離子液體增塑制備纖維素纖維及結構與性能的研究.pdf

1、離子液體作為近年來興起的一類極具應用前景的綠色溶劑，為纖維素溶劑體系開辟了一個新領域。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，采用旋轉粘度計測定離子液體/LiCl的粘度。結

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復合體系的粘度隨著LiCl濃度的增加而增大，LiCl濃度越大，復合體系粘度受溫度影響越大。
　　 研究了溶解時間、不同離子液體和LiCl濃度對[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)等對木漿纖維素和再生纖維素的結構和性能進行了分析。結果表明:延長溶解時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LiCl濃度為3％，[AMIM]Cl溶解纖維素的能力最強;與木漿纖維素相比，再生纖維素的結晶度、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，采用雙螺桿擠出機設備通過干濕法紡絲制備纖維素纖維。研究紡絲參數如不同離子液體、紡絲溫度、LiCl含量、纖維素濃度、牽伸率對纖維素纖維素結構與性能的影響。對纖維素纖維進行掃描電鏡、XRD的分析和力學性能的測試，結果表明:當機頭溫度為140℃時，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℃;當機頭溫度為110℃，LiCl濃度為3％時，通過[AMIM]Cl增塑制備纖維素纖維的綜合性能最佳;當機頭溫度為140℃，纖維素濃度為20wt％時，通過[BMIM]Cl增塑制備纖維素纖維的綜合性能最佳;當機頭溫度為140℃，纖維素濃度為20wt％，在60℃水浴牽伸率為50％時，通過[BMIM]Cl增塑制備的纖維素纖維綜合性能最佳，結晶度為56.43％，雙折射率為3.31×10-3，斷裂強度為3.15cN/dtex，斷裂伸