天然纖維在離子液體中的溶解及再生性能研究.pdf

1、天然纖維包括植物纖維和動(dòng)物纖維，其來(lái)源豐富，可再生利用，因此受到了廣泛的關(guān)注。離子液體是常溫下為液體的有機(jī)鹽，具有熔點(diǎn)低、不揮發(fā)、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)可調(diào)的優(yōu)點(diǎn)。本文根據(jù)天然纖維現(xiàn)有溶劑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，嘗試合成能夠溶解天然纖維的離子液體，并對(duì)在離子液體中溶解、再生的纖維素制品進(jìn)行檢測(cè)，探索再生纖維的可能性和可行性。
　　 本論文研究中，首先制備了八種離子液體，并運(yùn)用紅外光譜(FTIR)和核磁共振(NMR)手段對(duì)所合成的離子液體的組成和結(jié)構(gòu)進(jìn)行

2、表征和分析。然后采用了4種方法活化纖維素，利用X—ray衍射，紅外光譜(FTIR)及掃描電鏡(SEM)，分析了活化后纖維素的結(jié)晶度、結(jié)構(gòu)及表面形態(tài)的變化。最后，通過(guò)X—ray衍射，紅外光譜(FTIR)、偏光顯微鏡、TGA和聚合度的測(cè)定等手段對(duì)再生纖維素及蠶絲素制品性能進(jìn)行了初步的測(cè)試。
　　 研究發(fā)現(xiàn)，各種活化方法均能提高纖維素的溶解性能，其中以18％氫氧化鈉活化處理纖維素的綜合效果較好。離子液體可以成為天然纖維的優(yōu)良溶劑，在合

3、成的各種離子液體中進(jìn)行纖維素及桑蠶絲素和柞蠶絲素的溶解能力對(duì)比試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了四種溶解效果比較好的離子液體([AMIM]Cl、[(MA)MIM]Cl、[BMIM]Cl和[EMIM]Ac)。尤其是在[AMIM]Cl離子液體中，不經(jīng)活化處理的天然纖維素(DP=638)在很短的時(shí)間內(nèi)即可實(shí)現(xiàn)5-6％濃度的完全溶解，活化后的纖維素最大溶解濃度可達(dá)到14％多。通過(guò)對(duì)離子液體溶解纖維素的溶解機(jī)理的探討，我們認(rèn)為天然纖維在離子液體中的溶解屬于直接溶解，不