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1、剑麻纤维结构方面碱处理作用的调査纤维、聚合物2011,第二期,6号，第770 - 765页剑麻纤维结构方面碱处理作川的调查甘地技术研究院物理系、Sarang - 759146,奥里萨邦、印度国家研究所物理系,Rourkela - 76900&奥里萨邦、印度政府学院（自治）物理系,Angul - 759143,奥里萨邦、印度三个部门的物理系,Dayavihar人学,支持- 752017,奥里萨邦、印度來自于2010年6月7日，2011年4月8 H修订,2011年5月3 H发表）文摘：目前的工 作重点是研究（氢氧化钠）碱解对剑麻纤维人分子参数的影响。高分子的参数诠释了碱处理 剑麻纤维随着空气处理纤
2、维一个非理想相体系具有连续变化阶段的电子密度的边界。小角 x射线散射技术采用高分子参数表征，根据Vonk Nuland和Misr红的理论关联函数，。有限 的过渡层宽度纤维是一个非理想two-phased系统。评价高分子参数如下:横向周期，特定 的表面物质的体积和孔隙阶段，在这两个阶段横向长度，范I韦I的不均匀性、体积 分数的过 渡层和长度的凝聚。关键词:关联函数、剑麻纤维，横向周期,宽度的过渡层介绍x射线小旳散射技术广泛应用于研究天然纤维素，如丝，棉花，剑麻，黄麻，芒麻纤维 和合成纤如尼龙,人造丝织物。x射线小角散射是发生在非均质性电子密度Z间，无效胶体 尺寸阶段。在克里希那穆提1,马克2，亨
3、徳瑞吗3首次观察到这个现象的基础上。 随后Kratky4提出了颗粒以密集干涉系统作为一种理想的散射相体系的理论，其特点是相 界血锋利。最近的调杳8用的强度模式是由人工与自然纤维表现出Porod显著偏离的现 象即强度形态的观察得出的，tail-region lll|线按比例比减少得多。这个偏差引起许多人 的重视，最终Ruland9提出一个新颖的解释偏差的方法，从而规范了 Porod按照非理想相体系电子密度变 化有连续的阶段边界。该现象在非理想相体系电子密度变化时发生被称作什么宽度的过渡 Mo Misra 7, 8提出纤维素酶体系小的剑麻人分子，是在自然条件下,x射线小角表征了散 射光照条件下的一
4、些人分子参数。现在这个理论C经得到了广泛的应用并且通过Svergun 领域的检验。样品印度的“剑麻研究站”，印度议会的农业硏究所、Bamara.奥里萨邦都是从龙舌兰 si sal ana样品中获得纤维形态。提取decorticating到期的叶子和sisalana龙舌兰中的 纤维，水洗并在太阳底下干燥。剑麻纤维是一种使用最广泛的天然纤维占生产纤维总数的 半。这一现象的原因可能是由于剑麻栽培植物具有短的生长周期以及野生的剑麻在灌木 丛中、铁路轨道和贫瘠的土地中大量的生长。人们认为剑麻会比麻、棉、椰子纤维更强。因为这一 定会是一个满足高要求剑麻好的替代品,我们一直试图研究其人分子参数在不同碱溶液处
5、 理后的值。获得纯散射剑麻纤维其主要成份de-waxed纤维索纤维用以下方法处理15,放 在空气中T燥,然后保存在desiccators小。用于在空气中处理de-waxcd剑麻纤维的氢氧化钠溶 液的酸碱值为11、12、13并保持90h。将空气中的de-waxed剑麻称为Sisal-AD纤维。装置和方法 Kratky 使用一个紧凑相机、Anton Paar IIG, A-8054, GRAZ, AUSTRIAEUROPA, 飞利浦PW1729以及有一个150um狭缝入口的x射线发生器，375 um的计数器,一个在 40KV电压和30mA电流的作用下的铜靶來收集数据。这单色是用lOum厚银过滤器收
6、集到 的。标本被放置在直径1. 2/1000m的Mark capi 1 lary lube和CuKa下(入二0.154海里)辐 射，使用平行距离的光束。紧凑相机的身体形成一个紧密的联系用于密封疏散的空间结 构，实验的单位装置在我们的例子中是一个假象的柜台。柜台狭缝是0.20米，温度维持 在22度。理论米斯拉等人7在评估各种高分子参数时给出的特征比在人分子结构的任何特性中是非常有用的。在方程(1),x是该中心位置的协调分散的强度主梁。在理想的两相结构中R1趋向于无穷人，然 而在非理想的两相结构，它的体积小是个有限值。由Mering16修改米斯拉7等人提出 的三维函数C (R)给出了人分子结构和射
7、线散射强度之间的关系。可以写成J0是第一类寥阶贝塞尔函数。“过渡层的宽度值，可从Vonk 5给出的三维相关的关系式得出，它表明由Kort!eve等人17提出的一维相关函数可以找出周期研发J1是第一类和一阶贝塞尔函数。通过y以及y MEV和(a n)2/n2來区分Cl (y),可以用下式來表达其中 H是两者之间的阶段电子密度差，Q2为两个阶段的电子密度的平方的平均 值。另个特征参数R2 5可由获得且R2为双层结构，S / V定义为特定的内表面每单位体积的分散相的相边界Vonk5据Vonk5的理论，对于非理想的两相结构关系式能较好的解释，口1和口2分别是体积分数重要阶段和无效的阶段，分别可以估计计
8、算两个阶段的横向长度是用和來表示的，他俩分别由求得，范围的不均匀性可由米特尔巴赫等提出的下列关系式表示。18三维相关函数可以丿IJ来寻找距离的相异性或一致性，LC长度可由下式茯得，过渡宽度值的表达方法是由Vonk 5从Ruland提岀的根据下列关系式所绘制的与在局部范围内的关系图得出的，转变宽度值层ER是由Ruland从Vonk 5 提出的下列关系求出的。在上述方程m和b分别是碱处理剑麻纤维结构方面与的关系玄线的斜率和截距 SAXS研究调杳的纤维和聚合物2011年，第12卷第6 期 767表1,风T和碱处理剑麻纤维的样品令关的常数表2,碱对剑麻纤维的各种人分子参数的影响高斯通过人量的数据对最初
9、的零度散射角进行推算得出表1中是各种样品有关的常数2小中是人分子评估使用的各参数的关系背景校正SAXS研究记录的数据总是包含一个背景即减去散射和需求，因为在Ruland和 过渡层宽度的测定的Vonk方法中，ER和EV对微小的谋差都很敏感使得背景散射SAXS研 究模式史为突出。在所有样品的我们调查的SAXS硏究模式领域，由于样品是非常小的， 所以X射线散射在底部的强度值射线散射曲线的区域保持不变。因此连续的底部区域的强 度值可以被视为背景散射和被减去的散射观测范I韦1的模式。计算由于工具的限制，SAXS研究数据不能搜集到的零饬度。因此最初的五年强度数据拟合高 斯曲线是最小二乘法。P和q的价值，在
10、于发现和使用同一个方程來获得散射模式走向记 号表示零角度。图1根据我们的研究的范I韦I内的所有样品绘制的。如在表1所示，标准偏 差0和每个样品系数冋归Y线的最佳值，并证明在底部区域的SAXS研究模式小简单收 集的散射数据是错误，其中有许多对人分子参数值。“为了获得Ruland曲线有限的负截 距R1和R2的值，建议根据调杳的样本建立非理想的两个阶段的结构。图1关系小的两个积分（1）和其他所令的积分通过数值方法进行计算，采用辛普森三分之一的规则。使用关系（2） C （R）计算所有样品和图2所示的R值。公式即为所 有样品进行数值计算分化的方法，使用五点中央差与固定的时间间隔为1 A如图3所示。 这点
11、在一定范|：节1内的斜率直线和这些曲线相交所得到的瞬态宽度值就是Vonk方法层的 EVO像具他天然纤维剑麻纤维，具有层结构，因此，一维相关函数Cl（y）被用来描述y的各种值的关系（4）,如图4所示。D值是横向的平均周期，从第 一层获得所有样品该区域的面积最人。随着具体的内表面所有样品S / V （7）的关系的价 值曲线变化。第二差系数就表现为一个三维的相关两数，即双分化公式和确定每个样品 的五点差分数值。的斜率几乎是不变的,分别为每个样品的数值方法。根据关系（5）对每个样品进行了计算，得出体积分数的问题相1和无效阶段2可能符合关系（9, 10）。关系值（11, 12, 13）分别计算了样品的横
12、向长度如图3.对于所有样品和，宽度以及范I韦1,相干长度的Ruland关系如图5所示。这使得 玄线在每个样品的SAXS研究模武的底部区域都有一定的倾斜，且过渡层宽度值分别为每 一行的Y的截距（15） o图2剑麻纤维的二维相关函数。图3曲线显示的值与研究不符.玄线是两个轴的等距线。图4剑麻纤维的二维相关函数之一。图 5 xl（X）与结果与讨论在我们的研究中有关的所有样品如剑麻AD, SisalpIIll剑麻,剑麻,PII13, PII12的常数 和人分子参数，如表1和表2所示。看完表2得出一个问题，如何记录上述剑麻纤维的参数进行碱溶液处理时pH值的不同 变化。我们的研究结果表明，D值显示了横向的
13、频率增加以及碱溶液的pH值增加造成了剑麻纤维的纤维素颗粒膨胀然而PII13却急剧下降。具原因这可能是由于纤维素颗粒破裂产 生PH13不同尺寸的新粒子。根据S / V的值以及特定的内表血的变化与D成反比，推断 出同样的结论，以此來绘制D值的曲线。“体积分数在物质的变化阶段和无效阶段这两 个阶段的横向长度是符合与D或S / V值的变化的。范围的不均性与力学中随着pH值的 增加质量逐渐减少具有相同的含义。这表明无序的粒子在减少。连贯性LC的长度随肴碱 溶液的pH值的增加而增加。类似的趋势在人分子参数的变化现象中也存在。用风T剑麻 纤维來证明我们的方法。过渡层的宽度有两个不同的计算方法即Vonk方法和
14、Ruland图法，简称EV和ER,没有显示出不同pH值的碱溶液处理产生的变化。事实上，碱有没有显著的效果，可能取 决于作为过渡宽度相边界的波纹层是一个分开的相边界的波纹的两个阶段，即物相和相无 效。过渡层的体积分数的彫响，碱2EV/ D是可以忽略不计的所育碱处理的样品的2EV/ D 值人致相同，几乎都等于风干的剑麻纤维。结论上述计算结果，一肓被视为空气干燥以及碱处理剑麻纤维非理想两相体系。在剑麻问题 阶段纤维膨胀时用氢氧化钠提高解决方案浓度。即使PH13被打破NoOH溶液也不会影响波纹相边界之间的问题和剑麻无效阶段纤维阶段，。参考文献1. P. Krishnamurthi, Ind. J. P
15、hys., 5, 473 (1930)2. H. Mark, Physik Und Chemie der zellulose J., Springer,Berlin, p. 139, 1932.3. S. B. Hendricks,乙 Kristollegr Mineral, 83, 503 (1932).4. 0. Kratky, J. Analytical Chem., 201, 161 (1964).5. C. G. Vonk, J. Appl. Cryst., 6, 81 (1973).6. S. M. F. Travenier, C. G. Vonk, and R. Gubels, J. ColloidInterface Sci., 81, 341 (1981).7. T. Misra, Md. N. Khan, T. Patel, and N. V. Bhatt, J. Appl.Phys., 24, 331 (1991).8. T. Misra, D. K. Bisoyi, Md. N. Khan, and T. Patel, J. Appl.Cryst., 24, 712 (1991).9. W. Ruland, J. Appl. Cryst., 4, 70 (1971).A.10. M. V.
