,分析以3-縮水甘油氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)作交聯劑制備的納米SiO2改性殼聚糖纖維中的殼聚糖纖維與KH560是否發生反應,結果見圖3。