銅氨溶液法和銅乙二胺溶液法對測定纖維素聚合度結果的影響

薛　玉，董正祥，張曉煜，張東光

（濰坊恒聯玻璃紙有限公司，山東 濰坊　261000）

銅氨溶液法和銅乙二胺溶液法對測定纖維素聚合度結果的影響

薛玉，董正祥，張曉煜，張東光

（濰坊恒聯玻璃紙有限公司，山東 濰坊261000）

銅氨溶液和銅乙二胺溶液都可將纖維素溶解，通過測定纖維素-銅氨溶液的黏度可得到纖維素的聚合度。該文通過分析、探討上述2種溶液體系分別測定不同種類的纖維素聚合度表明，與銅氨溶液相比，銅乙二胺溶液測定纖維素的聚合度更高。

纖維素；聚合度；銅氨溶液；銅乙二胺

纖維素的黏度主要用以測定纖維素分子鏈的長度。纖維素的分子式為（C6H10O5）n，n是葡萄糖基的數目，也就是聚合度（DP）。纖維素的平均聚合度是漿料中纖維素分子鏈的平均長度的反映。天然纖維素的平均聚合度以棉麻、木材較高，約為10 000左右；草類纖維素平均聚合度稍低。化學紙漿的平均聚合度為1 000左右。

現階段常用的測定纖維素黏度溶劑為銅氨類溶液。Schweizer最早發現了用氫氧化銅和氨水配制的藍色溶液［Cu（NH3）4（OH）2］。該絡合物可以溶解纖維素，而且溶解能力很強。除了銅氨溶液外，部分過渡金屬的乙二胺溶液也可以用于纖維素的溶解，二者溶解原理一致。劉仁慶等認為其溶解機理是形成纖維素醇化物或者是分子化合物。纖維素中能與銅氨溶液或銅乙二胺溶液起反應的是2、3位碳原子上的羥基。纖維素與銅氨溶液或銅乙二胺溶液發生反應形成銅氨配位離子或銅二胺配位離子。

本文主要研究了銅氨溶液和銅乙二胺溶液對測定纖維素聚合度結果的影響。

1　試驗

1.1原料

楊木片，取自濰坊恒聯漿紙有限公司，粉碎后取通過40目但不能通過60目的細末；棉漿粕，取自濰坊恒聯漿紙有限公司，撕碎待用；闊葉木漿粕，取自濰坊恒聯銅版紙有限公司，撕碎待用；進口木漿粕，取自濰坊恒聯玻璃紙有限公司，撕碎待用；30 g/m2的再生纖維素膜，取自濰坊恒聯玻璃紙公司，剪碎待用；銅氨溶液，濰坊恒聯玻璃紙有限公司自制；銅乙二胺溶液，濰坊恒聯玻璃紙有限公司，按GB/T 1548—2004自制。

1.2方法

銅氨溶液法：準確稱取0.036 g的試樣（精確至0.000 1 g）于試樣溶解瓶中（同時另稱取漿樣測定水分）。加入15 g銅絲，用移液管吸取30 mL銅氨溶液注入瓶中，并將全部留存氣體排出，反復劇烈振蕩10 min，放置于溫度20℃的恒溫水浴箱中20 min，倒出溶液于測定用烏氏黏度計中，測定流出時間；用秒表計時，平行測定5～8次，取平均值，計算相對黏度（同時做空白樣）。通過經驗公式計算出纖維素聚合度。

銅乙二胺法：準確稱取0.15 g的試樣（精確至0.000 5 g）于試樣溶解瓶中（同時另稱取漿樣測定水分）。加入玻璃珠，用移液管吸取15 mL蒸餾水注入瓶中，塞緊瓶塞。劇烈搖晃至試樣分散后，再吸取15 mL銅乙二胺溶液于瓶中，并將全部留存氣體排出，反復劇烈振蕩至試樣完全溶解，調整溶液溫度至25℃（放置恒溫水浴中5～15 min），倒出溶液于測定用黏度計中，恒溫5 min，測定溫度（25±0.1）℃時的流出時間；用秒表計時，平行測定3～5次，取平均值計算相對黏度。通過經驗公式計算出纖維素聚合度。

2　結果和討論

2.1銅氨溶液法和銅乙二胺溶液法對測定原料聚

合度結果的影響

圖1顯示了2種溶液對測定原料聚合度結果的影響。

圖1　2種溶液對測定原料聚合度結果的影響

從圖1可以看出，銅氨溶液測定木材原料的聚合度與實際值比有10.67%的偏差，銅乙二胺溶液測定原料的聚合度與實際值偏差了2.00%。

2.2銅氨溶液法和銅乙二胺溶液法對測定棉漿粕聚合度結果的影響

圖2顯示了2種溶液對測定棉漿粕聚合度結果的影響。

圖2　2種溶液對測定棉漿粕聚合度結果的影響

從圖2可以看出，銅氨溶液測定棉漿粕的聚合度與實際值比有7.29%的偏差，銅乙二胺溶液測定棉漿粕的聚合度與實際值偏差了2.08%。

2.3銅氨溶液法和銅乙二胺溶液法對測定闊葉木漿粕聚合度結果的影響

圖3顯示了2種溶液對測定闊葉木漿粕聚合度結果的影響。

圖3　2種溶液對測定闊葉木漿粕聚合度結果的影響

從圖3可以看出，銅氨溶液測定闊葉木漿粕的聚合度與實際值比有6.15%的偏差，銅乙二胺溶液測定闊葉木漿粕的聚合度與實際值偏差了0.31%。

2.4銅氨溶液法和銅乙二胺溶液法對測定進口木漿粕聚合度結果的影響

圖4顯示了2種溶液對測定進口木漿粕聚合度結果的影響。

圖4　2種溶液對測定進口木漿粕聚合度結果的影響

從圖4可以看出，銅氨溶液測定進口木漿粕的聚合度與實際值比有17.00%的偏差，銅乙二胺溶液測定進口木漿粕的聚合度與實際值偏差了3.00%。

2.5銅氨溶液法和銅乙二胺溶液法對測定再生纖維素膜聚合度結果的影響

圖5顯示了2種溶液對測定再生纖維素膜聚合度結果的影響。

從圖5可以看出，銅氨溶液測定再生纖維素膜的聚合度與實際值比有13.33%的偏差，銅乙二胺溶液測定再生纖維素膜的聚合度與實際值偏差了1.33%。

3　結論

圖5　2種溶液對測定再生纖維素膜聚合度結果的影響

（1）纖維素的聚合度越大，銅氨溶液測定出的聚合度數值偏差越大。

（2）銅乙二胺測定纖維素材料的聚合度時，纖維素聚合度的大小對結果的影響基本相同，結果偏差保持在3%以內。

（3）采用銅乙二胺法測定纖維素聚合度的準確度更高。

The Impact on the Determination of Degree of Polymerization of the Cellulose Results Copper Ammonia Solution Method and Copper Ethylene Diamine Solution Method

XUE Yu，DONG Zheng-xiang，ZHANG Xiao-yu，ZHANG Dong-guang
（Henglian Cellophane Co.，Ltd.，Weifang 261000，China）

Cellulose can be dissolved with copper ammonia solution and copper ethylene diamine solution，We obtained the degree of polymerization of cellulose by measuring the cellulose-copper ammonia solution viscosity.By analyzing discussed the two solutions system were measured degree of polymerization of the cellulose of different kinds，Compared with copper ammonia solution，A higher degree of polymerization of the cellulose copper ethylene diamine solution measurement.

cellulose；the degree of polymerization；copper ammonia solution；copper diamine

TS77

A

1007-2225（2015）04-0029-03

薛玉女士（1987-），工程師，碩士研究生；負責玻璃紙綠纖項目的工藝和試驗；E-mail：xxyy0707@ 163.com。

2015-07-09（修回）

本文文獻格式：薛玉，董正祥，張曉煜，等．銅氨溶液法和銅乙二胺溶液法對測定纖維素聚合度結果的影響［J］．造紙化學品，2015，27（4）∶29-31．