天然丝瓜络纤维溶解及再生可纺性能研究

来源 :大连工业大学 | 被引量 : 6次 | 上传用户:smaboat
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丝瓜络是一种物丰价廉的天然高分子,其纤维素、半纤维素和木质素的结构非常复杂。要提高纤维素的利用,就必须进行处理,实现三者的有效分离,使其呈现单纤维状态,以达到纤维素资源再利用的要求。本论文采用碱-双氧水法和半纤维素酶法对丝瓜络纤维进行预处理,得到高纤维素含量的丝瓜络纤维原料。将预处理后丝瓜络溶解在离子液体和无水磷酸中,制成再生纤维素膜,并进行湿法纺丝和静电纺丝。主要结论如下:预处理结果表明碱-双氧水法和半纤维素酶法处理工艺在一定程度上都可以有效去除丝瓜络纤维表面木质素成份,碱-双氧水法处理后纤维素含量为80.51%左右,半纤维素酶处理后纤维素含量为75.26%,对比分析得到碱-双氧水法处理效果更明显。丝瓜络/无水磷酸溶解体系研究表明:无水磷酸体系溶解碱-双氧水法预处理丝瓜络的最佳工艺条件为P205含量74%~76%,纤维素固含量12%,溶解温度为15℃。经无水磷酸体系溶解后,丝瓜络纤维素晶体由纤维素Ⅰ型变为纤维素Ⅱ型,其溶解再生过程无衍生物生成;溶解性能良好,再生纤维素膜具有不规则扩散状纹理,润湿性能优良。丝瓜络/离子液体溶解体系研究表明:碱-双氧水法预处理丝瓜络纤维在离子液体[BMM]Cl中最佳溶解工艺:溶解时间12h,温度80℃,纤维素固含量达到15%。丝瓜络纤维在[BMM]Cl的溶解过程是直接溶解,无衍生物生成;其晶型由纤维素Ⅰ型转变为纤维素Ⅱ型,热稳定性较好,膜强度较高;表面较光滑,存在少量微孔,润湿性优良。将碱-双氧水法预处理丝瓜络纤维80℃、固含量5%条件下溶解12h,在喷丝板孔径为0.08mm,温度90℃,凝固浴为去离子水的条件下在实验室自制的湿法纺丝机进行湿法纺丝;在固含量5%+2.5%DMSO,极板间距15cm,极板电压20kV,凝固浴为无水酒精条件下进行静电纺丝。湿法纺丝结果表明再生纤维素再生纤维晶型由纤维素Ⅰ型转变为Ⅱ型,热稳定性略有下降;湿法纺丝再生纤维表面粗糙,沟槽纵横,形状趋于圆形;中空纺丝获得中空再生纤维圆形截面,结构较为致密。静电纺丝结果表明溶解过程是直接溶解,无衍生物生成;其晶型由纤维素Ⅰ型转变为Ⅱ型;但是纤维直径分布不匀,纺丝不连续;丝瓜络/[BMIM]Cl静电纺丝有一定可行性,但与实验条件有很大关系。
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