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在现代生活中,塑料制品无处不在,从日常用品到工业材料,它们为人们的生活带来了极大的便利。然而,这些塑料制品在自然环境中逐渐分解,产生了微塑料(Microplastics,MPs)—— 粒径小于 5 毫米的塑料颗粒,成为了全球关注的新兴污染物。如今,微塑料的身影几乎遍布地球的每一个角落,从广袤的海洋到深邃的海底,从大气到土壤,甚至在生物体内也频频被发现。
大量研究证实,人类通过多种途径接触微塑料,如饮食摄入、呼吸吸入以及皮肤接触等,微塑料已在人体的多种组织和器官中被检测到,这引发了人们对其潜在健康风险的担忧。但令人疑惑的是,此前一直没有研究关注微塑料是否会进入人眼房水(aqueous humor)。人眼作为人体重要的感觉器官,其房水对于维持眼部生理平衡起着关键作用,它不仅为眼内组织提供营养,还参与调节眼压。而且,眼睛与外界环境直接接触,接触镜片等物品可能会引入微塑料,这使得微塑料进入房水的可能性增加,所以研究房水中是否存在微塑料显得尤为重要。
玉米芯是玉米棒脱粒后的棒芯。属于玉米加工过程的副产品, 玉米芯中含有大量纤维素与半纤维素, 可用其吸附废水中的重金属离子, 净化水资源, 但天然玉米芯发挥出来的作用无法满足现代工业的技术要求, 因此需要对玉米芯进行改性处理, 制成各种玉米芯衍生物产品以满足工业上的需求。玉米芯表面纤维中含有的-OH、-NH2、-COOH等活性基团, 为采用引发剂引发进行接枝聚合改性提供了基本条件, 本研究通过对玉米芯进行接枝改性, 在玉米芯大分子骨架中引入新的官能团, 既可增加玉米芯的经济价值, 扩展玉米芯的使用范围, 同时也减少了工业对石油衍生物的依赖, 为新型材料的研制、开发开辟了途径。
2 结果与讨论
2.1 阻燃处理前后样品的红外光谱分析
阻燃处理前后样品的红外光谱,如图1所示。
从图1中可以看出,3 600~2 500 cm-1区域键伸缩振动的频率和强度均与原绒有明显的区别,原绒的ν(O-H)在3 379 cm-1而样品的则在3 287 cm-1,受氢键影响,向低波数区移动,而且1 600 cm-1附近的ν(C=O),1 300~1 050 cm-1的C-O的伸缩振动强度明显提高,这都说明酒石酸接枝到羽绒上,在3 300~3 000 cm-1和1 700~1 000 cm-1区域振动频率和强度均呈现明显的区别,表明形成配合物时,端基及残基上的氮原子参与成键且有氢键缔合作用和残基氨基的氮和羧基的氧均可能成键且有氢键缔合的作用,羧基上的氧和酰胺基上的氮与金属离子有直接的键合作用,由于金属离子的加入,使很多键的振动频率发生移动。
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2 单体的接枝预处理纤维和AA、MAA、TMPTMA接枝后的纤维的ATR-IR图谱如图2所示,与原丝对比可以看出,纤维在预处理后1500~1700cm-1范围内杂质峰基本消除,油剂和杂质经过抽提已经被清洗掉,整个红外图谱只剩下亚甲基的吸收峰;接枝了MAA、AA、TMPTMA的纤维分别在1700、1696、1715cm-1处出现了强烈的-C=O吸收峰,并且在1257cm-1处出现了酯基与羧基的-C-O吸收峰;MAA、AA接枝后的纤维还在1115cm-1和1080cm-1出现了-COOH上-OH的吸收峰,TMPTMA没有-OH的存在,所以在此处没有吸收峰,这明了接枝反应的成功进行;此外AA、TMPTMA接枝样品在1538cm-1处出现了接枝聚合过程中包覆和交联的部分均聚物-C=C-的吸收峰,这也与AA、TMPTMA反应后均聚现象有关,主要是由于AA和TMPTMA活性较高[19],在紫外辐照下单体自聚活性较高,一部分均聚物在接枝过程中与接枝链交缠在一起,而无法抽提掉,是TMPTMA接枝后的纤维之间易于交联,不适合后期处理和复丝大量接枝反应,且对粘结性能的提升贡献不大。
2 主要仪器集热式磁力搅拌器 (DF-1型) , 江苏金坛市佳美仪器有限公司;高速粉碎机 (DFT-200型) , 上海鼎光机械设备有限公司;电热鼓风恒温干燥箱 (101-3型) , 江苏金坛市佳美仪器厂;电子天平 (FA-1004N型) , 上海民桥精密科学有限公司;紫外可见分光光度计 (UV-2450型) , 日本。
1.3 玉米芯预处理
将玉米芯粉碎, 水洗涤去除杂质及可溶性物质, 60℃烘箱中烘干。将玉米芯放入索氏提取器中, 用乙醇和苯混合溶液 (V/V=1∶2) 抽提8h进行去脂处理, 然后用乙醇进行洗涤, 干燥, 过筛, 取平均粒径为80目的玉米芯颗粒[1]。