纤维素纤维及薄膜动态粘弹性及其不连续非常态行为(Ⅱ)宽广温度范围内再生纤维素的动态粘弹行为考察

详细考察了三种再生纤维素样品在宽广温度范围内(-150～350℃)的粘弹性能.实验结果表明, 在该温度范围内, 三种再生纤维素均出现了α1、α2、αsh、α3、β和γ松弛等多种转变.从这些转变的特征值分析, 三种样品在结构上存在较大差异.样品RAY有较低的结晶度, 在晶区内和无定形区域内存在较高的结构不均匀性;样品NEW的结晶度较高, 在晶区和无定形区内存在较高的结构均匀性;而样品BEN的超分子结构介于这两者之间.这表明再生方法的不同, 其微细结构和超分子结构也不同.     

纤维素纤维与薄膜动态粘弹性及其不连续非常态行为的研究(Ⅰ)不同温度和湿度下再生纤维素纤维的动态粘弹行为考察

采用动态粘弹仪详细研究了湿度对再生纤维素纤维粘弹性的影响。结果表明,在３５～６５℃温度范围内,随着湿度的增加,再生纤维素的Ｅｒ下降,ｔａｎδ上升。这表明水分子的渗入对纤维素起到了增塑作用,对纤维素分子链间及分子链内的氢键起到了屏蔽作用,使得一些运动单元得以运动。实验结果也表明,三种再生纤维素样品有不同的结构,说明再生方法和纺丝条件对再生纤维素结构有较大的影响,对再生纤维素性能也有较大影响     

纤维素纤维与薄膜动态粘弹性及其不连续非常态行为的研究(Ⅰ) 不同温度和湿度下再生纤维素纤维的动态粘弹行为考察

采用动态粘弹仪详细研究了湿度对再生纤维素纤维粘弹性的影响. 结果表明,在35～ 65 ℃温度范围内, 随着湿度的增加, 再生纤维素的Er下降, tan δ上升. 这表明水分子的渗入对纤维素起到了增塑作用, 对纤维素分子链间及分子链内的氢键起到了屏蔽作用, 使得一些运动单元得以运动. 实验结果也表明, 三种再生纤维素样品有不同的结构, 说明再生方法和纺丝条件对再生纤维素结构有较大的影响, 对再生纤维素性能也有较大影响.     

微波对纤维素Ⅰ超分子结构的影响

考察了水润胀的纤维Ⅰ经微波处理后结晶度、晶区尺寸的变化．ＦＴＩＲ结果显示微波处理对纤维素的化学结构没有影响,但红外结晶指数（Ｎ－Ｏ’－ＫＩ）增加。ＷＡＸＤ分析显示纤维素Ⅰ保持了原来的结晶形态,但结晶度和晶区尺寸增大。当微波功率大于１２８Ｗ及处理次数大于４时,微波功率及作用次数的增加对结晶度和晶区尺寸影响不大。     

新型木质纤维素气凝胶的制备、表征及疏水吸油性能

为制备一种新型的木质纤维素气凝胶,采用化学预处理、溶解再生与冷冻干燥相结合的方法,对废弃的麦秸杆进行提纯、溶解、置换和干燥,并采用绿色、无毒、低廉的氢氧化钠/聚乙二醇溶液作为纤维素溶剂。采用扫描电镜(SEM)、BET比表面积分析、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和热重分析仪(TGA),对制备的新型木质纤维素气凝胶的微观形貌、比表面积与孔径分布、晶型结构、化学结构及热稳定性进行表征。结果表明,制备的新型木质纤维素气凝胶具有连续、层叠的三维网状结构,比表面积为99.17 m2/g,总孔容为0.45 cm3/g;纤维素气凝胶的晶型由纤维素I型转变为纤维素II型,结晶度为72.3%,相对于原料提高了23.4%,热稳定性也略微升高;并利用三甲基氯硅烷(TMCS)进行疏水改性,制备出了具有疏水性能的纤维素气凝胶。提供了一种新的制备木质纤维素气凝胶的有效溶剂,且具有高吸附性能、高承重能力、高结晶度的纤维素气凝胶是一种具有较大应用潜力的新型功能材料。     

新型木质纤维素气凝胶的制备、表征及疏水吸油性能

 为制备一种新型的木质纤维素气凝胶,采用化学预处理、溶解再生与冷冻干燥相结合的方法,对废弃的麦秸杆进行提纯、溶解、置换和干燥,并采用绿色、无毒、低廉的氢氧化钠/聚乙二醇溶液作为纤维素溶剂。采用扫描电镜（SEM）、BET 比表面积分析、X 射线衍射仪（XRD）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）和热重分析仪（TGA）,对制备的新型木质纤维素气凝胶的微观形貌、比表面积与孔径分布、晶型结构、化学结构及热稳定性进行表征。结果表明,制备的新型木质纤维素气凝胶具有连续、层叠的三维网状结构,比表面积为99.17 m²/g,总孔容为0.45 cm³/g;纤维素气凝胶的晶型由纤维素I 型转变为纤维素Ⅱ 型,结晶度为72.3%,相对于原料提高了23.4%,热稳定性也略微升高;并利用三甲基氯硅烷（TMCS）进行疏水改性,制备出了具有疏水性能的纤维素气凝胶。提供了一种新的制备木质纤维素气凝胶的有效溶剂,且具有高吸附性能、高承重能力、高结晶度的纤维素气凝胶是一种具有较大应用潜力的新型功能材料。     

超声波协同作用对纤维素选择性酸水解的影响

利用超声波协同金属离子催化纤维素酸水解,探讨了超声波协同对酸水解选择性的促进作用.以酸浓、金属铁离子用量、水解时间和水解温度作为变量,通过四因素三水平正交实验优化实验参数,研究超声协同作用对水解纤维素产品性能的影响.通过激光粒度分析仪、X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、傅里叶红外光谱（FT-IR）和热重分析（TG）对水解纤维素纤维长度、晶型结构、化学组分及形态特征变化进行了表征比较.结果表明：当Fe3＋ 浓度为0.3mol/L,HCl浓度为2.5mol/L,温度80℃,反应时间50min时,超声协同作用下的水解纤维素结晶度为79.58%,与未处理试样相比增加了9.89%,水解纤维素平均长度由47μm降为29μm,纤维素化学结构和晶型均未发生改变.     

正交法设计分析制膜条件对纤维素膜力学性能的影响

选择气隙高度、凝固浴温度、拉伸速度3种工艺参数作为研究对象,并设计3因素4水平的正交实验来分析制膜条件对纤维素膜力学性能的影响.通过结果分析得出:影响纤维素膜力学性能的主要因素为凝固浴温度,其次为拉伸速度以及气隙高度.最优的制膜条件为:气隙高度32,mm,凝固浴温度20,℃、拉伸速度500,mm/min.最优组合所得纤维素膜拉伸强度为13.68,MPa、断裂伸长率为79.37%.对最优组合、正交表中综合评分最高值与最低值3种试样进行结晶度与断面结构的对比,结晶度分别为63.27%、72.7%、54.74%,在膜断面结构方面,最优组合膜较另外两者呈现出更均匀且致密的断面结构.     

生物质棉纤维再生纤维素膜的制备与性能分析

以天然生物质棉纤维为原料,采用氯化锂/N,N-二甲基乙酰胺(Li Cl/DMAC)溶解体系对其进行活化处理,配置不同质量分数的纤维素有机溶液系列,在不同凝固浴条件下,采用KW-4A匀胶机高速旋涂成膜和AFA-Ⅱ自动涂膜器低速平推成膜2种工艺,制备再生纤维素薄膜系列。通过运用扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)和表面接触角测试仪等分析设备对再生纤维素膜的大分子结构、力学性能、结晶度、热稳定性和表面浸润性进行各项性能的系列化表征,研究纤维素质量分数、凝固浴种类、制膜工艺对膜性能的影响。实验结果表明:采用KW-4A匀胶机高速成膜工艺、凝固浴为水浴、纤维素质量分数为3.5%时,制备的再生纤维素膜的各项性能最佳;与天然生物质棉纤维相比,再生纤维素膜结晶度变化很大,热稳定性与棉纤维变化趋势一致但有一定程度下降,表面浸润性良好。     

高频超声法纳米纤丝化纤维素的制备与表征

 为制备均一直径和高长径比的纳米纤丝化α-纤维素(NFC),采用化学预处理和高频超声相结合的方法对落叶松木材进行脱除半纤维素、木质素以及纤丝化处理。采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外吸收光谱(FTIR)和X-射线衍射仪(XRD)对制备的NFC的形态特征、化学结构、晶型结构及结晶度进行表征。结果表明,制备的NFC具有均一直径(约35nm)和高长径比(>280);NFC的晶型结构为纤维素Ⅰ型,结晶度为62.8%,比原料提高了14.2%;并利用NFC水分散液经冷冻干燥制备成了超透明的NFC薄膜和柔性的超轻泡沫材料。文中提供了一种新的制备纳米纤化天然生物质纤维素的有效方法,且具有高结晶度、高长径比和纳米尺寸的NFC是一种具有较大应用潜力的新型纳米材料。     

再生竹纤维球形介孔气凝胶的表征

为获得均一稳定的纤维素气凝胶,以再生竹纤维为原料,采用滴定悬浮和真空冷冻干燥的方法制备球形纤维素气凝胶。傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)分析结果表明,球形纤维素气凝胶为纤维素II型结构,内部为疏松多孔的网络状结构。球形纤维素气凝胶的比表面积均在240 m2/g以上,且孔径均在15 nm以下,最小密度可达37 mg/cm3,这表明球形纤维素气凝胶具有较高的比表面积、较小的孔径。热重分析(TG)结果表明,纤维素气凝胶大球的最大热失重温度为364.4℃,纤维素气凝胶中球的最大热失重温度为357.3℃,纤维素气凝胶小球的最大热失重温度为354.2℃,而再生竹纤维的最大热失重温度为354.0℃。球形纤维素气凝胶在污水处理、海水除油、重金属离子吸附等领域具有开发价值。     

纤维素纤维与薄膜动态粘弹性及其不连续非常态行为？…

采用动态粘弹仪详细研究了湿度对再生纤维素纤粘弹的影响。结果表明，在３５－６５℃工范围内，随着湿度的增加，再生纤维素的Ｅｒ下降，ｔａｎδ上升。这表明水分子的渗入对纤维素起到了增塑作用，对纤维素分子链间及分子 内的氢键起到了屏蔽作用，使得一些运动单元得以运动。     

凝固浴对离子液体/DMSO法纤维素纤维凝聚态结构的影响

采用自制的新型复合溶剂通过湿法纺丝成功地制备出纤维素纤维,探讨了凝固浴浓度及温度对纤维结构和性能的影响.研究结果表明:随着凝固浴浓度的增大,纤维的结晶度、取向度、晶区及非晶区取向因子均呈先增大后减小的趋势,纤维的断裂强度及初始模量呈现相同的趋势;而随着凝固浴温度的升高,纤维的结晶度、取向度、晶区及非晶区取向因子均呈减小的趋势,纤维的断裂强度及初始模量也呈现减小的趋势.当凝固浴浓度为15%、凝固浴温度为25℃时,得到的再生纤维素纤维性能较好,纤维素取向度较高、结晶比较完善,有利于减少凝固过程中纤维微孔及微缺陷的产生.     

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.     

再生竹纤维球形介孔气凝胶的表征

 为获得均一稳定的纤维素气凝胶,以再生竹纤维为原料,采用滴定悬浮和真空冷冻干燥的方法制备球形纤维素气凝胶。傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、X 射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）分析结果表明,球形纤维素气凝胶为纤维素Ⅱ 型结构,内部为疏松多孔的网络状结构。球形纤维素气凝胶的比表面积均在240 m²/g 以上,且孔径均在15 nm 以下,最小密度可达37 mg/cm³,这表明球形纤维素气凝胶具有较高的比表面积、较小的孔径。热重分析（TG）结果表明,纤维素气凝胶大球的最大热失重温度为364.4℃,纤维素气凝胶中球的最大热失重温度为357.3℃,纤维素气凝胶小球的最大热失重温度为354.2℃,而再生竹纤维的最大热失重温度为354.0℃。球形纤维素气凝胶在污水处理、海水除油、重金属离子吸附等领域具有开发价值。     

离子液体中纤维素的溶解及再生特性

探讨了不同来源纤维素在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯代盐(［bmim］Cl)中的溶解性能,并采用红外光谱、X-射线衍射及热重分析等手段对木浆纤维素在离子液体［bmim］Cl中溶解和再生前后的结构变化进行了分析。结果表明,未经活化的纤维素可直接溶解于离子液体［bmim］Cl 而不发生其它衍生化反应,原纤维素聚合度越低,溶解越容易。再生纤维素分子量较原纤维素有所降低,结晶状态由纤维素Ⅰ转变为纤维素Ⅱ,再生后纤维素热分解温度降低,热稳定性略有下降。     

二乙醇胺衍生物对纤维素原增塑作用

以Ｎ－Ｎ－双（２－羟乙基）正丁胺，正己胺，正庚胺和正辛胺作为再生纤维素原增塑剂，用红外光谱，差热分析了以及力学性能测量研究了增塑后膜的结构与性能。实验表明，这４种二乙醇胺衍生物对纤维膜具有较好的增塑作用，并且随碳原子数的增加，增塑效果下降，但增塑剂与纤维素分子间相互作用增强。     

粘胶纤维在甘油中松弛热处理时微细结构的变化及其对性能影响的研究

将粘胶纤维于不同温度下在甘油中松驰热处理后,用计算机分峰法研究其微细结构的变化及其对性能的影响。已发现,在松驰状态下,在190℃以上温度热处理时,发生结晶度的增加和晶型的转变。结晶度的增加主要是纤维素Ⅳ的增加,而纤维素Ⅳ的形成包括由无定形区大分子结晶和由纤维素Ⅱ转化两个过程。由纤维素Ⅱ明显地向纤维素Ⅵ转化的温度在230℃左右,并且发现这个转化温度随热处理的时间及张力而变化。经低温稀碱处理后,发现部分纤维素Ⅳ又会转变成纤维素Ⅱ。在190℃以下(包括190℃)热处理纤维的结构参数变化不大,但它的大部分性能变好。热处理温度高于190℃以上时,由于聚合度下降引起纤维强度降低。同时,实验得出纤维素Ⅳ的含量增加,有使纤维湿模量增大,而膨润度、吸湿率下降的趋势。这对改善粘胶纤维的性能有重要的作用。     

MAPO-11分子筛的合成及表征

研究了MAPO 11分子筛的合成工艺,考察了镁铝摩尔比、模板剂、晶化温度以及晶化时间等因素对合成工艺的影响,采用X射线衍射、电镜扫描、热重量差热分析等手段对合成的样品进行了表征。结果表明,在一定的镁铝摩尔比范围内,能合成出结晶度和纯度较高的MAPO 11分子筛,这种分子筛的热稳定性较差。     

碱预处理对大麻秆浆纤维素性质的影响

采用氢氧化钠溶液对大麻秆浆进行预处理,研究了温度、氢氧化钠浓度、预处理时间对纤维得率、R-10值、聚合度、碘吸附值和纤维素晶型的影响。结果表明：低温下氢氧化钠溶液对分子质量较低的纤维素有较强的溶解能力,温度越低,纤维素可溶的分子质量分布越宽,且纤维素Ⅰ越易通过氢氧化钠溶液的润胀转变为纤维素Ⅱ。适当提高氢氧化钠溶液的浓度有助于浆料中半纤维素及低分子质量纤维素的溶解,有利于纤维素的充分润胀。当氢氧化钠质量分数超过9 %时,纤维素的晶型开始明显由纤维素Ⅰ转变为纤维素Ⅱ,导致可及度降低。在预处理时间为1~3 h时,预处理时间对纤维得率、R-10值、聚合度、碘吸附值及纤维素晶型等的影响不大。