纤维素在磷酸／多聚磷酸复合溶剂中的溶解性能

通过捏合机制备了纤维素在磷酸/多聚磷酸复合溶剂中的液晶溶液.主要研究纤维素质量分数、温度、复合溶剂中P2O5质量分数对纤雏素一磷酸/多聚磷酸溶液性能及溶解行为的影响.结果表明,液晶溶液的清亮点随P2Os质量分数及纤维素质量分数的增加而升高.溶解时间随P2O5质量分数的升高及温度的降低而增加.在此基础上,分析了磷酸/多聚磷酸溶剂与纤维素的相互作用并提出了纤维素在磷酸/多聚磷酸溶剂中的溶解过程及机理.     

双螺杆工艺纤维素溶解方法初探

讨论了制备Lyocell纤维过程中的溶解工艺。该工艺采用混合器先将NMMO和纤维素在低温下进行预混,得到均匀的预混和物,然后经双螺杆溶解,其溶解时间短,能耗少,工艺简单,减少了溶剂分解和纤维素降解的可能性。该工艺制得的溶液色浅、溶解完全且不含气泡,可以直接用来纺丝。     

纤维素在氢氧化钠/硫脲/尿素/水溶液中的溶解和溶液特性

使用氢氧化钠/硫脲/尿素/水溶液作为纤维素的复合溶剂,研究了纤维素在其中的溶解行为和溶液性质,发现该体系在-10℃条件下能快速溶解纤维素,其溶解是一个没有衍生物生成的直接过程,该纤维素溶液在过高温度下易凝胶化.     

溶剂法溶解纤维素的进展与趋势

本文归纳总结了两种传统溶解和再生纤维素方法.按照体系是否含水将纤维素溶剂分为水体系和非水体系溶剂,比较了各种体系的优缺点并在此基础上提出溶剂法生产纤维素纤维的进展和趋势.     

纤维素在氢氧化钠／硫膨尿素／水溶液中的溶解和溶液特性

使用氢氧化钠／硫脲／尿素／水溶液作为纤维素的复合溶剂,研究了纤维素在其中的溶解行为和溶液性质,发现该体系在-10℃条件下能快速溶解纤维素,其溶解是一个没有衍生物生成的直接过程,该纤维素溶液在过高温度下易凝胶化．     

纤维素的溶解及其成膜研究进展

纤维素膜亲水性高、渗透性好、耐污性强,是膜科学研究的热点。纤维素膜制膜的过程包括溶解和成膜。从水性溶剂体系和非水性溶剂体系两个方面阐述了近年来纤维素溶剂体系的研究现状,进而概述了制备条件对纤维素平板膜和中空膜的的影响,最后指出了纤维素膜的发展趋势。     

纤维素在NaOH/尿素/硫脲复合溶剂体系中的溶解性能研究

纤维素可溶于NaOH/尿素/硫脲复合溶剂体系.实验采用正交实验的方法研究了NaOH/尿素/硫脲的浓度对纤维素溶解的影响,以及各种溶解条件对溶解效果的影响.通过用XRD、FT-IR表征了该体系下所得的再生纤维素膜.结果表明:纤维素在该水溶液体系下的最佳溶解条件:NaOH的质量分数7%,尿素的质量分数7%,硫脲的质量分数10%,冷冻温度-10℃,在该条件下对纤维素有很好的溶解性能且纤维素溶解再生后为纤维素Ⅱ.     

NMMO工艺纤维素膜结晶结构

以纤维素为原料,N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)为溶剂,采用相转化法制备非对称纤维素膜.利用X-射线衍射法对该工艺纤维素膜的结晶结构进行分析,讨论了铸膜液浓度、凝固浴温度及添加剂对膜结晶度的影响.结果表明:纤维素Ⅰ在NMMO.H2O中溶解并固化成膜后,得到的是纤维素Ⅱ,而不能形成纤维素Ⅰ;提高铸膜液中纤维素浓度、凝固浴温度及抗氧化剂(没食子酸丙酯)用量都可使该工艺纤维素膜的结晶度增大,添加少量的NH4Cl致使纤维素膜的结晶度有所下降.     

新型深度共熔溶剂选择性分离木质素的研究

近年来,以胆碱类为代表的生物基离子液体作为木质素的优良溶剂逐渐受到广泛关注.文中基于Hansen溶解理论,设计出一种分别以乳酸(LA)和氯化胆碱(Ch Cl)为氢键供受体的新型离子液体——深度共熔溶剂(DES)作为木质素分离的溶剂.通过实验考察了常压下Ch Cl/LA摩尔比、温度、时间对木质素溶解效果的影响,确定了最佳工艺条件为Ch Cl/LA摩尔比1∶9、温度90℃、时间12h,此时木质素的溶解率达90.1%,再生木质素纯度为96.3%.紫外可见光谱(UV)及红外光谱(FT-IR)分析表明木粉中木质素经DES处理后被大量脱除;X射线衍射分析表明经预处理后的木粉中纤维素结构基本未被破坏;核磁共振谱(13C NMR)分析表明再生木质素由紫丁香基、愈创木基及少量对羟苯基结构单元组成;离子色谱分析结果表明该混合溶液中的综纤维素只有少量发生溶解.     

离子液体在纤维素资源化利用中的应用研究进展

作为地球上最丰富的可再生有机碳资源,木质纤维素的高效利用,对缓解全球能源危机和解决地球环境问题,实现人类社会的可持续发展具有重要意义.作为一种绿色、高效的反应介质材料,离子液体在木质纤维素的资源化转化与利用方面的研究受到了广泛关注.基于此,本文对离子液体作为溶解纤维素的溶剂、在木质纤维素的预处理方面的应用以及作为催化剂催化纤维素的降解反应方面的研究进展进行了综述.其中,对于离子液体作为溶解纤维素的溶剂方面的研究已经取得了很大的进展,不仅研究了大多数常规离子液体对纤维素的溶解性能,而且,大量的功能化离子液体被合成出来用于溶解纤维素,很多的新的技术与手段也被发展应用于提高和改善离子液体对纤维素的溶解性能;离子液体在纤维素的预处理方面也显示出了优良的性能,离子液体预处理的生物质的酶降解效率得到了很大的改善,但这方面的研究仍缺乏系统完整的实验数据和完善的理论支撑;相对来说,使用离子液体作为催化剂催化纤维素的降解反应的研究发展比较滞后,具有优良的催化性能的离子液体催化体系很少,使用离子液体催化纤维素的降解反应还存在反应条件苛刻,催化效率低下,需要其他的无机酸或金属基助催化剂等问题.最后,对离子液体介质中木质纤维素的资源化利用技术中存在的问题与挑战、未来的发展趋势及工业化应用前景进行了分析与展望.     

The Dissolution of the Cellulose in the N - ethylmorpholine - N - oxide (NMMO) - Water System with Hydrothermolysis

Tbe N - methylmorpholine - N - oxide (NMMO) - water solvent was used to dissolve the cellulose that was achieved by means of hydrothermolysis. Sample B, RS and WS used here were made from beech, rice straw and wheat straw respectively. They could be completely dissolved in the NMMO - water system. A commercial a - cellulose was employed in the comparative experiment. The entire dissolving process was Investigated. At a given temperature, the vacuum condition applied to the mixture of the cellulose and NMMO - water was very important in order to accelerate the dissolution of cellulose and shorten the dissolving period. After dissolution, degree of polymerization (DP) of all samples was measured by viscometry. Longer dissolving time and higher temperature could cause the degradation of the dissolved cellulose. N- propyl gallate could prevent the degradation of cellulose during the process of dissolution.     

纤维素/NMMO·H_2O溶液的熔融和固化行为

采用体积膨胀法测定了纤维素/N-甲基吗啉-N-氧化物-水合物（NMMO·H_2O）溶液的比容与温度的关系。根据比容与温度的关系曲线和和差热扫描量热（DSC）曲线研究了NMMO·H_2O和纤维素/NMMO·H_2O溶液体系的熔融和固化行为,并根据比容和DSC曲线分别得到了不同纤维素含量溶液的熔点。结果表明,NMMO·H_2O和纤维素/NMHO·H_2O溶液的比容在固态和液态时均随着温度的升高而增大。NMMO·H_2O和纤维素/NMMO·H_2O溶液的比容升温曲线上在NMMO·H_2O的熔点附近有一个台阶,说明室温下固化的溶液中有NMMO·H_2O结晶态存在。在降温过程中,由于溶液中纤维素分子链的影响,使溶液中的NMMO·H_2O结晶受到影响,并且随着溶液中纤维素质量分数的增加,NMMO·H_2O的结晶过程逐渐减慢,溶液的熔点下降。     

Rheology Behavior of Cellulose/NMMO/Water Solution

Rheology properties of cellulose/NMMO/water solution are important parameters for spinning. The storage and loss modulus and viscosity of the solution decrease with increasing water concentration of solvent in certain range. Flow-activation energy of two kinds of cellulose solution is quite different in view of their molecular weight. The molecular weigh distribution of cellulose samples can be characterized by the value of Gc. Since the different cellulose samples have different MWD and DP, the relations of the first normal stress difference N1 vs. shear rate are different. Moreover, the rheology properties of cellulose solution produced by twin-screw extruder process are also investigated.     

Structure and Property of Silk Fibroin ／ Cellulose Blend Film

Silk fibroin/cellulose blend films were prepared using Nmethylmorpholine-N-oxide (NMMO) as solvent. The effects of different proportions and solid contents on properties of blend films were discussed. The mechanical properties showed that the blend films had preferable moisture permeability and a high strength. The structures of the blend films were investigated by infrared spectrum and X-ray diffraction. The results indicated the occurrence of hydrogen bonds between hydroxyl groups of cellulose and amido groups of fibroin.     

纤维素溶液的动态流变性质

纤维素／甲基吗啉氧化物溶液的动态流变性能对Lyocell纺丝工艺有着重要的参考价值,尤其是不同纤维素溶液的动态流变性能有很大差异,运用流变学的方法得到了表征纤维素溶液的一些特征值,从而获得不同的纤维素的相对分子质量、相对分子质量分布和纤维素溶液的粘弹性。     

纤维素在NMMO·H2O中的浓度对流变法测定纤维素相对分子质量及其分布的影响

用不同浓度的纤维素/NMMO·H2O溶液,采用流变法测定纤维素的相对分子质量及其分布,并与凝胶渗透色谱(GPC)法进行对比.结果表明采用流变法测试时,尽管溶液浓度对测量结果有影响,但浓度越高,这种影响程度越小.因此采用尽量高的溶液浓度,可以得到更为稳定的结果.同时,当纤维素/NMMO·H2O溶液的浓度固定时,所测得的相对分子质量及其分布与GPC法测得结果大小是相对应的.流变法中,根据Tuninello的"稀释假定"理论,利用动态流变G'和G"的主曲线,计算出纤维素的相对微分相对分子质量分布;应用Wesslan函数适应法(相对分子质量分布的模型函数)计算出相对分子质量分布的多分散指数(PDI).     

纤维素／NMMO溶液溶解方法及其溶液的表征

Lyocell工艺中浆粕的溶解是十分关键的步骤,纺丝溶液的质量直接影响到该溶液的可纺性和丝的质量。本文讨论了有关溶解工艺的一些特点,特别着重介绍了目前国外一些公司的溶解方法,并结合本课题组的一些研究经验,提出了有关表征溶液质量的一些方法。     

纺丝工艺对高相对分子质量Lyocell 纤维素纤维性能的影响

使用高相对分子质量的纤维素——医用脱脂棉(铜铵法聚合度DP＝1400)为纺丝原料，N—甲基吗啉—N—氧化物(NMMO）作溶剂，采用Lyocell工艺进行纺丝制备高强高模纤维素纤维；通过正交设计和系统试验，考察了纺丝工艺参数(气隙长度，拉伸比，凝固洛浓度和喷丝板孔数)对最终Lyocell纤维机械性能的影响。结果表明，对于这一体系，纺丝工艺参数对纤维的拉伸强度、初始模量及断裂伸长率都有不同程度的影响；在工艺优化的基础上，制备出了拉伸强度8．9cN／dtex，初始模量163cN／dtex的高强高模纤维素纤维。     

纤维素/NMMO/水体系三元相图的计算

分别通过凝固点降低法和平衡溶胀法测定了N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)与水、纤维素与水的相互作用参数，结合纤维素与NMMO的相互作用参数，利用聚合物溶液理论计算出了纤维素／NMM0／水体系的三元相图。