离子液体/极性非质子溶剂对纤维素的溶解及其纺丝性能研究

来源 :东华大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yx10110605
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着近年来石油资源日益紧张以及其对环境污染造成的一系列问题,价格低廉可再生的纤维素引起了极大关注。但是纤维素由于其独特的强氢键结构,不能熔融,只能溶解在特殊溶剂中。粘胶法是目前国内采用最广泛的纤维素纤维生产方法,但其生产工艺对环境造成极大的污染。近十多年来离子液体作为一种新型绿色的纤维素溶剂蓬勃发展,但存在熔点高、粘度大、溶解效率低、溶解温度高等问题,易导致再生纤维素降解严重,并且离子液体成本较高。本课题主要通过向传统咪唑型离子液体添加合适的极性非质子溶剂来优化其对纤维素的溶解性能,大幅度减少离子液体用量以降低溶剂成本,在该溶液体系流变性能研究的基础上,实现了在室温条件下对此溶液体系的高浓度纤维素溶液进行湿法纺丝。  向传统离子液体[Emim]Ac中添加DMSO、DMF、DMAc三种极性非质子溶剂,测定了50℃下纤维素在不同复合溶剂中的溶解性能,结果表明[Emim]Ac/DMSO复合溶剂对纤维素溶解效果最优,并且当DMSO的添加量占溶剂总质量的70%时效果最佳,同时通过电导率及1H NMR测试研究了极性非质子溶剂对纤维素溶解机理的影响。通过 FT-IR、TGA、SEM及力学性能测试等方法对不同比例[Emim]Ac/DMSO溶剂再生得到的纤维素膜进行表征发现,该溶剂为纤维素的直接溶剂,并且随着溶剂中 DMSO含量增加,再生纤维素膜的结晶度、热稳定性、断裂强度及聚合度均有所降低,表明复合溶剂对纤维素分子链及结晶区的有较强的破坏作用。  对10wt%纤维素/[Emim]Ac/DMSO溶液进行流变性能测试,结果表明:(1)该溶液体系呈现典型的假塑性流体行为,随着温度的升高或溶剂中 DMSO含量的增加溶液可纺性提高,并且适当提高剪切速率或DMSO含量可降低溶液对温度的敏感性;(2)动态测试表明在低频区,纤维素溶液的储能模量G小于耗能模量G",表现出黏性行为,随着频率升高G~ω和G"~ω两条曲线出现交点,之后G大于G",溶液逐渐表现出弹性行为;并且随着溶剂中 DMSO含量的降低,纤维素溶液更易在较低角频率下表现出弹性行为。  选取20%[Emim]Ac/80%DMSO混合溶剂实现对10wt%纤维素的溶解并在25℃下进行湿法纺丝,并研究不同工艺条件对再生纤维结构和性能的影响。结果表明最佳的纺丝工艺条件如下:凝固浴组分为15%溶剂/85%H2O,凝固浴温度为25℃,喷头拉伸比为0.96倍,一级水浴牵伸比为1.78倍,水浴温度为100℃。最优条件下获得的纤维素纤维表面光滑,截面近圆形,且结构致密均匀;断裂强度最大可达到2.43cN/dtex,伸长率为10.40%;纤维素晶型由原纤维素I型转变成为II型,结晶度58.77%,取向因子0.826。
其他文献
“乡镇干部住在城,平时很少下到村。下村就为抓计生,年底收粮才上门。”这首在某地农村传了很久的顺口溜,在今年的“三个代表”学习教育活动中被村民改写成:“乡镇干部住在村
芬兰设计师Janne Kyttanen3D打印优点就是很多复杂的东西可以如你所想地做出来。做出来的东西还可以通过邮件简单地向全世界发送,没有储存的必要。和以前的技术比较,缺点是高
阅读教学在初中语文教学中占据着重要的地位,提高阅读课教学的效果,对学生有效学习语文,提高语文综合能力和语文素养具有积极作用。因此,每位教师都要认真研究阅读教学的有效策略,不断改进教学方式,力图在阅读教学中有所创新,提高学生阅读的积极性和主动性,从而提高语文课堂教学的效率,这对学生的发展具有积极的作用。  一、教师要转变观念,突出学生在阅读学习中的主体地位  学生是学习的主体对象,在阅读教学中,只有
从纽约大都会艺术博物馆的亚力山大·麦克奎恩主题展,到路易·威登对草间弥生的品牌赞助,近年来美术馆与奢侈品牌的合作越发密切,此现象在时尚界尤为明显。时尚品牌察觉到,与
磁共振成像(Magnetic resonance imaging,MRI)作为先进的分子影像技术,具有无放射性、高分辨率等优点,已经广泛用于临床疾病诊断。为了提高病灶与健康组织之间成像对比度,MRI造影
随着改革开放以来,中国国力的强盛、国际地位的提升、人民生活水平的提高,越来越多的中外人士开始关注起中国的传统艺术文化,而国画作为中国传统艺术文化中的一颗璀璨明珠,自
张朝和,北京市百货大楼糖果柜台售货员。1996年被评为市商贸系统销售先进个人,之后连续两年被评为“张秉贵式售货员”,1998、1999连续两年获市“爱国立功标兵”称号,2000年被评为
与数百个领导者的交流,让她注意到,各个领域里最精彩的领军人物,一定是跟市场有关的。说到上海知名财经节目主持人叶蓉,你首先联想到的形容词一定会是:知性、优雅。创办、主
含有六氢吡咯[2,3-b]吲哚环系结构单元的天然化合物在自然界中广泛存在,其独特而有效的结构单元,存在于一系列的高生物活性的生物碱分子中,具有广泛生理活性,如Physostigmine是一
有机聚合物太阳电池具有价格低廉、易于加工、适于制作大面积柔性器件等优点而成为未来太阳光电转换技术领域中的一个研究热点。在有机聚合物光伏器件中,光学活性层是整个器件