竹纖維素漿粕在離子液體-有機溶劑復(fù)配體系中的溶解性和可紡性研究.pdf

1、纖維素是自然界中儲量最豐富的天然可再生資源，它的開發(fā)與利用對解決能源危機問題具有重要意義。由于纖維素分子間和分子內(nèi)有大量氫鍵，使得其不熔融和難溶解，嚴(yán)重限制了其開發(fā)與利用。離子液體是一種新型綠色溶劑，具有可循環(huán)、無污染等優(yōu)點，已逐步成為研究纖維素溶解的熱點溶劑。但離子液體粘度大，后續(xù)紡絲困難，因此，本論文在咪唑類離子液體中加入有機溶劑，以降低離子液體的粘度，增加其對纖維素的溶解性及可紡性。
　　將竹纖維素漿粕分別溶于二甲基亞砜(D

2、MSO)、二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基乙酰胺(DMAc)、乙醇，丙酮等五種有機溶劑與1-烯丙基-3-甲基咪唑氯鹽（[AMIM]Cl）的復(fù)配體系中，并通過偏光顯微鏡觀察竹纖維素漿粕的溶解過程。研究發(fā)現(xiàn)，在配比相同的情況下，五種有機溶劑對竹纖維素漿粕完全溶解的時間由快到慢依次是DMSO＞DMF＞DMAc＞乙醇＞丙酮;隨著復(fù)配體系中DMSO含量增加，竹纖維素漿粕的溶解時間先減小再增加;隨著溶解溫度提高，竹纖維素漿粕完全溶解所需時間越短。

3、r>　　利用旋轉(zhuǎn)流變儀對竹纖維素漿粕/[AMIM]Cl/DMSO復(fù)配體系進行穩(wěn)態(tài)及動態(tài)流變測試，穩(wěn)態(tài)流變測試結(jié)果顯示:隨著溫度升高、剪切速率增加、DMSO濃度增加以及竹纖維素漿粕濃度降低，復(fù)配體系的表觀粘度和零切粘度皆呈下降趨勢;在80℃、竹纖維素漿粕濃度為10％、DMSO濃度為60％時，非牛頓指數(shù)最大，竹纖維素漿粕/[AMIM]Cl/DMSO復(fù)配體系接近牛頓流體;當(dāng)復(fù)配體系中DMSO濃度為50％時，結(jié)構(gòu)粘度指數(shù)最小，可紡性最好。動態(tài)流

4、變測試結(jié)果顯示:在角頻率相同時，隨著竹纖維素漿粕濃度增加、DMSO濃度減小和溫度降低，復(fù)配體系的儲能模量和損耗模量均增大，損耗因子降低;隨著角頻率增加，不同復(fù)配體系的儲能模量和損耗模量均增大，損耗因子降低。
　　通過濕法紡絲對竹纖維素漿粕/[AMIM]Cl/DMSO復(fù)配體系的可紡性進行研究，對再生纖維絲的聚合度、X射線衍、紅外光譜、斷裂強度測試分析結(jié)果表明:隨著竹纖維素漿粕濃度增加和DMSO濃度降低，再生纖維絲的聚合度、直徑、斷裂