木質素熔融紡絲制備碳纖維研究.pdf

1、獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學位論文是本人在導師指導下進行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特別加以標注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得云洼王業(yè)太堂或其他教育機構的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。學位論文作者簽名：動j蘭耘簽字日期：加f1年2月可日學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解云連王業(yè)太坐有關保留、使用學位論

2、文的規(guī)定。特授權丟洼王些太蘭可以將學位論文的全部或部分內容編入有關數據庫進行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學校向國家有關部門或機構送交論文的復印件和磁盤。(保密的學位論文在解密后適用本授權說明)學位論文作者簽名：白1蘭藏，簽字日期：弘|]年≯月甥日導師簽名：簽字日期：≯口11年≯月矽日摘要爪質素是植物中含量最高的芳香族高分子，目前主要作為利用纖維素的副產物，直接排放不僅造成環(huán)境污染，還是一種資源的浪

3、費。近年來，工業(yè)木質素被加工成分散劑、水泥減水劑、鉆井液降黏劑等低價值產品，高值化應用較少。工業(yè)／卜質素價格低廉，可再生可生物降解并且碳含量高，用其制備碳纖維既能提高木質素的利用價值，還能降低碳纖維的生產成本。本文考察了對6種工業(yè)木質素原料的結構和性能，從中篩選出適宜制各碳纖維的木質素原料；經提純與改性后，采用熔融紡絲和熔噴法制備了木質素基纖維，再通過固化、預氧化和碳化得到碳纖維。探討了木質素基纖維原絲的制備、固化、預氧化和碳化工藝參數

4、。采用紅外和熱重表征工業(yè)木質素的鏈結構和熱穩(wěn)定性，結果表明，6種工業(yè)木質素的分離提取過程未破壞原有木質素的核心骨架結構，其中，松木硫酸鹽木質素(KL)和馬尾松堿木質素(AL2)的熱穩(wěn)定性較好?？疾旃I(yè)木質素的溶解性，結果表明，松木木質素磺酸鹽類沒有合適的提純溶劑，麥草和楊木混合的堿木質素(AI1)提純的最高產率僅有20％，KL和AL2采用酸性水溶液提純，提純產率達95％以上，故選擇提純效率較高的KL和AL2進行制備碳纖維的深入研究。采用

5、Py—GC／MS及HAKEE流變儀表征改性前后的木質素，結果表明，改性前的木質素以愈創(chuàng)木型木質素衍生物為主，而改性后的木質素以苯酚衍生物結構為主；改性木質素的黏度對溫度較敏感，并且在同一測試條件下，黏度主要由其低分子量所占的比例和木質素原料的分子量決定。采用流變儀模擬木質素的熔融紡絲和熔噴，獲得不同熱處理的改生木質素的可紡溫度范圍以及改性KL的最佳熔噴溫度。最后，熔噴法制備的木質素基纖維的直徑小于熔融紡絲得到的木質素基纖維；采用熱性能、