離子液體增塑制備纖維素纖維及結(jié)構(gòu)與性能的研究.pdf

1、離子液體作為近年來興起的一類極具應(yīng)用前景的綠色溶劑，為纖維素溶劑體系開辟了一個(gè)新領(lǐng)域。本課題以氯代1-烯丙基-3-甲基咪唑([AMIM]Cl)、氯代1-丁基-3-甲基咪唑([BMIM]Cl)離子液體為溶劑，LiCl為添加劑，研究了不同陽離子的離子液體和LiCl對(duì)纖維素溶解和再生性能的影響，并采用干濕法制備了纖維素纖維。
　　 本研究中，首先通過濁度法分析LiCl在離子液體中的溶解度，采用旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測定離子液體/LiCl的粘度。結(jié)

2、果表明:隨著溫度升高，LiCl在[AMIM]Cl、[BMIM]Cl中的溶解度增加;在相同溶解條件下，LiCl在[BMIM]Cl中的溶解度比在[AM IM]Cl的溶解度大;[AMIM]Cl/LiCl復(fù)合體系的粘度隨著LiCl濃度的增加而增大，LiCl濃度越大，復(fù)合體系粘度受溫度影響越大。
　　 研究了溶解時(shí)間、不同離子液體和LiCl濃度對(duì)[AMIM]Cl、[BMIM]Cl溶解纖維素能力的影響，并通過粘度法測定再生纖維素的聚合度，X

3、-射線衍射法(XRD)、熱重(TG)等對(duì)木漿纖維素和再生纖維素的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了分析。結(jié)果表明:延長溶解時(shí)間可以提高纖維素溶解度;在相同溶解條件下，[AMIM]Cl溶解纖維素的能力強(qiáng)于[BMIM]Cl，但前者的再生纖維素的綜合性能低于后者;隨著LiCl濃度的增加，纖維素在[AMIM]Cl、[BMIM]Cl中的溶解度先增加后降低，當(dāng)LiCl濃度為3％，[AMIM]Cl溶解纖維素的能力最強(qiáng);與木漿纖維素相比，再生纖維素的結(jié)晶度、熱性能都出現(xiàn)

4、不同程度的下降。
　　 通過[AMIM]Cl、[BMIM]Cl增塑纖維素，采用雙螺桿擠出機(jī)設(shè)備通過干濕法紡絲制備纖維素纖維。研究紡絲參數(shù)如不同離子液體、紡絲溫度、LiCl含量、纖維素濃度、牽伸率對(duì)纖維素纖維素結(jié)構(gòu)與性能的影響。對(duì)纖維素纖維進(jìn)行掃描電鏡、XRD的分析和力學(xué)性能的測試，結(jié)果表明:當(dāng)機(jī)頭溫度為140℃時(shí)，通過[BMIM]Cl增塑制備的纖維素纖維綜合性能優(yōu)于[AMIM]Cl;通過[AMIM]Cl增塑制備纖維素纖維的最佳紡

5、絲溫度為110℃;當(dāng)機(jī)頭溫度為110℃，LiCl濃度為3％時(shí)，通過[AMIM]Cl增塑制備纖維素纖維的綜合性能最佳;當(dāng)機(jī)頭溫度為140℃，纖維素濃度為20wt％時(shí)，通過[BMIM]Cl增塑制備纖維素纖維的綜合性能最佳;當(dāng)機(jī)頭溫度為140℃，纖維素濃度為20wt％，在60℃水浴牽伸率為50％時(shí)，通過[BMIM]Cl增塑制備的纖維素纖維綜合性能最佳，結(jié)晶度為56.43％，雙折射率為3.31×10-3，斷裂強(qiáng)度為3.15cN/dtex，斷裂伸