玉米淀粉糖/乙醇超細纖維材料形成原理探討

□劉福紅 丁 艷 張麗萍 李秋玉

（吉林工商學院基礎部 吉林 長春 130507）

玉米淀粉糖/乙醇超細纖維材料形成原理探討

□劉福紅 丁 艷 張麗萍 李秋玉

（吉林工商學院基礎部 吉林 長春 130507）

首先制備玉米淀粉糖和乙醇的紡絲液，然后利用靜電紡絲的方法，制備超細纖維材料，將超細纖維材料通過掃描電鏡處理，獲得了超細纖維的外部形貌，利用紅外光譜、X-射線粉末衍射測試分析，推測了超細纖維的結構，進行對比總結，得出玉米淀粉糖/乙醇超細纖維材料的形成原理。

玉米淀粉糖；乙醇；超細纖維；形成原理

采用無毒無害的玉米淀粉糖和乙醇作為反應物，制備紡絲液，然后利用電紡的方法，成功制備了玉米淀粉糖/乙醇纖維。然后對纖維經過熱處理，利用掃描電鏡獲得超細纖維的外部形貌，接著把纖維的成分進行紅外光譜的分析，X-射線粉末衍射的分析等測試手段進行分析，對超細纖維的形成機理進行推測分析，初步得到玉米粉糖/乙醇超細纖維形成的原理。

1 超細纖維形成原理推測

1.1 玉米淀粉糖的成分特點

玉米淀粉糖含有葡萄糖和果糖的成分高達95%以上，葡萄糖與果糖互為同分異構體，葡萄糖是一種多羥基醛(醛糖)，果糖是一種多羥基酮(酮糖)，醛基、酮基和羥基都是活潑基團，在一定條件下可以發生化學反應。

1.2 乙醇的物理性質

乙醇是一類非常好的溶劑，跟水能夠以任意比例互相混溶，乙醇能夠溶解很多種的無機物或者有機物。乙醇還有很重要的結構特點，乙醇分子中含有活潑的羥基，所以乙醇能夠和乙醇分子本身或其它物質分子形成氫鍵，也是因為有氫鍵的存在，乙醇具有很大的粘度，

1.3 乙醇的結構特點

乙醇分子具有sp3雜化軌道，其中的碳原子和氧原子的雜化方式都是sp3雜化，乙醇是屬于有極性的分子。從分子結構上分析，乙醇可以看成兩部分基團：乙基和羥基，一種看成是乙烷的羥基衍生物，另一種是看成水分子的乙基衍生物。

羥基是乙醇的特征官能團，性質非常活潑，它決定和影響著乙醇的主要化學性質。乙醇分子中比較容易斷裂的鍵是碳氧鍵和氫氧鍵，更重要的是氧氫鍵發生了極化，因此當發生電離時，它的產物是烷氧基負離子和質子，因此乙醇的化學性質非常活潑，容易發生化學反應。

1.4 超細纖維形成的原理推測

玉米淀粉糖中的主要成分除了果糖，還有大量的葡萄糖，葡萄糖是一種己醛糖，因此葡萄糖分子中含有特征官能團羰基，葡萄糖中的羰基能和乙醇中的羥基發生化學反應—醇醛縮合反應，初步推測出了超細纖維形成的主要原理所在。在具體的實驗過程中，我們可以依據物質的結構特點，調控發生化學反應的不同條件，制備纖維材料。

2 通過實驗結果分析對比

2.1 紅外光譜分析

通過分析超細纖維的紅外光譜發現：C=O鍵的特征峰出現非常明顯的減弱傾向，同時C-O-C的特征伸縮振動峰出現明顯的增強現象，因此，可以初步推測，峰位發生明顯的變化，主要原因就是乙醇分子與玉米淀粉糖中的葡萄糖發生了化學反應，生成了典型的縮醛式化合物。并且我們還發現了C-O-C的特征伸縮振動吸收峰，這些是歸屬于縮醛的特征吸收峰。進一步驗證了以上的推測。

2.2 X-射線粉末衍射分析

通過分析超細纖維的X-射線粉末衍射發現：在圖譜中有明顯的兩個衍射峰存在，并且，通過分析實驗結果發現，增加乙醇的含量，峰位會發生明顯的偏移，更重要的是峰強增強，峰寬變窄，這些現象都能說明發生了化學反應，玉米淀粉糖和乙醇分子間不是二者單純的機械，而是發生了相互作用。這些結論與分析紅外光譜所得的結果是相符合的，它們之間確實發生了化學反應。

結束語

利用靜電紡絲的方法成制備了玉米淀粉糖/乙醇的超細纖維材料，然后將超細纖維通過掃描電鏡處理，獲得纖維的外部形貌，根據玉米淀粉糖和乙醇的結構特點，初步推測了形成纖維的原理，后經過實驗的測定驗證分析，可以初步判斷我們的推測是成立的。依據該過程的推測，我們還可以找到其它的物質，制備玉米淀粉糖的超細纖維材料。

1004-7026（2017）16-0072-01

O6-1

A

10.16675/j.cnki.cn14-1065/f.2017.16.048

吉林省教育廳科學技術研究資助項目（吉教科合字[2013]第398號）。

劉福紅（1977-），女，博士，副教授，研究方向：可生物降解聚合物材料。